有机EL照明及其开发动向
来源： 作者： 发布时间：2015-05-19 08:45:30 浏览量：一般，由光激励的激子辐射光的比例，薄膜电感称为PL量子效率。若取出的光子数与流过有机膜器件的电子数相同，则内部量子效率处于100%的状态。但实际上必须从透明电极和基板之外取出光，这就是外部取出光的效率低的原因。尤其对光学研究不足的底部发射型，光的取出效率仅20%左右。这种场合下利用荧光材料，即使采用参数的最大值，外部量子效率仅5%。完全转换为磷光材料时，可提高到20%。
图3为有机EL的电致发光效率示意图。外部量子效率可按式(1)给出
ηext=α·ηint=α·φpl·φexc·r (1)
式中：α-从外部取出光的效率;ηint-内部量子效率;φpl-PL量子效率;φexc-激子生成效率;r-载流子平衡因数。此外，有机EL的外部量子效率，有随电流的增加而下降的趋向(roll-off现象)，特别对效率高的磷光材料更明显。为此，在高亮度区，磷光材料与荧光材料的外部量子效率几乎无差别这并不罕见。
3 有机EL的特点
有机EL的主要特点可列举如下：(1)由于基板可做成柔性结构，能实现薄形轻量化;(2)为平面型面发光体，可以卷起来;(3)高速响应，发光反应速度快;(4)工作时产生的热量低，耗电量相应少;(5)抗震动，耐撞击性能好;(6)应用较方便，成本低;(7)不含汞，环保无汞污染;(8)制造工艺较简单，易于大规模生产;(9)使用寿命长，目前已达到5000h~20000h，理论上可达20万h;(10)发光效率高，目前OLED的发光效率已达60 lm/w，预计可达到200 lm/w以上，特别是有机EL用于显示器场合，广阔视野角度(视角广)的高对比度，无论在亮的场工字电感器所还是暗的场所，图象质量都非常鲜明，可谓是显示器的理想材料和器件。
4 与其它照明光源的比较
图4所示为有机EL、LED、无机EL的发光原理图。有机EL为面发光体，作为面发光体还有前述的无机EL。有机EL和半导体LED均为注入型电致发光，无机EL则为固有的电致发光。而且，在无机EL中，连续的发光需100V以上的电压和数kHz的高频率。即使目前未能达到高亮度状态，但利用涂敷法能实现BO尺寸的平面发光还是有魅力的。图5为EL潮流公司的AO尺寸发光薄膜与用半导体LED装配的照明面板。作为无机EL的研究课题，应提高亮度与实现白色化。
电光源技术经历了第一代的热辐射电光源(如白炽灯，卤钨灯等)，第二代的低压气体放电电光源(如荧光灯)，第三代的高压气体放电电光源(如高压汞灯、高压钠灯和金卤灯等)和第四代的固体电光源(如LED等)的变迁。
白炽灯的价格低是其优点，但至今在能源问题上的耗电，大部分能量转成热而散散掉，故能效低的白炽灯，预定在2012年以后将停止生产。荧光灯的效率较高和寿命较长是优点，价格也不算高，但伴随着气体放电的汞(Hg)原子，因其激励和失去活性引发紫外(UV)光，紫外光在荧光体中变换成可见光，由此而照明。原理上照明光中含有UV光，在有些场合是不适用的。同时，工字电感器废弃时还应考虑汞的环境污染。根据ROHS对有害物的限制一体成型电感器指令，汞将是直接被规定限制的对象。
半导体LED其高亮度与长寿命是显著优点，至于在照明上的应用还须考虑以下问题：(1)LED是点光源，发光面积小，光输出过于集中，故必须进行二次配光才能达到实际使用效果;(2)LED芯片的主要材料镓(Ga)，原材料稀少，成本高。目前LED的售价是白炽灯、气体放电灯十几倍甚至几十倍以上，这是LED推广应用的瓶颈。不过，现在LED的制作方法已经确立，芯片的制造可实现自动化，正向低成本化急速推进，有望提高性价比。
最近开发的藉助扩散板的面光源监控盘, 如图5所示。这一面光源是利用了有机EL，其发光效率(接近荧光灯的)已得到迅速改善。发光光谱为完全的可见光，尤其是有效发挥了平面光源的照明设计特色。
有机EL(电致发光)是继LED之后又发现的一种更为优秀的(参见本文第3节)固态电光源。不远的将来它将会广泛应用于照明场合，会逐步瓜分LED和部分气体放电光源的应用市场，形成照明领域的主要电光源之一。
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