Ventajas y análisis de perspectivas de las tecnologías clave de iluminación OLED
Las ventajas del OLED blanco son extremadamente altas, y se ha convertido en un punto de acceso de investigación y enfoque en el campo de la iluminación de semiconductores en los últimos años. Los tres principales fabricantes de iluminación del mundo, Philips, Osram y General Electric, también han participado en la investigación sobre aplicaciones de iluminación OLED. En 2010, Lumiotech de Japón también lanzó productos de iluminación OLED. China también tiene Visionox, Nanjing First Organic Lighting, Beijing BOE, etc. invirtiendo activamente en la investigación y desarrollo e industrialización de paneles de iluminación OLED.
Los dispositivos electroluminiscentes orgánicos (OLED) tienen las características de estado sólido, autoluminiscencia, bajo voltaje de funcionamiento, bajo consumo de energía y se pueden usar para sustratos flexibles. Cada vez más investigadores le prestan atención. Siguiendo a los diodos emisores de luz inorgánicos (LED), la tecnología de iluminación OLED se ha convertido en un punto de acceso de investigación y enfoque en el campo de la iluminación de semiconductores en los últimos años.
Desde el año 2000, el Departamento de Energía de los Estados Unidos ha invertido 30 millones de dólares anuales en la investigación y el desarrollo de la tecnología de iluminación OLED. Los tres principales fabricantes de iluminación del mundo, Philips (Philips), Osram (Osram) y General Electric (GE) también participaron en la investigación sobre aplicaciones de iluminación OLED. En 2010, Lumiotech de Japón también lanzó productos de iluminación OLED. China también tiene Visionox, Nanjing First Organic Lighting, Beijing BOE, etc. invirtiendo activamente en la investigación y desarrollo e industrialización de paneles de iluminación OLED.
Ventajas de la iluminación OLED blanca
En comparación con el LED, OLED tiene más ventajas en ligereza, flexibilidad, protección ocular, etc. Es especialmente adecuado para la iluminación interior de grandes áreas, y tiene perspectivas de aplicación atractivas en el futuro campo de la iluminación. Además, el OLED blanco combinado con la tecnología de filtro puede realizar una pantalla a todo color. Después de casi dos décadas de desarrollo, se ha logrado un gran progreso en el rendimiento y la investigación teórica de los dispositivos OLED de luz blanca, que están cerca de la eficiencia luminosa de las lámparas fluorescentes, mostrando grandes perspectivas de aplicación y se consideran una nueva generación potencial de fuentes de iluminación semiconductoras.
(1) brillo de la superficie
En comparación con otros tipos de tecnología de fuente de luz artificial, la madera de tecnología OLED tiene ventajas únicas y es la mejor fuente de iluminación hasta el momento. La característica principal de la iluminación OLED es que la fuente de luz en sí emite luz desde la superficie. La iluminación existente, incluida la iluminación LED, utiliza fuentes de luz puntuales y de línea para iluminar los espacios. Cuando se requiere iluminación superficial, siempre se organizan juntas múltiples fuentes de luz puntual y fuentes de luz de línea, y se cubre una pantalla de lámpara en forma de panel en el exterior. El uso de la tecnología OLED de luz blanca puede realizar directamente la iluminación de toda la superficie y crear un dispositivo adecuado para una iluminación uniforme y a gran escala.
(2) Flexible
La luz blanca OLED se prepara sobre un sustrato flexible, que puede realizar una fuente de luz curva, puede ser flexible y tiene las características de no romperse, lo que traerá nuevos productos de iluminación y tecnologías de aplicación más allá de la imaginación existente.
3) Protección del medio ambiente
A medida que las personas prestan cada vez más atención a la protección del medio ambiente, las lámparas incandescentes y las lámparas fluorescentes se están reemplazando gradualmente, las fuentes de iluminación LED se han convertido en la fuerza principal y se espera que la iluminación OLED se convierta en una nueva tecnología de iluminación que haya atraído mucha atención debido a sus ventajas únicas. Según la estimación del profesor Junji Shiroto del Instituto de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Yamagata en Japón, se espera que el uso de iluminación OLED reduzca las emisiones de dióxido de carbono en 6,7 millones de toneladas o alrededor del 2,3% para 2020.
rendimiento de dispositivos OLED blancos de alta eficiencia
Alta eficiencia, larga vida útil y bajo costo son las claves para la industrialización de las fuentes de iluminación OLED blancas. Entre ellos, la eficiencia refleja la capacidad de convertir la energía eléctrica en energía lumínica, la vida refleja su practicidad y el costo es la premisa para una aplicación generalizada en el mercado. . Teniendo en cuenta la selección de materiales y el diseño de la estructura del dispositivo, se utiliza una combinación de materiales de luz azul fluorescente y materiales fosforescentes amarillos o rojos y verdes para obtener una emisión de luz blanca de alta eficiencia. Con la tecnología de extracción de luz, la eficiencia energética se mejora enormemente y se utiliza la pila. La estructura aumenta la estabilidad del dispositivo y obtiene una vida útil práctica, que es una opción adecuada para WOLED en la actualidad. Al mismo tiempo, los materiales fluorescentes con retardo térmico, como una nueva generación de materiales orgánicos emisores de luz, están recibiendo la atención y el rápido seguimiento de los investigadores.
En la actualidad, el rendimiento de los dispositivos OLED blancos en el mundo está cambiando con cada día que pasa, y se han lanzado nuevos informes uno tras otro. El nivel de laboratorio de los dispositivos OLED de luz blanca lanzados en los últimos dos años se muestra en la Tabla 1 anterior. En 2013, los dispositivos apilados de LG reportados en la conferencia SID (Society for Information Display) tenían una eficiencia de 80 lm / W y una larga vida útil. Los dispositivos WOLED totalmente fosforescentes reportados por Panasonic tienen eficiencias superiores a 100 lm / W. En 2014, Nanjing First Organic Optoelectronics publicó una estructura laminada de 3 unidades con una eficiencia de hasta 117 lm / W. Entre ellos, la estructura laminada de 3 unidades utilizando tecnología de extracción de luz externa ha podido producirse en masa en la línea de producción, y los 1000 cd / m2 La eficacia supera los 80 lm / W, y la eficacia por debajo de 3000 cd / m2 supera los 60 lm / W, y el rendimiento del producto ha alcanzado el nivel internacional.
Perspectiva de la tecnología OLED de luz blanca
Además de los materiales y las estructuras de los dispositivos, también existen algunas tecnologías clave para mejorar la eficiencia de los OLED blancos, a saber, las tecnologías de extracción de luz y las tecnologías de envasado. Además, la gran ventaja de OLED es que puede preparar dispositivos flexibles. En la actualidad, la tecnología OLED flexible también se ha convertido en uno de los temas de investigación más populares.
(1) Tecnología de extracción de luz
Para los dispositivos OLED preparados sobre sustratos transparentes ordinarios, la eficiencia optimizada de acoplamiento de la luz es solo de aproximadamente el 20%, lo que significa que más del 80% de la luz generada dentro del dispositivo está limitada o perdida en la capa de película del dispositivo, que no se utiliza. . Para obtener una luz blanca OLED de alta eficiencia, la eficiencia de extracción de luz del dispositivo debe mejorarse en gran medida, por lo que el desarrollo de la tecnología de extracción de luz es particularmente importante.
Ya existen una variedad de técnicas de modificación de dispositivos que pueden mejorar la eficiencia de la extracción ligera, que se dividen principalmente en esquema de extracción externa (esquema de extracción externa, EES) y esquema de extracción interna (esquema de extracción interna, IES). EES está dirigido a la superficie exterior del sustrato, y IES se dirige entre el sustrato y el electrodo transparente. EES es relativamente simple de preparar, y la tecnología de microlentes, la capa de dispersión recubierta, la tecnología de sustrato con forma, el nanopatrón y la membrana nanoporosa se han utilizado en productos reales producidos en masa. Por el contrario, la mejora de la tasa de extracción de luz de IES es mayor que la de EES, pero debido a que es difícil de preparar y el proceso es complicado, todavía está solo en la etapa de laboratorio, insertando una capa de bajo índice de refracción, utilizando técnicas como la fotolitografía, etc. El dispositivo ITO / regiones orgánicas se convierten en formas corrugadas, cristales fotónicos, etc.
Además, la incorporación de microcavidades diseñadas racionalmente en los dispositivos OLED puede mejorar la eficiencia de extracción de luz. Hasta ahora, los investigadores han desarrollado muchas tecnologías de extracción de luz, pero no muchas pueden cumplir realmente con los requisitos de la aplicación. La razón principal es el problema de costos causado por la complejidad del proceso y el problema de la gran área.
(2) Tecnología de envasado de madera
Una de las tecnologías clave relacionadas con la vida útil de los OLED es la tecnología de envasado. El método tradicional de envasado OLED utiliza una cubierta de metal o una cubierta de vidrio. Aunque la tecnología de embalaje OLED tradicional es efectiva, es torpe y costosa. Además, está claro que tales hojas de cubierta no son adecuadas para el embalaje de dispositivos flexibles. Además, apareció la tecnología de encapsulación de película delgada. La encapsulación de película delgada se puede dividir en encapsulación de película delgada inorgánica, encapsulación de película delgada orgánica y encapsulación de película delgada compuesta inorgánica / orgánica de acuerdo con el material de encapsulación.
(3) Madera de tecnología flexible
La tecnología de pantalla flexible siempre ha sido el sueño de las personas, y también es la ventaja más singular de la tecnología OLED. La investigación sobre dispositivos OLED flexibles se centra principalmente en la mejora de los ánodos del lado del sustrato y la investigación sobre sustratos flexibles. El proceso ITO tradicional no es adecuado para dispositivos flexibles con material plástico como sustrato debido al alto proceso de preparación. Y debido a la falta de recursos de indio, encontrar materiales de ánodo transparentes que puedan reemplazar a ITO se ha convertido en un punto de acceso de investigación. Actualmente, los principales materiales de película conductora orgánica y nanotubos de carbono son. Los sustratos plásticos como PET, PES, PEN y sustratos metálicos se pueden usar para fabricar dispositivos OLED flexibles.
Con la profundización de la investigación, la eficiencia, la vida útil y el brillo de los OLED de luz blanca están mejorando gradualmente, y se desarrollarán hacia un área grande, alta confiabilidad, alta eficiencia y flexibilidad. Por otro lado, el preludio de la industrialización de la iluminación OLED ha comenzado, y pronto aparecerán más productos OLED de luz blanca de alta calidad, brindándonos un disfrute más cómodo y perfecto.
