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【有機(jī)EL新天地】（三）發(fā)光效率大幅提高，可彎曲面板實(shí)用化在即

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的確，有機(jī)EL照明的發(fā)光效率和壽命等基本性能已經(jīng)接近現(xiàn)有LED照明器具。但對于后起之秀的有機(jī)EL照明而言，僅靠這些還不能克敵制勝。

要想實(shí)現(xiàn)躍進(jìn)，并不能止步不前，需要在進(jìn)一步提高發(fā)光效率和延長壽命的基礎(chǔ)上，開發(fā)充分發(fā)揮有機(jī)EL照明特有特點(diǎn)的產(chǎn)品。SID 2013上就有很多這種旨在實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步飛躍的研究發(fā)表。

比如，SEL與夏普，以及AFD Inc.與SEL的有機(jī)EL照明相關(guān)研究發(fā)表就備受參與者關(guān)注。原因之一是，SEL等實(shí)現(xiàn)了非常高的發(fā)光效率，面積為8100mm2的面板，發(fā)光效率達(dá)到了105lm/W，尺寸為56mm×42mm的柔性基板，發(fā)光效率達(dá)到了130.6lm/W。而且發(fā)光壽命均長達(dá)幾十萬小時。

犧牲顯色指數(shù)

不過，聆聽演講的技術(shù)人員中也有人感到很失望，認(rèn)為“發(fā)光色基本是黃色，演色指數(shù)（CRI）也很低。與其他白色發(fā)光的有機(jī)EL照明根本沒法比”。

CRI的高低是決定有機(jī)EL照明能否產(chǎn)品化的重要指標(biāo)，這也是與有機(jī)EL顯示器的要求條件最大的不同之一。如果是顯示器，只需注意RGB三色的色坐標(biāo)即可，而在照明用途，RGB各色的光譜形狀左右著CRI的值。

關(guān)于高發(fā)光效率，也有技術(shù)人員批判稱，“要是CRI那么低都行，我們也能實(shí)現(xiàn)”。

之所以這樣說是因?yàn)�，如果是接近單色的發(fā)光，因光提取元件的設(shè)計較為簡單等，提高發(fā)光效率并不難。2009年，日本金澤工業(yè)大學(xué)工學(xué)部電子信息通信工學(xué)科教授三上明義的研發(fā)小組曾試制過以綠色單色發(fā)光實(shí)現(xiàn)210lm/W高發(fā)光效率的有機(jī)EL元件。

但也有技術(shù)人員對SEL等的發(fā)表給予了好評。其中頗受好評的一點(diǎn)是，在并非玻璃基板的大面積柔性基板上實(shí)現(xiàn)了非常高的發(fā)光效率。以往的單色發(fā)光高效率有機(jī)EL元件大多都只有幾毫米見方。在名為“開發(fā)人員見面會”的試制品演示現(xiàn)場，由于用手觸摸該基板幾乎感覺不到熱，令很多技術(shù)人員發(fā)出了驚嘆聲。

開發(fā)發(fā)光材料的制作方法

此次，SEL等的演講中最重要的并非試制面板和基板作為照明產(chǎn)品的完成度，而是開發(fā)出了具備高發(fā)光效率的新發(fā)光材料及其制作方法。比如，通過利用“激基復(fù)合物（Exciplex）”機(jī)制，首次確認(rèn)能獲得超過現(xiàn)有材料的高發(fā)光效率（圖4）。

圖4：在中長波長的發(fā)光方面開發(fā)出高效率材料群 本圖為SEL、夏普、AFD Inc.發(fā)布的新高效率發(fā)光元件的構(gòu)成。即使是HOMO較深的主體材料，如果混合適當(dāng)?shù)目昭ㄟ\(yùn)輸材料使用，在主體材料和空穴運(yùn)輸材料間也會發(fā)生電子遷移的“激基復(fù)合物”現(xiàn)象，從而降低驅(qū)動電壓。發(fā)光波長偏向長波長側(cè)。

激基復(fù)合物是指，根據(jù)不同分子間的電子遷移的發(fā)光機(jī)理或材料。以往的發(fā)光材料為了實(shí)現(xiàn)帶隙所需的值，需要在1個分子中進(jìn)行設(shè)計然后合成。而激基復(fù)合物可根據(jù)分子的組合設(shè)計帶隙、即發(fā)光波長，所以引起了關(guān)注。

此次的開發(fā)通過將此前空穴運(yùn)輸層使用的材料混入發(fā)光層，在空穴運(yùn)輸層和發(fā)光層的主體材料間形成了激基復(fù)合物。因此，空穴運(yùn)輸層作為一種催化劑發(fā)揮作用，驅(qū)動元件的電壓降低，發(fā)光效率大幅提高。SEL稱“當(dāng)初是偶然發(fā)現(xiàn)的”。

SEL等還宣布，利用該方法制作的紅色發(fā)光材料和黃綠色發(fā)光材料實(shí)現(xiàn)了非常高的發(fā)光效率。黃綠色發(fā)光材料相對于電流的130cd/A的發(fā)光效率與美國環(huán)宇顯示技術(shù)（UDC）提供的綠色發(fā)光中發(fā)光效率最高的磷光材料相匹敵。