OLED瞄準照明領(lǐng)域“主角”：發(fā)光效率迅速追趕白色
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有機EL將成為有機電子領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)
之所以有很多其他行業(yè)的企業(yè)涉足，理由不僅僅在于潛在市場(chǎng)規模大?；谟袡C材料的有機電子技術(shù)有望應用于照明領(lǐng)域，也是一個(gè)很重要的理由。
有機EL照明與有機EL顯示器在技術(shù)上有許多共通點(diǎn)。與有機晶體管及有機薄膜太陽(yáng)能電池等也存在著(zhù)互為表里的關(guān)系。只要某一領(lǐng)域取得進(jìn)展，就有望給其他用途帶來(lái)促進(jìn)效應。所以從其他用途進(jìn)行轉換也比較容易。德國歐司朗光電半導體（OSRAM Opto Semiconductors GmbH）已決定，于2007年7月將此前的單純矩陣型有機EL面板開(kāi)發(fā)部門(mén)整體轉型為照明業(yè)務(wù)。德國Novaled AG等廠(chǎng)商所采用的業(yè)務(wù)模式則是，將所開(kāi)發(fā)的材料及元件結構提供給生產(chǎn)不同用途產(chǎn)品的公司 注3）?！耙郧笆且燥@示器業(yè)務(wù)為主，而近年來(lái)，照明及太陽(yáng)能電池業(yè)務(wù)的發(fā)展前景越來(lái)越光明。特別是照明業(yè)務(wù)，如今已經(jīng)變得與顯示器同等重要了”（Novaled首席執行官Gildas Sorin）。
注3） Novaled在采用有機TFT的顯示器業(yè)務(wù)方面向Plastic Logic、在太陽(yáng)能電池業(yè)務(wù)方面向Heliatek提供元件技術(shù)。這兩家企業(yè)的出資公司也是相同的。
著(zhù)眼于有機材料的應用，不惜賭上公司命運的柯尼卡美能達已率先開(kāi)始投放廣告。該公司2007年3月與GE在有機EL照明業(yè)務(wù)上展開(kāi)合作，“除銷(xiāo)售渠道以外，我們在照片相關(guān)業(yè)務(wù)中積累的有機材料技術(shù)及光學(xué)系統技術(shù)都大有用武之地”（柯尼卡美能達董事長(cháng)兼尖端材料技術(shù)研究所所長(cháng)駒村大和良）。具體用途為：照片感光材料方面的經(jīng)驗可用于發(fā)光材料等的開(kāi)發(fā)中；鏡頭等光學(xué)系統技術(shù)可用于光輸出用途；能夠制造出多達15層的多層負片技術(shù)可用于卷對卷（Roll-to-roll）制造技術(shù)。
對柯尼卡美能達而言，“能夠匯集該公司已經(jīng)撤出的照片業(yè)務(wù)的人才及經(jīng)驗的就是有機EL照明業(yè)務(wù)”（該公司董事兼LA業(yè)務(wù)推進(jìn)室長(cháng)得丸祥）。
基礎開(kāi)發(fā)日本領(lǐng)先
柯尼卡美能達的雄心壯志還表現在專(zhuān)利申請數量上。在有關(guān)有機EL照明的專(zhuān)利中，日本的申請數占了全球的近2/3，大大領(lǐng)先于美國等其他國家。其原因之一，就是因為柯尼卡美能達的申請數量很多。尤其是藍光磷光*材料相關(guān)專(zhuān)利，柯尼卡美能達的申請數量占到了整體的近3/4 注4）。
圖 日本廠(chǎng)商在開(kāi)發(fā)方面領(lǐng)先圖為Cintelliq公司就以實(shí)現有機EL照明為目的的專(zhuān)利申請數所做調查的結果。按申請地劃分，日本為56％，大大超出排在第2位的美國，遙遙領(lǐng)先（a）。在本圖中，1994～2006年的專(zhuān)利申請數通過(guò)2003年以后的文獻調查得到。按不同組織劃分，柯尼卡美能達集團為176件，排在第1位（b）。大約3/4的專(zhuān)利與藍色磷光材料有關(guān)。（b）為2003～2007年有機EL照明（包括背照燈）專(zhuān)利按組織劃分的申請數(前10家公司）及主要領(lǐng)域。由于按組織劃分的日本專(zhuān)利申請數數據中不包含2007年第2季度以后的數據，因此，實(shí)際上日本企業(yè)的申請數有可能更多。 本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/200718.htm
注4） 在柯尼卡與美能達合并之前的1999年，柯尼卡內部就已經(jīng)開(kāi)始對有機EL照明的研發(fā)。當時(shí)，雖然有機EL元件材料的主流是穩定性較高的熒光材料，但該公司斷定，想要用于照明用途的話(huà)，熒光材料的效率過(guò)低，因此開(kāi)始著(zhù)手磷光材料、特別是將開(kāi)發(fā)未能取得進(jìn)展的藍色磷光材料作為重點(diǎn)。
*磷光＝從經(jīng)驗上說(shuō)，是指在受到紫外線(xiàn)等光線(xiàn)照射后自發(fā)光的材料中發(fā)光時(shí)間較長(cháng)的光。時(shí)間較短的稱(chēng)為熒光。近年來(lái)的定義則將其定義為，電子對能夠從“三重項”狀態(tài)向更低能級躍遷的材料所發(fā)出的光。如果向材料施加紫外線(xiàn)及電流等能量，則電子對會(huì )向較高的能級移動(dòng)，但其狀態(tài)可分為：自旋必定趨于相互抵銷(xiāo)的“單重項”狀態(tài)，以及趨勢不確定的三重項狀態(tài)。這兩種狀態(tài)的存在幾率為1比3，由于熒光材料只能在單重項狀態(tài)發(fā)光，因而量子效率最大也只有25％。
松下電工很早也就開(kāi)始開(kāi)發(fā)有機EL照明，2001年通過(guò)與山形大學(xué)的聯(lián)合研究，實(shí)現了在當時(shí)來(lái)說(shuō)最高的、15lm/W的發(fā)光效率。
可以說(shuō)，有機EL照明技術(shù)是日本企業(yè)率先啟動(dòng)的。但是，這并不能保證日本在今后依然能夠處于領(lǐng)先地位。原因在于，歐美各廠(chǎng)商已開(kāi)始與政府攜手推進(jìn)有機EL照明的開(kāi)發(fā)，并且不斷取得成果 注5）。廠(chǎng)商間及地區間的技術(shù)競爭不斷加劇，這也加快了有機EL照明的發(fā)展。
注5） 開(kāi)發(fā)項目方面，歐洲有7個(gè)、美國有10個(gè)以上的項目正在推進(jìn)之中。政府機構的資助額大多為3年內數億～30億日元的規模，德國“OPAL（Organic Phosphorescent lights for Applications in the Lighting market）”項目為5年內1億歐元（約合140億日元），遠遠多于其他項目。
在發(fā)光效率方面迅速追趕白色LED
有機EL照明雖然具有一些獨特的特點(diǎn)，但考慮到實(shí)際影后，還是避免不了在發(fā)光效率、使用壽命、成本等基本性能上與白色LED及現有照明技術(shù)一決高低。近來(lái)有機EL照明的性能得到了大幅提高。
首先是發(fā)光效率。目前，有機EL照明在研發(fā)水平上比白色LED約落后約2年。2008年6月美國Universal Display（UDC）發(fā)布的“102lm/W”的發(fā)光效率，與2006年3月日本日亞化學(xué)工業(yè)發(fā)布的白色LED的發(fā)光效率不相上下。山形大學(xué)的城戶(hù)表示，“已經(jīng)看到了實(shí)現200lm/W的曙光” 注6）。
圖 效率方面與白色LED僅有“約2年的差距” 圖為有機EL照明發(fā)光效率的變化走勢與白色LED研發(fā)品的對比。2000年前后，實(shí)際上白色LED與有機EL照明的發(fā)光效率幾乎沒(méi)有差距。其后的4～5年，在有機EL照明開(kāi)發(fā)沒(méi)有大的進(jìn)展的情況下，被白色LED遠遠落在后面。目前，有機EL照明的研發(fā)如火如荼，2008年6月實(shí)現了高達102lm/W的發(fā)光效率。其與白色LED的差距，在發(fā)光效率方面縮小到了大約2年。
注6） 受有機EL照明發(fā)光效率迅猛增勢的影響，最近，美國能源部將此前“到2025年力爭實(shí)現150lm/W的發(fā)光效率”的開(kāi)發(fā)目標，大幅提前到了“2012年實(shí)現”。
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