松下電工在正舉行的第72屆應用物理學會學術演講會(8月29日~9月2日)上發表了演講,宣布在日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)的研究項目中正在開發的照明有機EL元件,有的發光效率達到了128lm/W。128lm/W遠遠超出了美國環宇顯示技術(UDC)于2008年6月發布的102lm/W。雖然松下電工在2011年5月的國際學會“SID 2011”上也公布了部分內容,不過此次公布的內容更加詳細。
松下電工的菰田卓哉表示,此次在白色發光的有機EL元件中大幅提高了光提取技術。具體措施是在發光層與玻璃基板之間夾入了由高折射率材料構成的光提取基板,并且背面的金屬采用了反射率高的材料。另外,還詳細計算出各發光層的最佳位置,根據該數值設計了元件。通過采用這些技術,元件內部的全反射大幅減小,光提取效率提高到約40%,達到了原來的2倍。
采用上述技術且磷光材料采用紅色發光材料和綠色發光材料、螢光材料僅采用藍色發光材料的有機EL元件的性能方面,元件面積為25cm2,當亮度為1000cd/m2時,發光效率為56lm/W,顯色指數(Ra)為91,亮度半衰期推算為15萬小時以上。
另外,此次還制成了磷光材料采用藍色發光材料的全磷光材料有機EL元件。采用上述光提取層時的發光效率為80lm/W,Ra為83,亮度半衰期為1萬小時。光提取技術采用與UDC報告102lm/W時采用的相同半球狀高折射透鏡時,約2mm見方的元件的發光效率大幅提高至128lm/W。這種高折射透鏡比較厚,因此“不適合面積大的發光元件,但如果調整光提取技術,發光效率還有望達到130lm/W”(菰田)。
130lm/W是NEDO有機EL照明開發項目的目標。雖然有人指出白色LED的發光效率還有可能達到200lm/W以上,但通過采用擴散板等器具,白色LED的實際發光效率估計在130lm/W左右。有機EL照明一般不需要遮光器具,因此元件的發光效率就是燈具的發光效率。
菰田還指出“有機EL照明的特點是燈=燈具。憑借這一優勢,到2020年前后有可能得到大幅普及。將來可能會迎來無燈具時代”。
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