​LGD全面投产,OLED技术挑战设计差异你了解多少?

在本次法兰克福照明展上,于去年底推出全新OLED照明品牌“Luflex”的LGDisplay也如约登场。相对于其他厂商集中在不同展馆,LGDisplay则在展馆外设立独立展厅,这似乎也展示着它的“与众不同”之处。

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 LG Display展示OLED照明


LG Display全面投入量产的龟尾P5工厂第5代OLED照明生产线(1100mm x 1250mm)在全球规模最大,与原有每月生产4000片的第2代生产线(370mm x 470mm)相比,可生产约为30倍以上的数量。LG显示器计划以1.5万片为初始生产量,之后逐步扩大产量,通过大量生产。与此同时,LG Display也宣布与德国戴姆勒签署了供货合同,已将照明产能增至此前的30倍,力争向日德汽车巨头供货。可以说,在OLED照明应用方面,LG Display已经具有先发优势。


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。

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 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;


5.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;


6.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。


 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LGchemistry 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90LPW (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。


 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。


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。


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。


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。


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。


 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。


本文来自:照明头条

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