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OLED照明制造解析 用“SPring-8”分析材料

2012-11-28 09:58
安娜PARKER
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  用“SPring-8”分析材料

  有机EL照明的制造方法有蒸镀法和涂布法两种选择。并且,即使同为涂布法,也有采用与蒸镀法相似的材料和元件构造的方法,以及采用涂布法特有的材料和构造的方法之分。KONICA MINOLTA ADVANCED LAYERS采用了前者,而住友化学采用了后者。

  KONICA MINOLTA ADVANCED LAYERS称,最近1年取得了巨大的进展。“大幅改善了此前较低的发光层等的成膜成品率,已与利用蒸镀法的品质相近”(该公司OLED事业推进中心中心长辻村隆俊)。并通过用兵库县的大型放射光设施“SPring-8”分析了发光材料的详细构造,找到了发生凝固等问题的原因,探明了改善的方向。

  而住友化学为了使一种发光材料具备多种功能,设计了高分子材料,在朝着简化元件构造的方向推进开发。

  无法模仿的竞争武器

  也有厂商开发出了重视调色性、宛如显示器般的有机EL照明元件构造。例如三菱化学和先锋。与显示器一样,通过在发光层分涂红(R)、绿(G)和蓝(B)各色材料,用1块面板即可实现全彩。与同样“重视多色性”的KANEKA和住友化学根据面板改变颜色的方针大不相同。

  与显示器的不同在于,RGB子像素不是马赛克状,而是条状。三菱化学等基层和该发光层可用低分子材料涂布法成膜已成型,预定2013年底开始利用第1代(G1)规模的小型装置量产面板。

  昭和电工采用了与其他任何一种都不相似的元件构造。即与美国SRI International公司共同开发的“COLED(cavity organic light emitting diodes)”,即在玻璃基板表面做凹凸加工,并在其上将各材料成膜的方法。不过,昭和电工除设定了“2015年发光效率达到150lm/W”这一非常高的目标外,并没有公布具体的效果等。该公司公布的有机EL元件的发光效率只有30lm/W。即便如此,该公司仍自信地表示,“在与容易不分伯仲的其他公司的开发竞争中,COLED是制胜的强有力武器。听到其他公司达到了128lm/W也丝毫不感到吃惊”(昭和电工研究开发本部技术战略室战略营销中心长铃木广志)。

  新一代透明电极亮相

  对提高发光效率大有裨益的透明电极开发也取得了进展。KONICA MINOLTA ADVANCED LAYERS用将银(Ag)纳米线和透明导电树脂相结合的方法,开发出了薄膜电阻值为1Ω/□,含基板在内的光透射率为84%的优异透明电极(图10)。而且,可利用涂布法制作,基板是柔性的。

  

图10:新一代透明电极是以“组合”实现的?

  KONICA MINOLTA ADVANCED LAYERS将Ag纳米线和导电性有机材料相结合,开发出了同时具备大型有机EL面板透明电极要求的低薄膜电阻和高光透射率的透明导电膜(a)。东芝也将Ag纳米线和石墨烯相组合,开发出了低薄膜电阻值透明导电膜(b)。光透射率稍低。((b)图摄影:东芝)

  透明电极的电阻在有机EL照明面板中虽占较大比例,面板尺寸越大,其比例越高。因此,要想在不降低发光效率的情况下扩大面板尺寸,透明导电膜的电阻必须很小。KONICA MINOLTA ADVANCED LAYERS表示,“ITO在讨论是否柔性以前,还存在电阻值过高的问题。必须降到1Ω/□以下”。

  2012年9月,东芝也将Ag纳米线和碳材料石墨烯相组合,开发出了低薄膜电阻值的透明电极。今后将推进这些新一代透明电极的开发,为实现有机EL照明面板的大型化做出贡献。

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