Phân tích ưu điểm và triển vọng của các công nghệ chính chiếu sáng OLED
Ưu điểm của OLED trắng là cực kỳ cao, và nó đã trở thành điểm nóng được nghiên cứu và tập trung trong lĩnh vực chiếu sáng bán dẫn trong những năm gần đây. Ba nhà sản xuất chiếu sáng lớn trên thế giới Philips, Osram và General Electric cũng đã tham gia nghiên cứu ứng dụng chiếu sáng OLED. Năm 2010, công ty Lumiotech của Nhật Bản cũng đã tung ra các sản phẩm chiếu sáng OLED. Trung Quốc còn có Visionox, Nanjing First Organic Lighting, Beijing BOE,… đang tích cực đầu tư vào nghiên cứu phát triển và công nghiệp hóa tấm nền chiếu sáng OLED.
Các thiết bị điện phát quang hữu cơ (OLED) có các đặc điểm của trạng thái hoàn toàn rắn, tự phát quang, điện áp hoạt động thấp, tiêu thụ điện năng thấp và có thể được sử dụng cho các chất nền dẻo. Ngày càng có nhiều nhà nghiên cứu chú ý đến nó. Sau điốt phát quang vô cơ (đèn LED), công nghệ chiếu sáng OLED đã trở thành điểm nóng nghiên cứu và tiêu điểm trong lĩnh vực chiếu sáng bán dẫn trong những năm gần đây.
Kể từ năm 2000, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã đầu tư 30 triệu đô la Mỹ hàng năm cho việc nghiên cứu và phát triển công nghệ chiếu sáng OLED. Ba nhà sản xuất chiếu sáng lớn trên thế giới Philips (Philips), Osram (Osram) và General Electric (GE) cũng tham gia nghiên cứu ứng dụng chiếu sáng OLED. Năm 2010, công ty Lumiotech của Nhật Bản cũng đã tung ra các sản phẩm chiếu sáng OLED. Trung Quốc còn có Visionox, Nanjing First Organic Lighting, Beijing BOE,… đang tích cực đầu tư vào nghiên cứu phát triển và công nghiệp hóa tấm nền chiếu sáng OLED.
Ưu điểm của ánh sáng OLED trắng
So với LED, OLED có nhiều ưu điểm hơn về độ sáng, tính linh hoạt, khả năng bảo vệ mắt, ... Nó đặc biệt phù hợp với chiếu sáng trong nhà diện tích lớn và có triển vọng ứng dụng hấp dẫn trong lĩnh vực chiếu sáng trong tương lai. Ngoài ra, OLED trắng kết hợp với công nghệ bộ lọc có thể hiển thị đầy đủ màu sắc. Sau gần hai thập kỷ phát triển, những tiến bộ vượt bậc đã đạt được trong nghiên cứu lý thuyết và hiệu suất của thiết bị OLED ánh sáng trắng, gần bằng hiệu suất phát sáng của đèn huỳnh quang, cho thấy triển vọng ứng dụng to lớn và được coi là thế hệ bán dẫn mới đầy tiềm năng. nguồn chiếu sáng.
(1) bề mặt phát sáng
So với các loại công nghệ nguồn sáng nhân tạo khác, gỗ công nghệ OLED có những ưu điểm riêng biệt và là nguồn chiếu sáng tốt nhất cho đến nay. Đặc điểm chính của ánh sáng OLED là nguồn sáng tự phát ra ánh sáng từ bề mặt. Hệ thống chiếu sáng hiện tại, bao gồm cả đèn LED, tận dụng các nguồn ánh sáng điểm và đường để chiếu sáng không gian. Khi cần chiếu sáng bề mặt, nhiều nguồn sáng điểm và nguồn sáng đường thẳng luôn được bố trí cùng nhau, và một tấm chụp đèn hình panel được che ở bên ngoài. Việc sử dụng công nghệ OLED ánh sáng trắng có thể trực tiếp nhận ra ánh sáng của toàn bộ bề mặt và tạo ra một thiết bị phù hợp để chiếu sáng đồng đều và quy mô lớn.
(2) Linh hoạt
OLED ánh sáng trắng được chế tạo trên một tấm nền dẻo, có thể nhận ra nguồn sáng cong, có thể linh hoạt và có đặc điểm không bị vỡ sẽ mang đến những sản phẩm chiếu sáng mới và những công nghệ ứng dụng ngoài sức tưởng tượng hiện có.
(3) Bảo vệ môi trường
Khi con người ngày càng chú trọng hơn đến việc bảo vệ môi trường, đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang đang dần được thay thế, các nguồn chiếu sáng LED trở thành chủ lực, và chiếu sáng OLED được kỳ vọng sẽ trở thành một công nghệ chiếu sáng mới thu hút nhiều sự chú ý do tính độc đáo của nó. thuận lợi. Theo ước tính của Giáo sư Junji Shiroto từ Viện Khoa học và Công nghệ thuộc Đại học Yamagata, Nhật Bản, việc sử dụng ánh sáng OLED dự kiến sẽ giảm lượng khí thải carbon dioxide khoảng 6,7 triệu tấn, tương đương khoảng 2,3% vào năm 2020.
hiệu suất của các thiết bị OLED trắng hiệu quả cao
Hiệu quả cao, tuổi thọ cao và chi phí thấp là chìa khóa để công nghiệp hóa các nguồn chiếu sáng OLED trắng. Trong số đó, hiệu suất phản ánh khả năng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng, tuổi thọ phản ánh tính thực dụng của nó, và giá thành là tiền đề để ứng dụng rộng rãi trên thị trường. . Có tính đến việc lựa chọn vật liệu và thiết kế cấu trúc của thiết bị, sự kết hợp giữa vật liệu ánh sáng xanh huỳnh quang và vật liệu phát quang màu vàng hoặc đỏ và xanh lục được sử dụng để thu được hiệu suất cao phát ra ánh sáng trắng. Với công nghệ khai thác ánh sáng, hiệu suất điện năng được cải thiện đáng kể, và sử dụng ngăn xếp. Cấu trúc làm tăng độ ổn định của thiết bị và kéo dài tuổi thọ sử dụng thực tế, đây là một lựa chọn phù hợp cho WOLED hiện nay. Đồng thời, vật liệu huỳnh quang trễ nhiệt, như một thế hệ vật liệu hữu cơ phát sáng mới, đang nhận được sự quan tâm và theo dõi nhanh chóng của các nhà nghiên cứu.
Hiện tại, hiệu suất của các thiết bị OLED trắng trên thế giới đang thay đổi theo từng ngày và các báo cáo mới lần lượt được đưa ra. Mức độ phòng thí nghiệm của các thiết bị OLED ánh sáng trắng được phát hành trong hai năm qua được thể hiện trong Bảng 1 ở trên. Năm 2013, các thiết bị xếp chồng lên nhau của LG được báo cáo tại hội nghị SID (Society for Information Display) có hiệu suất 80 lm / W và tuổi thọ cao. Các thiết bị WOLED toàn phần lân quang được Panasonic báo cáo có hiệu suất trên 100 lm / W. Năm 2014, Công ty Quang điện tử hữu cơ đầu tiên ở Nam Kinh đã công bố cấu trúc nhiều lớp 3- đơn vị với hiệu suất lên đến 117 lm / W. Trong số đó, cấu trúc nhiều lớp 3- đơn vị sử dụng công nghệ khai thác ánh sáng bên ngoài đã có thể được sản xuất hàng loạt trên dây chuyền sản xuất và 1000 cd / m2 Hiệu suất vượt quá 80 lm / W và hiệu suất dưới 3000 cd / m2 vượt quá 60 lm / W và hiệu suất của sản phẩm đã đạt đến cấp độ quốc tế.
Triển vọng công nghệ OLED ánh sáng trắng
Ngoài vật liệu và cấu trúc thiết bị, cũng có một số công nghệ chính để cải thiện hiệu quả của OLED trắng, đó là công nghệ chiết xuất ánh sáng và công nghệ đóng gói. Ngoài ra, lợi thế lớn của OLED là nó có thể chuẩn bị các thiết bị linh hoạt. Hiện tại, công nghệ OLED dẻo cũng đã trở thành một trong những chủ đề nghiên cứu phổ biến nhất.
(1) Công nghệ chiết xuất ánh sáng
Đối với các thiết bị OLED được chế tạo trên chất nền trong suốt thông thường, hiệu suất cản sáng tối ưu chỉ đạt khoảng 20%, có nghĩa là hơn 80% ánh sáng tạo ra bên trong thiết bị bị hạn chế hoặc mất đi trong lớp phim của thiết bị, không được sử dụng . . Để có được OLED ánh sáng trắng hiệu suất cao, hiệu suất khai thác ánh sáng của thiết bị phải được cải thiện rất nhiều, vì vậy việc phát triển công nghệ chiết xuất ánh sáng là đặc biệt quan trọng.
Hiện đã có một loạt các kỹ thuật sửa đổi thiết bị có thể cải thiện hiệu quả khai thác ánh sáng, chủ yếu được chia thành sơ đồ chiết xuất bên ngoài (sơ đồ chiết xuất bên ngoài, EES) và sơ đồ chiết xuất bên trong (sơ đồ chiết xuất nội bộ, IES). EES nhắm vào bề mặt bên ngoài của chất nền, và IES nhắm vào giữa chất nền và điện cực trong suốt. EES tương đối đơn giản để chuẩn bị, và công nghệ microlens, lớp tán xạ phủ, công nghệ chất nền định hình, chất liệu nano và màng nano xốp đã được sử dụng trong các sản phẩm sản xuất hàng loạt thực tế. Ngược lại, việc cải thiện tỷ lệ chiết sáng của IES lớn hơn EES, nhưng do khó điều chế và quy trình phức tạp nên vẫn chỉ ở giai đoạn phòng thí nghiệm, chèn lớp chiết suất thấp, sử dụng kỹ thuật. chẳng hạn như quang khắc, v.v. Thiết bị ITO / vùng hữu cơ được tạo thành các hình dạng gợn sóng, tinh thể quang tử, v.v.
Hơn nữa, việc kết hợp các vi hốc được thiết kế hợp lý vào các thiết bị OLED có thể cải thiện hiệu quả khai thác ánh sáng. Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã phát triển nhiều công nghệ chiết xuất ánh sáng, nhưng không nhiều công nghệ có thể thực sự đáp ứng được các yêu cầu ứng dụng. Nguyên nhân chính là vấn đề chi phí gây ra bởi sự phức tạp của quy trình và vấn đề diện tích lớn.
(2) Gỗ công nghệ đóng gói
Một trong những công nghệ quan trọng liên quan đến tuổi thọ của OLED là công nghệ đóng gói. Phương pháp đóng gói OLED truyền thống sử dụng vỏ kim loại hoặc vỏ thủy tinh. Mặc dù công nghệ đóng gói OLED truyền thống rất hiệu quả nhưng nó khá vụng về và đắt tiền. Hơn nữa, rõ ràng là các tấm bìa như vậy không thích hợp để đóng gói các thiết bị linh hoạt. Hơn nữa, công nghệ bao bọc màng mỏng đã xuất hiện. Bao gói màng mỏng có thể được chia thành bao gói màng mỏng vô cơ, bao gói màng mỏng hữu cơ và bao gói màng mỏng phức hợp vô cơ / hữu cơ tùy theo vật liệu bao gói.
(3) Gỗ công nghệ linh hoạt
Công nghệ màn hình dẻo luôn là niềm mơ ước của mọi người, và đó cũng là ưu điểm độc đáo nhất của công nghệ OLED. Nghiên cứu về các thiết bị OLED linh hoạt chủ yếu tập trung vào việc cải thiện các cực dương phía chất nền và nghiên cứu về chất nền linh hoạt. Quy trình ITO truyền thống không phù hợp với các thiết bị dẻo có vật liệu nhựa làm nền do quá trình chuẩn bị cao. Và do thiếu tài nguyên indium, việc tìm kiếm vật liệu anốt trong suốt có thể thay thế ITO đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu. Hiện nay, các vật liệu màng dẫn điện hữu cơ chính và ống nano cacbon là. Các chất nền nhựa như PET, PES, PEN và đế kim loại đều có thể được sử dụng để chế tạo các thiết bị OLED dẻo.
Với quá trình nghiên cứu sâu hơn, hiệu quả, tuổi thọ và độ sáng của OLED ánh sáng trắng đang dần được cải thiện và sẽ phát triển theo hướng diện tích lớn, độ tin cậy cao, hiệu quả và tính linh hoạt cao. Mặt khác, bước đầu của quá trình công nghiệp hóa ánh sáng OLED đã bắt đầu, và nhiều sản phẩm OLED ánh sáng trắng chất lượng cao sẽ sớm xuất hiện, mang lại cho chúng ta sự thoải mái và tận hưởng hoàn hảo hơn.
