OLED lighting is coming

斜杠青年 · 2018-05-07 · 阅读 17565

“OLED,大势已成!”LGDisplay全球市场推广副总裁李廷汉近日在工信部及深圳政府联合主办的显示大会上,抛出了这一结论,并提出,LGDisplayOLED接下来的三个方向,一是以WRGB技术为基础的大型的OLED,将持续扩大TV/Commercial产品产能;二是以pOLED为基础的中小型OLED,将持续扩大Mobile/Auto产品产能;另外一个则是OLED照明。

而这次,在这次显示大会同期举行的中国电子信息博览会上,LGDisplay还将OLED照明产品首次带到了中国。

作为固态照明(SSL)技术之一,OLED 和LED有很多相同的特性,例如无汞,兼容标准驱动控制方案,均需要直流(DC)驱动等,OLED技术由来已久,不过近几年进步飞快,OLED的电光转换效率已经达到60-80流明每瓦(LPW),这使得OLED现在有了更多的应用领域。随着OLED性能提升,其价格将逐渐下降,OLED照明明显受益于近年来的OLED 面板厂的投资,主要表现为新材料的采用以及供应链规模的扩大导致的成本降低。

今天我们就来看看, OLED照明还存着哪些技术挑战?除了LG,还有哪些玩家参与?相比LED,OLED照明面板有哪些设计差异……

一、OLED照明技术挑战

不过相对OLED显示而言,OLED照明有更多的挑战需要克服:

1.相比OLED显示,OLED照明需要其8-20倍的亮度要求;

2.更高的寿命要求(10年);

3.人们对OLED照明的价格预期也与OLED显示明显不同,iphone 上一个4英寸的OLED屏幕大约需要110美元,而很少人意花110美元购买4 inch的OLED灯具;

4.在OLED显示屏中,子像素是微米级大小,一个短路导致的缺陷,人眼也很难观察到,但是对于OLED照明而言,一个像素的短路就很容易导致明显可见的暗点;

5.同时 OLED照明对白点的稳定性有更高的要求,要确保其在较长时间内不会老化变色。

二、OLED照明行业主要玩家

目前OLED照明面板厂的分布如下图,2015年OLED Works收购Philips核心OLED资产,同年LG Display从LG chemistry 收购到了 LG OLED lighting,随后LG宣布将在第五代OLED产线上生产OLED照明面板,2017年出,Konica Minolta宣布和Pioneer成立合资公司开发柔性OLED照明面板,而Orsam则专注于汽车照明行业,从奥迪TT上的OLED车尾灯开始,其OLED照明灯具就保持行业领先。

和LED相比,OLED的电光转换效率较低,不过OLEDWorks可以生产出高亮度的OLED照明面板,大约是同行产品的3-4倍。而LG Display具有90 LPW (3,000K)的OLED 照明面板,还有其它3种52 to 55 LPW的OLED柔性照明面板,它们都具有不同的形状,低成本高性能的柔性OLED照明面板将和LED拉开差距,促进OLED照明的普及。

三、设计差异

OLED照明面板具有很多独特的特性,它消除了其它传统灯具的必要组件,例如,OLED灯具无需散热片,同时其温度很低(40度以下),可以直接用手接触,同时可以发出全光谱的光且非常均匀,不需要导光板,扩散板,也无需反射,混光等,OLED无刺眼的炫光,即使较高亮度下依然可以直视。

1.电光转换效率:OLED照明面板的效率持续提升,目前市场上已经出现80-90LPW的OLED灯具,预计未来几年内,大于100LPW的OLED灯具会出现。OLED电光转换效率的提升主要得益于新材料的采用以及新的器件规划,新型的光提取技术减少了光在系统内的损失,从而提升了效率,光提取技术同时要确保大视角时的波长一致性,同时光提取技术必须确保光的均匀性。OLED的发光特性导致其可以被直视,而且由于温度低,用户可以直接接触而不用担心被烫伤。

2.超低温:由于不需要散热片等组件,OLED面板可以做到超薄,这一点很吸引眼球,而且即使在较高亮度下,OLED的表面温度也不会超出40°,这给与它更多的设计和应用空间,例如可以和木头,纺织物,塑料等搭配在一起,从而为消费者提供更多的体验。

3.驱动及供电:OLED驱动面板的简洁性要求确实会遇到一些挑战,驱动电路要足够小,不能出现流线型的突起。LED的驱动电路并不适合OLED,OLED一般要求较低的电流,大约100-300mA,若使用LED的驱动电路来点亮OLED, 其效率大约会下降30%,其次LED的驱动上并没有保护电路,而在OLED上需要,一旦出现短路,就会停止供电。这就要求OLED相比LED而言具有独特的驱动电路设计,目前大约90%效率的驱动电路已经出现。

OLED是低电流驱动的器件,一般采用12/24V直流驱动,OLED灯具目前主要有两种驱动方法:一种是远程控制AC/DC转换,然后使用24V DC驱动,这是目前较安全和经济的驱动方案,另一种是用贴强的功率转换器,把AC转换为24VDC。一般而言,随着OLED的使用时间的增加,由于老化,驱动电压会增大,这会导致总的效率降低,从而产生的流明也降低,慢慢灯具会变暗。

4.显色特性:OLED可以产生全可见光波段光谱,发光波长可以有OLED的发射器决定,而且OLED不需要荧光粉。近期美国能源部US Department of Energy (DOE)发布了光源显色指数的新的标准TM-30-15,它描述了更加完整的色彩空间,而并不仅仅依赖Color Rendering Index(CRI)规定的几个特定的色块,它同样可以描述光源在CRI规定的几个分离的色块之间的颜色的显色特性。琥珀色的OLED光源在医疗健康领域有独特的应用,由于无需荧光粉,OLED中可以避免蓝光成分,因此可以减少对人生物钟的影响,从而改善睡眠质量。

四.小结

近年来OLED照明取得了重大进步,OLED照明具有很多独特的优势,例如,超薄,光线柔和,无炫光,自然扩散光,且温度低,可直接接触,给消费者很好的用户体验,随着OLED照明成本的持续降低,未来OLED照明将会有越来越多的应用,逐步进入大众视野,慢慢普及。

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