柴静大型空气污染深度公益调查《柴静雾霾调查:穹顶之下》于上周六首发,引发全民热议,环保节能问题被提升到了一个史无前例的高度。 小编的朋友圈里,照明人纷纷提出使用LED灯,以减少对环境的污染,保护生命健康。但此刻,另外一种照明方式也应被提及,即环保节能、健康、优质的 OLED照明。
说起OLED技术,很多人印象里是其大有替代其他平板显示技术的趋势,其实OLED作为照明光源有其独特优势。OLED照明发光原理是有机材料在电场作 用下发光,有机发光层每层厚度都只有薄薄的几十纳米。“这是真正接近太阳光的白光,而且还没有太阳光中的紫外光、红外光。”据悉,白炽灯泡会产生红外线, 节能荧光灯会产生紫外线,而OLED光源则完全没有。
OLED照明既不需要将灯丝加热到上千摄氏度发光,也不需要用汞蒸气产生紫外线激 发荧光粉发光。因为没有电能量的多次转换过程,OLED照明要比现在的节能灯还要节约大约60%至70%的电能。目前OLED面板一般可达每瓦55至60 流明,较好的可达每瓦80流明,因无需考虑光学损失,这提高了OLED的整体照明效率。
在人体健康方面,不同于省电灯泡,OLED不含 汞,且无紫外线,而荧光灯利用汞蒸气形成紫外线,再以紫外线激发荧光体发光,发光二极管(LED)也有部分是用紫外线激发出可见光,再形成白光,紫外线若 有外露,将对人眼产生伤害。且OLED只需几颗小型电池,或是一颗9伏特方型电池,就可驱动发光,因其电压低,可安全随身携带。
2009年,台湾清大发表类太阳光OLED,其色温从2,000~8,000K,涵盖3,000K的早晨、5,500K的中午阳光及2,500K的落日阳 光。太阳在日出、日落与白天所发出的不同光色与色温,除给予人不同的氛围感受之外,更能调节人类与生物的生理时钟与节奏。低亮度和色温的光线,并不妨碍能 抑制肿瘤的退黑激素分泌。
无论是LED、白炽灯泡或荧光灯管,都有眩光问题,其中以LED最严重,而OLED为自然平面光源,无光线集 中刺眼的问题,适用于室内或车内之照明,且不会闪烁,亦可作为护眼灯具。另一方面,LED或荧光灯管,都有尖起的光色问题,当中以荧光灯最明显,但是 OLED光色柔缓,较接近自然光。此外,白炽灯泡将95%的电用来产生热与红外光,因此为热光,相对的,因OLED光谱可调控,几乎不放射红外光,故又称 为冷光。同时,点型光源的LED有严重高热问题,会导致组件发光效率下降、封装胶材劣化与使用寿命减短等,而OLED为薄片状,较容易散热。
分析公司IDTechEx认为,OLED照明营收将每年增长40%到50%,预计到2023年增至13亿美元(市场研究公司]NanoMarkets则认为,预计2020年OLED的全球市场为14亿美元)。
OLED在市场上的发力点
以目前的成本价格来说,OLED要直接打入一般照明市场是不容易的。但OLED有它独特的优点,最先打入的应该是特殊照明市场。比如说,OLED发出的 光没有紫外线,红外线很少,连蓝光的比例都占得很少,这种光是真正可以保护眼睛的。在目前的中国,儿童在进入青年之前绝大多数都已需要佩戴眼镜,如能采用 OLED做阅读灯,应该有助于上述情形的改善。OLED的光质对古文物的保护也很适合,在国内逐渐了解历史文物的价值而广建的博物馆中,OLED照明应是 最好的选项。此外是高端照明市场,OLED是光质很好的面光源,加上它轻、薄的形状,可以组成独特艺术成品,达到其它灯具做不到的效果。国外大厂如飞利 浦、欧司朗都有这方面的展示。我们相信新市场的开发都是渐进的,从特殊市场开始,进入高端照明市场,等到量大得可以支持量产,就可以进入上述的良性循环, 进而普及进入一般照明市场。
各企业OLED研究进展
飞利浦
传统照明大厂飞利浦不仅投入LED照明,也推出OLED照明的产品。目前不与其他厂商在发光效率上竞争,着重在装饰照明市场,结合飞利浦的设计能力,推出各项桌灯、情境照明与装置艺术,较特别的是运用创意与互动科技,在台北的W HotEL设置OLED互动光墙。
另据外媒报道,2015年2月初,荷兰照明巨头飞利浦宣布了分拆OLED业务的计划。并有报道称飞利浦正在为其OLED业务寻找买家。飞利浦曾多次表示,他们预计到2016年底或2017年初,OLED照明将会进入大众化市场。
LG化学
韩国LG化学宣布OLED照明产品在2011年底开始量产,在韩国政府的协助与组织下,LG化学结合SNU Precision、Sunic System与DMS等韩国设备厂,加上本身材料开发,以及KETI与韩国大学的研究能量,已具G5基板尺寸的量产实力。
LG化学已推出第一款「OLED-041」面板,是100 x 100-mm的尺寸,发光效率可达45lm/W及10,000小时的寿命;2012年,LG化学推出了现在可以大量生产的超薄玻璃型(可弯曲)OLED面 板;2014年展出了完整的柔性塑料薄膜型OLED面板,将60lm/W光效产品推之量产阶段,并成功开发100lm/W的OLED照明面板,并表示 2016年目标是实现140lm/W产品的生产。而标准光亮度为3000cd/m2的产品,会增加到5000甚至8000cd/m2。2015年,LG化 学为韩国顶尖学府冠廷图书馆的阅读灯安装提供了1100片照明面板,这是迄今为止全球最大规模的OLED建筑照明安装工程。
柯尼卡美能达
柯尼卡美能达的OLED开发始于1990年代中期。最初瞄准的是显示器和照明两种用途。但在显示器用途上,除日本企业外,三星电子等韩国企业也在加快开 发。因此,柯尼卡美能达的研究所2000年代初制定了专注于开发OLED照明的方针。2006年,实现了当时全球最高的发光效率--64lm/W。
2015年,柯尼卡美能达推出的OLED照明面板采用树脂基板,因此厚度仅有原来采用玻璃基板制品的约五分之一。重量也非常轻,一片150mm×60mm的面板仅重约5g,并实现了月产能100万片。
住友化学
住友化学与其他公司较为不同的是,使用一层高分子有机发光材料(PLED),而非一般小分子的OLED使用RGB三层发光材料。
住友化学在2005年承接Dow Chemical的PLED材料部门,2007年并购技术共同合作的英国高分子有机发光材料厂CDT,积极将PLED商品化。住友化学在2011年整合筑 波研究所的筑波开发研究所与先端材料探索研究所,同时在大阪投资6千万美元设立材料生产线,供应照明与显示器所需的PLED材料。
2012年4月住友化学在德国法兰克福举办的「Lighting & Building 2012」展览中,展示了60种不同颜色的高分子OLED照明灯具,2013年宣布已研发出利用喷墨法(印刷方式)生产高分子OLED面板的技 术,2015年推出作为一般照明的产品。
南京第一有机光电
中国大陆除了天马微电子、昆山维信诺、四川长虹、佛山彩虹等投入中小尺寸的AMOLED面板之外,也有厂商在地方政府支持下,投入OLED照明。
南京第一有机光电的高层来自柯达,具OLED照明与显示器的开发经验,目前实验品已经达到50.4lm/W的发光效率,正以70lm/W为努力目标,且 正在南京设立一条年产能达20,000平方公尺的G2.5(370mm*470mm)的生产线,生产的内光提取白光IES-OLED照明器件,能效达到 111.7m/w。据资料显示,第壹有机光电经过多年不懈地自主研发,已成为国内第一家实现OLED照明产业化的企业,现已拥有60多项发明专利,同时 OLED照明技术也达到了世界领先水平。