LED是一種快速成熟的技術，正在大力進軍傳統(tǒng)照明市場。然而，它并不是城里唯一的新型照明技術。有機LED（OLED）現在被認為是一些建筑照明應用的選擇，因為它作為一種顯示技術而受到歡迎，提供鮮艷的色彩而不需要背光。

OLED與傳統(tǒng)LED的不同之處在于，電致發(fā)光不是源自半導體結，而是由有機化合物膜產生。這使得OLED易于制造成大型，輕質且甚至柔性的面板。然而，盡管與傳統(tǒng)LED相比具有一些關鍵優(yōu)勢，但是與固態(tài)光源相比，這些器件還不能作為商業(yè)照明選擇，主要是因為效率低且成本高。

本文介紹了當今商業(yè)照明OLED的性能，并將其與包括LED在內的成熟技術進行了比較。

LED的另一種選擇

LED仍然是一項相對較新的技術，但數億美元的開發(fā)已經成為主流。 LED是緊湊，節(jié)能的產品，具有長壽命和照明拓撲結構，以前使用脆弱和笨重的白熾燈泡和熒光燈管是不可能的。

盡管它們具有明顯的吸引力，但它確實存在一些缺點。其中最主要的是對升高的操作溫度的敏感性，這會影響功效，顏色和壽命。另一個關鍵缺點是電流靈敏度。驅動LED的電流必須保持在非常窄的范圍內;太低，設備無法正常照明，太高，效率迅速下降。

此外，LED是一種“點”光源，需要透鏡和光學器件才能在廣闊的區(qū)域內漫射光線。 （從技術上講，LED是Lambertian發(fā)射器，意味著發(fā)射的光在某種程度上可以從不同角度漫射和觀察，但對于人眼來說，光似乎來自非常小的區(qū)域。）

夾層有機物（碳基）兩個帶電電極之間的薄膜，一個是金屬陰極，另一個是透明（通常是玻璃）陽極，形成OLED。當施加電壓時，空穴和電子在發(fā)光層中復合并產生電致發(fā)光。

OLED已經商業(yè)化用于顯示技術，因為它們發(fā)出鮮艷的色彩，并且不需要用于照明的二次背光源（與傳統(tǒng)的LCD顯示器不同）。 OLED技術適用于更薄更輕的顯示器，因為它消除了任何背光和相對簡單的結構。這些優(yōu)點甚至提供了柔性顯示器的前景，盡管這種形式的技術尚處于起步階段，尚未商業(yè)化。

直到最近，設計工程師更有可能遇到像Newhaven Display（圖1）這樣的公司制造的字符和圖形顯示器中的OLED，而不是商業(yè)OLED照明。但正如我們將很快看到的那樣，這種情況正在改變這些模塊具有標準尺寸，可用作LCD（或真空熒光顯示器，VFD）模塊的兼容替代品。

圖1：字符和圖形型OLED顯示器是液晶顯示器的一種引人注目的替代品（圖片由Newhaven Display提供）。

OLED用于照明的優(yōu)勢

制造商已經對OLED用于照明的前景感到興奮，因為它們提供了許多優(yōu)于LED的優(yōu)勢。 OLED燈具不會發(fā)熱，因此不需要散熱和昂貴的散熱器等熱管理技術。冷卻運行的OLED可以放置在LED不能（出于安全原因）的位置，例如直接對抗木材和塑料表面。例如，OLED可以嵌入家具中。

像LED這樣的OLED是Lambertian發(fā)射器，但具有更寬的視角，可擴展至170°C。發(fā)光物質可以夾在一個大面板中，當打開時，它會被漫射，無眩光，高質量的“暖”白光完全照亮（圖2）。當面板關閉時，它們可以高達85％透明，或具有鏡子般的乳狀外觀。

圖2：OLED面板提供漫射，無眩光，高質量的白光（由歐司朗提供）。

由于OLED基本上是塑料，因此面板薄而輕，可以模塑成幾乎任何形狀 - 使燈具設計師比以前更具創(chuàng)造性。它們不使用脆弱且昂貴的白熾燈泡或熒光燈管，常規(guī)LED的脆性硅或緊湊型熒光燈（CFL）的汞。 OLED面板的低重量和堅固性使它們特別適用于每克重要的飛機和汽車。

OLED燈具可以制成各種顏色，并通過在運輸和發(fā)光層中將小分子或聚合物與熒光和磷光染料結合在一起。制造商確保各個OLED像素發(fā)出嚴格控制波長的光，有助于色彩再現和色域。 OLED在沒有任何預熱階段的情況下達到完全發(fā)光度，并且可連續(xù)調光，使其適用于任何類型的環(huán)境照明。

最近，歐司朗憑借其“過山車”設計師燈具（圖3）展示了OLED可以做什么的一個例子。在這個燈具中，30個廣域光源各自具有180 x 65 mm的發(fā)光表面。該公司聲稱，燈具的功效為20 lm/W，透射率（“透明度”）為57％，這是這種尺寸的OLED面板的首選。

圖3：歐司朗的Rollercoaster燈具采用OLED面板，功效為20 lm/W，透射率為57％。

比較照明性能

盡管有這些優(yōu)勢，但OLED仍然被認為是主流照明的一個重要選擇，原因有三個：成本，壽命和功效。

白熾燈泡的發(fā)光成本約為0.001美元/lm，而CFL為0.01美元/lm，LED為0.02美元（這些估算僅考慮設備成本，不包括運行，維護或報廢處理-costs）。商業(yè)OLED目前的成本約為1美元/lm或比白熾燈泡高出一千倍。 1

OLED的使用壽命與傳統(tǒng)光源相當，但遠遠落后于LED。白色OLED在其輸出降低至原始輸出的約50％之前持續(xù)約10，000小時。相比之下，白熾燈泡的使用壽命為1，000小時，CFL則為12，000小時。 2 LED持續(xù)時間更長，白色裝置在褪色至原始亮度的70％之前至少存活50，000小時。通過回顧，LED行業(yè)認為LED達到其原始亮度點的70％時已經“達到其使用壽命的終點”（參見TechZone文章“確定LED額定壽命：棘手的挑戰(zhàn)”）。

在功效方面，OLED再次與傳統(tǒng)光源相比，但與LED相比效果不佳。上面的歐司朗產品等商業(yè)面板現在產量約為20流明/瓦，并且約30立方米/瓦（相當于鹵素燈泡）產品將進入生產階段。白熾燈泡的產量超過10 lm/W，而CFL的輸出功率約為60 lm/W.

高亮度LED再次成為卓越的設備，商業(yè)產品通常具有超過110流明/瓦的發(fā)光效率。例如，Cree的XLamp XB-D系列可提供高達136 lm/W（350 mA）的功效，并可在1 A時產生高達289 lm的功率。歐司朗最新一代OSLON SSL的功效提高了25％與以前的版本。這些器件可以產生高達116 lm/W（350 mA）。首爾半導體最新的Acrich MJT系列可以產生129流明/瓦（20毫安時）。

更光明的未來

OLED相對于其他光源（包括LED）的固有優(yōu)勢正在確保該技術需要大量開發(fā)資金。雖然OLED在成本，壽命和效率方面落后于LED，但仍有很大的空間可以快速改進。僅僅十多年前，LED難以產生20流明/瓦的發(fā)光效率，與今天的OLED產量相同。

如果LED是一個指南，OLED將迅速變得更便宜，使用壽命更長，并且顯示出更高的效率。在生產80流明/瓦的領先公司的實驗室工作臺上已經有OLED面板，行業(yè)觀察家預測三年內100 lm/W的OLED照明。例如，松下公司報告了一種87 lm/W的白色OLED，其壽命超過100，000小時。 3

LED也將繼續(xù)改進。 Cree最近宣布推出一款輸出功率為276 lm/W（相關色溫為4401 K，正向電流為350 mA 4 ）的器件，可能會保持領先于OLED曲線（圖4）一段時間了。

圖4：雖然傳統(tǒng)光源的功效有所改善，但LED和OLED并未顯示出放緩的跡象。 （松下提供。）

LED和OLED是互補而非競爭技術。對未來的預測充滿了危險，但不難想象LED在家庭，辦公室或商業(yè)場所使用“工作”照明的世界，而OLED面板則用于裝飾性的家居和建筑照明，在光榮的拓撲中這是今天無法創(chuàng)造的。