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【有机EL新天地】(四)新一代有机EL照明开发如火如荼

2013年07月26日11:04    来源:人民网-财经频道

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的确,有机EL照明的发光效率和寿命等基本性能已经接近现有LED照明器具。但对于后起之秀的有机EL照明而言,仅靠这些还不能克敌制胜。

要想实现跃进,并不能止步不前,需要在进一步提高发光效率和延长寿命的基础上,开发充分发挥有机EL照明特有特点的产品。SID 2013上就有很多这种旨在实现进一步飞跃的研究发表。

比如,SEL与夏普,以及AFD Inc.与SEL的有机EL照明相关研究发表就备受参与者关注。原因之一是,SEL等实现了非常高的发光效率,面积为8100mm2的面板,发光效率达到了105lm/W,尺寸为56mm×42mm的柔性基板,发光效率达到了130.6lm/W。而且发光寿命均长达几十万小时。

牺牲显色指数

不过,聆听演讲的技术人员中也有人感到很失望,认为“发光色基本是黄色,演色指数(CRI)也很低。与其他白色发光的有机EL照明根本没法比”。

CRI的高低是决定有机EL照明能否产品化的重要指标,这也是与有机EL显示器的要求条件最大的不同之一。如果是显示器,只需注意RGB三色的色坐标即可,而在照明用途,RGB各色的光谱形状左右着CRI的值。

关于高发光效率,也有技术人员批判称,“要是CRI那么低都行,我们也能实现”。

之所以这样说是因为,如果是接近单色的发光,因光提取元件的设计较为简单等,提高发光效率并不难。2009年,日本金泽工业大学工学部电子信息通信工学科教授三上明义的研发小组曾试制过以绿色单色发光实现210lm/W高发光效率的有机EL元件。

但也有技术人员对SEL等的发表给予了好评。其中颇受好评的一点是,在并非玻璃基板的大面积柔性基板上实现了非常高的发光效率。以往的单色发光高效率有机EL元件大多都只有几毫米见方。在名为“开发人员见面会”的试制品演示现场,由于用手触摸该基板几乎感觉不到热,令很多技术人员发出了惊叹声。

开发发光材料的制作方法

此次,SEL等的演讲中最重要的并非试制面板和基板作为照明产品的完成度,而是开发出了具备高发光效率的新发光材料及其制作方法。比如,通过利用“激基复合物(Exciplex)”机制,首次确认能获得超过现有材料的高发光效率(图4)。

图4:在中长波长的发光方面开发出高效率材料群

本图为SEL、夏普、AFD Inc.发布的新高效率发光元件的构成。即使是HOMO较深的主体材料,如果混合适当的空穴运输材料使用,在主体材料和空穴运输材料间也会发生电子迁移的“激基复合物”现象,从而降低驱动电压。发光波长偏向长波长侧。

激基复合物是指,根据不同分子间的电子迁移的发光机理或材料。以往的发光材料为了实现带隙所需的值,需要在1个分子中进行设计然后合成。而激基复合物可根据分子的组合设计带隙、即发光波长,所以引起了关注。

此次的开发通过将此前空穴运输层使用的材料混入发光层,在空穴运输层和发光层的主体材料间形成了激基复合物。因此,空穴运输层作为一种催化剂发挥作用,驱动元件的电压降低,发光效率大幅提高。SEL称“当初是偶然发现的”。

SEL等还宣布,利用该方法制作的红色发光材料和黄绿色发光材料实现了非常高的发光效率。黄绿色发光材料相对于电流的130cd/A的发光效率与美国环宇显示技术(UDC)提供的绿色发光中发光效率最高的磷光材料相匹敌。

(责编:值班编辑、庄红韬)

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