日企Konica量产OLED照明面板 月产100万片

柯尼卡美能达（Konica Minolta）开发的OLED照明具有革新性特点。那就是比包括LED照明在内的其他照明器具都要薄很多：OLED照明面板（白色）仅厚0.35mm，跟纸一样薄。由非常薄的有机物层叠而成，各层的厚度仅数百nm，不到头发丝的千分之一。

柯尼卡美能达的OLED照明面板采用树脂基板，因此厚度仅有原来采用玻璃基板制品的约五分之一。重量也非常轻，一片150mm×60mm的面板仅重约5g。由于使用柔软的树脂基板，还可以弯曲。

利用这种特点，可以开拓传统照明难以实现的新用途，诸如车用品可贴在汽车车顶部分等。

但柯尼卡美能达采用树脂基板的OLED照明的量产之路并非坦途。

柯尼卡美能达的OLED开发始于1990年代中期。最初瞄准的是显示器和照明两种用途。但在显示器用途上，除日本企业外，三星电子等韩国企业也在加快开发。因此，柯尼卡美能达的研究所2000年代初制定了专注于开发OLED照明的方针。

运用了胶片的技术经验

因为OLED照明利用轻、薄，加上与LED不同的整面发光的特点，有望实现高增长。并且，还可以充分利用柯尼卡美能达在胶片生产上积累的技术经验。

那就是“卷对卷”技术：在像食品保鲜膜那样卷成卷状的薄树脂基板上，薄薄地涂上材料等，形成发光的有机层、保护膜及电路等。由于可简化制造工艺，因此可以低成本制造OLED照明面板。
 
因此，柯尼卡美能达运用在胶片上积累的感光材料等技术，加快开发蓝色磷光材料。2006年，实现了当时全球最高的发光效率——64lm/W。这引起了跨国照明厂商美国通用电气的关注。2007年，两公司决定合作，共同开发OLED照明面板。

然而，各种难题不断涌现，生产工艺的成品率无法提高。并且，提高发光效率及延长面板寿命的技术开发也需要时间。在这种情况下，柯尼卡美能达于2010年决定取消与GE的合作。

采用树脂基板的OLED照明面板量产技术有3大障碍。

首先是提高发光效率。OLED的发光原理很简单。就是向有机物加载电压，从两个电极注入带正电荷的“空穴”和带负电荷的“电子”。两者在发光层合体时，发光层的有机物会达到高能量状态（激发状态）。当从这种状态恢复到原来的低能量状态（基态）时，有机层（发光层）就将能量作为光释放出来。

OLED照明的发光原理

要提高发光效率，需要将该有机层发的光导出时的效率提高，而2010年时只能导出约20%的光。针对该问题，柯尼卡美能达开发出了可使光发生散射从而容易导出的“内部光导出层”。增加导光层后，可以导出40%的光。从而实现了139lm/W的全球最高效率的OLED照明。据称，此为高于普通LED照明器具发光效率的水平。

另一个是延长寿命。要使OLED照明发光，除发光材料（客体材料）外，还需要将电子和空穴输送到发光材料上的主体材料。主体材料含有微量的发光材料，与客体材料互相影响。

柯尼卡美能达通过不断模拟改进主体材料的设计，将蓝色发光材料的寿命延长到了原来的5倍。OLED照明面板的寿命从2010年的2万小时延长到了2012年的10万小时。
 
月产100万片

最后的难关是阻隔膜开发。OLED的发光层不耐水和氧气，因此需要高性能阻隔膜。而且，为使光透过，还要求透明，技术开发难度高，性能要达到食品包装用阻隔膜的10万倍。

柯尼卡美能达的开发团队给出的解答是，不用单层无机膜而用无机层与聚合物层叠的阻隔膜。如果只是加厚单层无机层，则在出现缺陷时，会有开孔容易透过水蒸气。而将无机层和有机层像三明治那样重叠多层，即使某个部分出现缺陷，其它层仍可阻隔。

柯尼卡美能达的府川表示“通过采用层叠结构，阻隔膜的性能有飞跃性提高”。

跨越了三道障碍后，量产化道路终于开拓了出来。位于日本山梨县的柯尼卡美能达工厂已从2014年秋季开始面向客户企业量产采用树脂基板的OLED照明面板。

该工厂投资100亿日元，月产能为100万片。虽然今后能否开拓出新市场虽仍是未知数，但该公司准备向办公室、汽车及飞机的照明器具用途销售面板。（责编：Nicole）
 

来源：日经技术在线
 

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