OLED的新的應(yīng)用場合

在科技高度發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，LED燈的技術(shù)也在不斷發(fā)展，為我們的城市裝飾得五顏六色。有機(jī)LED (OLED)如今常用于電視和手機(jī)屏幕，但它有望成為固態(tài)照明(SSL)技術(shù)的下一件大事，而且還可能適用于其他更多應(yīng)用。

從許多應(yīng)用來看，無機(jī)LED仍然較具經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)意義，但OLED則有無機(jī)LED所缺少的一些有趣特性，再加上新的生產(chǎn)技術(shù)可望降低OLED的制造成本，從而使二者變得更具成本競爭力。OLED經(jīng)由向有機(jī)小分子或聚合物制成的電致發(fā)光層施加電流而發(fā)光，而且可以制造成剛性或軟性的薄片。OLED極其適于需要光均勻分布的應(yīng)用，例如屏幕和智能手機(jī)的數(shù)字顯示器。如下圖顯示典型的OLED結(jié)構(gòu)——除了電子和電洞(空穴)傳輸層，還有用于發(fā)射紅光、綠光與藍(lán)光的發(fā)光層。

OLED的典型架構(gòu)(來源：DSCC)

當(dāng)施加電壓使得陽極相對于陰極為正時(shí)，電子流過OLED。OLED中的靜電力使得電子和電洞彼此相對，并在每個(gè)電子與電洞結(jié)合時(shí)發(fā)光。

OLED的效率明顯落后于無機(jī)LED，其量產(chǎn)的發(fā)光效率約為60-90流明/瓦(lm/W)。各種商用LED燈泡的發(fā)光效率范圍大約從100lm/W到200lm/W以上。就像無機(jī)LED的情況一樣，其光效率和顯色性之間存在權(quán)衡折衷。因此，無論是在電流作業(yè)(類似于無機(jī)LED)或是存儲(chǔ)期間(罪魁禍?zhǔn)资茄鯕夂蜐駳鉂B透)，都可能導(dǎo)致OLED的流明衰減。

OLED廣泛用于顯示器市場，以取代液晶顯示器(LCD)。雖然LCD顯示器已經(jīng)有20多年的歷史，但OLED商用大約只有5年之久。這兩者都算是平面顯示技術(shù)，而且采用透過背板尋址的畫素矩陣。此外，兩種技術(shù)的每個(gè)畫素中都包括了紅、藍(lán)和綠色光源，而且也都可以制造成各種不同的尺寸。然而，二者之間也存在重要的差異。盡管OLED需要更復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，LCD則需要更多光學(xué)層。LCD顯示器需要背光，而OLED顯示器則否。而且，如上所述，OLED在使用軟性基板進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)更具有優(yōu)勢。因此，OLED正逐漸發(fā)展成為首選的顯示技術(shù)。

功耗方面說起來則有點(diǎn)復(fù)雜。雖然LCD顯示器的功耗取決于背光，OLED顯示器的功耗則取決于屏幕的內(nèi)容;因此，OLED在這方面并不一定比LCD更具有優(yōu)勢。根據(jù)DSCC預(yù)測，到2022年，OLED將取代智能手機(jī)中所使用的LCD技術(shù)，這主要得益于OLED技術(shù)的先進(jìn)外形尺寸，包括采用OLED實(shí)現(xiàn)的可折疊顯示器。

除了顯示應(yīng)用以外，歐盟(EU)支持的‘Horizon 2020’研究最近展現(xiàn)的創(chuàng)新成果承諾將使OLED的制造成本降低90%，使其成本達(dá)到相當(dāng)于無機(jī)LED照明產(chǎn)品。這些創(chuàng)新包括使用平面化軟性鋼作為生產(chǎn)基板、透明頂部觸點(diǎn)以及薄膜封裝，讓OLED生產(chǎn)不再依賴玻璃基板和封裝。雖然業(yè)界至今尚未出現(xiàn)使用這種新生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)品，但預(yù)計(jì)其潛在應(yīng)用領(lǐng)域包括一般照明、汽車照明以及穿戴式裝置。

最近，在歐洲Lyteus計(jì)劃主持的產(chǎn)業(yè)合作下——目標(biāo)在于促進(jìn)OLED技術(shù)的商用化，荷蘭的霍爾斯特中心(Holst Centre)和德國的弗勞恩霍夫研究所(Fraunhofer FEP)發(fā)表在生產(chǎn)方法上取得了創(chuàng)新，能夠?qū)崿F(xiàn)其所聲稱的“全球最長的OLED產(chǎn)品”(15公尺)。這項(xiàng)成果展示使得“量身打造”的OLED客制化照明成為可能，使其適用于從運(yùn)輸?shù)绞覂?nèi)設(shè)計(jì)等各種應(yīng)用。但該技術(shù)的主要缺點(diǎn)就在于發(fā)光效率，僅約15lm/W——這對于OLED技術(shù)而言確是太低了。

最后，針對一般照明領(lǐng)域，美國連鎖超市Wegmans Food Markets去年宣布，為了向客戶和員工提供最佳質(zhì)量的照明，將在特定商店和該公司總部(Rochester, NY)的懸吊燈具中安裝OLED/LED照明組合。這種混合燈具的OLED組件將由美國OLED照明制造商OLEDWorks進(jìn)行制造?；贠LED的照明應(yīng)用已經(jīng)廣泛用于顯示器產(chǎn)品中，現(xiàn)在正開始進(jìn)軍其他照明市場。

然而，生產(chǎn)成本和發(fā)光效率至今仍是其落地被更廣泛采用的主要障礙。隨著相關(guān)研究的持續(xù)進(jìn)行，可望最終克服這些限制。我們期待很快就會(huì)在生活中看到OLED照明產(chǎn)品。雖然LED在生活中處處可見，但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計(jì)人員擁有更加專業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備，這樣才能設(shè)計(jì)出更加符合生活所需的產(chǎn)品。