【日經BP社報導】針對有機EL的專利——「自然面發光光源」出現了多項對抗技術。其中之一就是採用單層碳奈米管（SWCNT）的冷陰極場致電子發射型（FE）發光器件「FPL：flat panel lighting」。該器件由日本東北大學研究所環境科學研究科與同和控股共同開發。開發中將此前主要面向顯示器用途開發的FED（field emission display）技術應用到了照明領域。
東北大學與同和控股的FPL（攝影：同和控股）
FED技術在真空中從陰極發射電子到螢光材料上使之發光，這一點沿襲了映像管技術的原理（圖1）。2000年代初，利用FED技術開發薄型顯示器的研究十分活躍。新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）等還推進了將CNT用作陰極的FED開發。但由於CNT陰極的壽命較短，成本高，未能實用化。
圖1：將塗佈的CNT用於陰極 開發的FPL的構造（a）和放射電子的陰極採用的CNT（b）。電極間載入數kV的電壓
此次，東北大學與同和控股利用將SWCNT分散到溶劑中，然後塗佈到電極上的方法製作了陰極，大幅提高了CNT陰極的壽命。
「連續通電500小時也能確保初期性能的90％以上」（東北大學）。以前用於FED的CNT陰極大多都是只通電幾十個小時性能就劣化到50％以下。與原技術的最大不同是，「此次開發出了高品質的SWCNT精煉技術」（東北大學）。
發光效率與有機EL相當
據東北大學介紹，FPL照明技術的特點是，有望以低耗電量實現高亮度。例如，製作的綠色發光元件的初期性能在0.1W的輸入功率下為4000cd/m2，發光效率為40lm/W。該發光效率可以與現在市售的有機EL照明產品相匹敵（圖2）。「幾年後應該會與LED相當」（東北大學）。
圖2：發光效率與有機EL相當，2020年有望與LED照明相匹敵 FPL的發光效率提高預測值與有機EL和白色LED的比較，東北大學與同和控股的數據
不過，實用化還存在幾個課題。首先，發光的均勻性迅速下降問題（圖3）。這是「因為SWCNT的端部分佈不均、螢光材料壽命非常短所致」（東北大學）。「SWCNT的分佈不均利用半導體技術成膜的話應該能解決，但螢光材料的壽命仍是今後需要解決的課題」（同和控股）。
圖3：存在發光均勻性和壽命短的課題
在2013年1月16～18日的展會「LIGHTING JAPAN 2013」上展出的發光元件在1月18日的樣子。發光面積均為約1cm見方。 在展會第三天的亮度不均非常嚴重。
另一個課題是必須將發光元件封裝于約0.1Pa的中度真空中（圖4）。雖然可以採用玻璃製成薄型面板，但製成輕量柔性的薄膜狀需要較長時間。
圖4：能否製造薄型真空容器 在LIGHTING JAPAN 2013上放置發光元件的真空裝置（a）和FPL的封裝試製品（b）
大面積、可彎曲的照明產品亮相
有機EL照明的另一項對抗技術是TAZMO採用無機EL技術開發的照明器具。TAZMO已經利用PET基板開發出了A4尺寸和A2尺寸的輕量可彎曲無機EL照明器件（圖5）。
圖5：大面積的柔性無機EL照明也亮相 TAZMO在LIGHTING JAPAN 2013上展出的無機EL照明薄膜， 展出了A4尺寸（a）、A2尺寸（b），以及直接以圓筒形發光（c）的產品等多款開發品
無機EL的特點是，「容易實現大面積化，均勻性高」（TAZMO）。不過，亮度和壽命方面存在的課題是，「在5W的輸入功率下亮度為300cd/m2，壽命減半的時間為3000小時」（該公司）。（記者：野澤 哲生，《日經電子》）
http://big5.nikkeibp.com.cn/news/elec/64612-20130207.html?ref=ML&limitstart=0
如果只是燈用，產量要求不多
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狗仔卡
發表於 2013-2-23 21:52:45
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