LED照明正夯 OLED技術成熟至少還需3-5年

OLED照明目前處於一個尷尬的位置,Panasonic、Konica Minolta、Philips、DuPont、LG Chem等國際廠家紛紛投入OLED面板的生產並掀起了開發熱潮,去年8月,中國首個OLED照明生產線也在南京實現量產。然而形勢急轉直下,今年3月 Panasonic清算與全球OLED材料大廠出光興產合資成立的子公司PIOL。

據報導,Panasonic決定解散PIOL的原因是因為LED照明普及,Panasonic認為當前OLED照明業務無法呈現顯著擴大。一時間,OLED照明又被指噱頭大於實際,引來一片質疑。

 

OLED的「過人之處」

首先,OLED作為照明,相對於LED照明來說,有一定的優勢:

  1. 由於小分子OLED使用成本較低的玻璃作為基板,以大面積真空熱蒸鍍成膜工藝製造,是先天的面光源技術
  2. OLED製程工藝無需LED製程工藝的超高真空和高溫環境,成本競爭力高出許多
  3. OLED一般發光均勻柔和,接近朗泊(lambert)輻射分佈,因此OLED本身幾乎就是一個燈具,無需搭配燈罩使用
  4. 有機材料發光光譜的特點是其半波峰寬度很寬,因此白光OLED的光譜中沒有較大的缺口,這使得OLED光源的顯色指數非常優異,特別適合於室內通用照明,幾乎不會傷害人的視力
  5. 白光OLED主要以發紅綠(黃)藍三種基本顏色的有機材料依次疊加混合而成,通過調節每種顏色材料的發光比例,可以產生出任意色調的光,以適應不同的應用場合
  6. OLED具有非常大的發光面積,工作時產生的熱量可以及時散發掉,無需散熱裝置。所以OLED可以非常輕薄,節省空間成本
  7. OLED可以被設計成多種造型,大大拓展了OLED燈具在藝術裝潢領域的應用空間
  8. OLED照明在生產、使用過程中都不會產生污染,化解了對環境的破壞風險

 

LED身處替換大潮 OLED豈能輕易上位

隨著人們環保意識的日益增強,LED技術先於OLED技術應用於照明領域,LED技術作為新一代照明技術,經過數年的產業動盪後,如今已成為全社會關注的焦點。今年美國市場40瓦和60瓦白熾燈開始停售,同時韓國、泰國、菲律賓等亞洲國家也相繼採取措施推廣使用節能燈泡代替白熾燈,各國開始全面禁用白熾燈,光源替換潮全面開啟,LED燈具逐步佔領照明市場。

據記者瞭解,球泡燈和燈管等替代型光源產品最受市場歡迎,由於LED照明產品價格快速下跌刺激市場需求,各廠商也陸續推出各種貼近傳統照明產品價格的LED照明產品。今年LED球泡燈產品的價格下降速度明顯加快,且不同品牌間產品價差正在逐步縮小。這使LED作為最理想的替代光源而迅速佔領市場。

反觀OLED照明,和LED照明相比,雖然OLED照明所發出的光更接近自然光,但即便是採用上成本相對較低的塗布式技術,其單價仍是LED照明的 2-3倍,歐司朗OLED團隊產品經理Karsten Diekmann預測OLED能與LED在價格上相比有競爭力至少要到2018年,甚至2020年。價格曾是LED普及路上最大的障礙,這也反映了市場對產品的普遍需求,價格是市場接受度的基礎。成本居高不下,也必定會成為OLED照明推廣的一大障礙。

 

薑還是老的辣 OLED技術暫時難及

根據一份韓國調查公司UBI的市場報告認為OLED面板明年將達到100LM/W和30,000小時的使用壽命。該報告認為,性能的提升將鼓勵OLED照明市場的快速增長,預計將在2020年達47億美元(人民幣約291.75億元)。

但OLED目前的技術水準仍然落後於很多預測,包括由美國能源局的預測,2012年美國能源部曾預計OLED面板價格在2015年將觸及25美元/klm,目前來看這個目標似乎遙不可及。

 

OLED的製造成本仍然是一大問題

OLED照明在亮度、色調、節能性、壽命等照明的重要因素上都有可研究的課題。為解決這些課題,還需要投入巨額資金研發。然而目前在OLED照明領域有因為資金負擔重而經營不下去的企業。曾在三洋電機工作的技術人員豆野和延於2010年成立風險企業ELTechno,該公司從事有機EL照明面板的開發和製造業務,2011年領先於大型企業建立了量產工廠,但因研發費用等的增加,最終負債約13.93億日元(人民幣約8503萬元),於2月份接受了東京地方法院開始執行破產手續的決定。

現階段,LED照明發光效率為110lm/W,而商用OLED產品最多達到60lm/W。在成本方面,LED技術成本大約是5美元(人民幣約 31.04元)/klm,OLED則約為350美元(人民幣約2172.63元)/klm,足見兩種技術在照明應用的發展上仍有一段明顯差距。這麼一來,OLED技術勢必要利用其光線不刺眼、燈具尺寸可做大、平坦化的獨特優勢才能順利搶得照明市場的一席之地。

目前OLED製造商已經透過提高驅動電流的方式增加功效,但付出的代價是元件的壽命將變短,目前有的解決方法是通過串聯堆疊OLED結構以提升發光效率,如果將兩個不同的結構在沉積過程中堆疊在一起,以同樣的電流驅動將產生幾乎強兩倍的光。

考量OLED照明成本及發光效率以外的技術差異,如果要OLED完全達到與LED相同的水準,將會是很大的成就。一般來說,商用LED產品有 20~25年保證壽命,OLED則只有5~10年壽命,主要原因是OLED中某些材料銷蝕的速度比其他材料快,顏色也會改變,這在一些工業或汽車應用上令人無法接受。

由於每一條OLED試產線的建設需要耗時好幾個月,因此設備製造商需要分擔費用。雖然OLED製造商聲稱改用超薄層,可抵銷複雜分子材料的高成本, 但多數分析師一致認為只說對了一半,這和材料成本和製造及發光面板內的材料有關,大部分生產用的材料是沉積於反應器壁上或根本就沒沉積,造成材料浪費。

從商用OLED面板成本細項中可發現三個主要問題。第一,OLED製造良率很低,製造商在高良率製程上沒有足夠控制能力、技術或經驗;第二,建構 OLED生產線的成本很大,例如歐司朗已經投資2000萬英鎊(人民幣約2.13億元)在德國雷根斯堡(Regensburg)的OLED試產線。第三則 是材料和設備成本高昂,OLED產線成本居高不下主因為這是新興技術,因此沒有標準設備。

 

OLED是否能短期內獲得市場認可?

易觀國際分析師卓賽君:噱頭大於實際,新聞價值大於應用價值;其實更大的價值是展現技術能力和為品牌造勢;而且從量產能力和目前的價格來看,普及的 可能性都很小。雖然OLED技術的革新是必然趨勢,但全面更新換代需要時間,週期也會很長,此外加上OLED技術成熟的時間,整個過程不會少於5年。

長虹多媒體產業集團總經理葉洪林:OLED對LED的替代效應並不明顯,除非在同類尺寸產品上OLED的成本是LED產品的1.2倍左右,未來2-3年還看不到OLED有替代LED的態勢。

Panasonic研發處長Takuya Komoda:LED照明主要是取代現有的市場,但受限於發光效能,無法刺激新的需求,但是OLED照明卻可激發新的需求,預計到2020年LED、OLED照明將全面性取代傳統照明。

Yole Developement:未來2年OLED成本可望降到目前的三分之一水準,主要是業者導入更新世代的生產設備,將更大的母玻璃基板用於沉積反應器中,提升量產效益。

歐司朗OLED團隊產品經理Karsten Diekmann:OLED能與LED在價格上相比有競爭力至少要到2018年,甚至2020年。

OLED照明雖然有發展潛力,但如果被認為是LED在照明市場上的直接對手,目前從它的效能和成本差異上來看,可能讓OLED在可預見的未來出局。 然而,在OLED照明技術和燈具設計迭有進展的情況下,兩種固態照明技術還是可以共存,這跟OLED是否要和LED競爭,或是不是更好的技術沒有關係,因為兩者鎖定的應用並不完全相同。相信目前OLED需要的是良好的生長土壤,而不是揠苗助長 。

 

來源:OFweek

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