OLED照明的出现将终结“节能灯时代”

添加时间：2013-08-05 12:27:41 来源：爱中国能源网

       在上地科技园区十街的环洋大厦，悄然进行的一场照明革命距离产业化只有最后一步。实验室里一片片薄薄的“玻璃”，开始代替白炽灯泡、荧光节能灯，发出柔和、明亮的白光。科研人员预测，纳米技术加工的有机发光材料，以更节能、更环保等优势，即将终结“节能灯时代”，“灯泡”一词将可能成为历史，被“灯片”代替。

　　大厦一层四百平方米的维信诺实验室内，洁净程度甚至超过了医院的手术室。这里已经建立一条有机发光材料（OLED）照明的中试生产线，这也是市科委的一项重大科研项目。

　　维信诺科研人员介绍，OLED照明发光原理是有机材料（碳氢有机物，成分上和沼气没有区别）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。”研究人员说。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。此外，OLED照明为连续光谱，可以使用直流电。这样的自然光，其光线也更柔和，几乎不会伤害人的视力。

　　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。

　　不仅如此，OLED照明还可以按照客户的要求，把“灯泡”制造成任何几何图案，甚至可以直接做成墙壁的一部分，彻底改变目前照明光源的形状。

　　更重要的是，OLED照明在生产、使用过程中都不会产生污染。这化解了目前节能灯使用汞对环境的破坏风险。据了解，1只普通节能灯的含汞量约5毫克，一旦渗入地下后即可造成上百吨水受污染。汞在常温下即可蒸发，废弃的节能灯管破碎后，瞬时可使周围空气中的汞浓度超标上百倍。一旦进入人体的汞超标，就会破坏人的中枢神经系统，甚至致人死亡。我国每年报废的含汞照明灯数以亿计，由于处置不当而释放到大气、水环境中的汞量，高达数十吨。

　　市科委有关负责人介绍，下一代照明采用高端自动化精密设备进行生产，是节能、节水、低碳环保的绿色清洁生产项目，这样的高端制造业，符合‘美丽中国’生态文明环境建设要求，有望成为区域经济转型升级的助推器。 
      据了解，OLED照明也正是目前世界领域的一项前沿技术，飞利浦、欧司朗等跨国企业都在开展OLED照明技术的研究并致力于产业化。未来，这一技术有望形成另一个千亿产值的巨大产业。国内的OLED照明市场，预计到2020年将达到几百亿元的规模。

　　在科技部和北京市政府的支持下，这一重大科研项目让北京在下一代照明技术领域取得了国内领先地位，与国际水平基本同步。“我们从2009年推出OLED照明灯具，已完成了工艺技术集成，现在已经推出了多款OLED照明灯具。”维信诺照明项目负责人说，“我们估计在2014年到2015年会建立数亿元的OLED照明大规模生产线。”

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　　OLED(Organic Light Emitting Diode)是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，发光分子便经过辐射发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。从目前有机电激发光元件的技术发展情况看来，绿光、蓝光、红光都有相关的材料开发，其中以绿光的技术最成熟，而红光的技术正在加紧研发中。
　　发光层有机半导体是构成OLED元件的核心材料。该有机半导体层的形成方法大致分为蒸镀法和印刷法，现在的主流是蒸镀法。

　　虽然蒸镀法也在不断改进，但近年来印刷法备受关注。因为印刷法有望进一步增大OLED的尺寸，降低成本。一般是在发光层使用高分子类材料来实现印刷法制作的。过去多使用旋涂法，最近开始讨论狭缝涂布法、喷雾法、喷墨法、凹印法、转录法等能够高效印刷的方法。其中，技术进步较大的是狭缝涂布法，目前已经开发出了能以100mm/s的涂布速度，实现了膜厚50nm±5％精度的装置。

　　利用OLED照明的大面积优势，可在天花板及墙壁上安装大面积的OLED光源，让整面天花板及墙面发出的是整面柔和的亮光，而不是像灯泡、荧光灯是局部照明，使得光源让人感觉更温和、舒服。

　　另也可配合灯具机构的设计，制作出垂吊式的照明灯具，可呈现出可调整角度的照明装置。也可利用OLEDLighting轻、薄的特性，设计出片状的照明灯具，让灯具轻得可以随风摇曳，让一般照明也可以呈现出不同情境的照明感觉。

　　OLED照明可以让照明的设计自由度更高，让照明可以呈现出更多的应用情境。