OLED与新的照明材料
好的照明对我们的健康、注意力的集中、认知能力以及睡眠质量都发挥着积极的作用。因此，如果我们想要在日常生活和工作场所中找到最合适的照明方式，就必须考虑到空间与时间的要求，所使用的灯光给人的感觉要舒服——简单地说，就是让人在身体上和心理上都保持健康。此外，避免给眼睛造成负担或带来视觉干扰同样也很重要，尤其是在我们会长时间停留的场所中。我们知道目前随着“智能照明”的照明方式的应用，采用先进的技术和电子设备，让我们可以更好地控制灯光。这意味着人们可以根据特定的环境来规划灯光照明，将诸如消耗量等因素纳入考虑范围，并通过控制灯光来提高能耗效率，确保只为有需要的时间和有场合提供照明，从而降低灯光照明对环境的不利影响。这种“智能照明”方式与“智能建筑”非常相似，而这个市场的价值到2020年时据估计可以达到140万欧元（在意大利范围内）。[1]
各个高效的照明系统就是实现所有这一切的基础，这些系统都有较高的能效、成本与灯光污染却较低，它们可以应用在同样属于环境友好型的建筑项目中。这些系统如今可以将LED技术、OLED技术以及固态照明技术[2]相互结合使用。尤其是OLED技术，可以在几乎不产生余热的情况下，让灯光照亮一大片区域。它们同时也能用于制造一些非常轻薄但色彩丰富的照明装置，并可以在不使用任何危险化学物质的情况下，制作成各种图形或几何图案的形状。不仅如此，从设计的角度来看，OLED让设计师不再将照明设备仅视为一种单纯的功能性设备，而是可以当成一种建筑材料，让设计师与照明可以进行实时的互动，而光源也不再只是装饰性元素，它同时也可以成为一种真正的建筑特色。[3]
OLED是一种有机电子发光装置，因此，当它接触到电流的时候就会发光，而碳基分子就是OLED的活性物质。OLED是我们最熟悉的一种有机光电装置，它的商业应用范围通常为照明领域和显示屏领域。在OLED的两个电极之间，填充着许多由有机材料组成的非常薄的薄膜层，点亮这个装置需要多少电流，它就传导多少，而为了让OLED发出的光可以穿透出去，至少有一边的电极必须是透明的。如果不计算支撑座（常用的支撑座为玻璃或者塑料，有时候也会使用金属或者硅），这种装置的厚度通常小于0.5微米，这个数字还不足一根头发的厚度的百分之一（图1）。OLED有一个非常有趣的特性，就是它可以采用二维结构制作，并且可以根据需要制作成任何形状（图2）。为了能发出不同颜色的光，需要使用发光水平不同的材料，而这些都必须在每一个装置的规划阶段就决定好。除此之外，如果你有多个各不相同的装置，并且每个装置的发光水平也不尽相同，可以设法让它们在光照强度上互补，从而让整体的灯光显得色彩斑斓。
OLED：生产工艺
生产制造OLED的方式有两种，这两种方式的区别主要在于制造工艺与所使用的材料。一种是用在超高真空（UHV）环境下蒸发小分子材料的方式来涂覆，另一种则是将材料通过液态溶液的方式来涂覆。第一种方式现在非常常见，它可以制作出无论在发光强度还是电能向光能的转化效率上，性能都非常出色的装置。第二种方式则因为其巨大的潜力，成为现在被研究得最多的一种工艺，因为绝大部分的工艺步骤都可以在普通的环境中执行，在印刷制作中（比如轮转印刷、苯胺印刷、丝印印刷等等）使用的涂覆技术同样能够应用于此，并在这些技术允许的速度与数量条件下[4]，采用“卷对卷（R2R）”的方式制作OLED装置。这种方式可以降低成本，让生产工艺变得简单，同时减少污染，对能源的消耗也更少，并且制造装置时只需用到规定量的材料即可，因此大大减少了浪费，同时让产品可以卖得更便宜。
现在市面上的OLED都是将刚性支座—其中以玻璃最为常见—封装在真空之中，而将原型封装在液体之中的柔性OLED。据多家照明公司在2015年发布的产品信息显示，现在的OLED的能效可以达到100流明/瓦，亮度为5000坎德拉/平方，使用寿命长达20000小时，并且到了2018年，OLED产品的效能据称可以达到130流明/瓦，在亮度为5000坎德拉/平方的条件下，使用寿命可以延长到40000小时。这些显示出了OLED照明产品不仅仅可以弥补普通照明光源与LED之间存在的差距，并且在未来几年的发展将会非常迅猛，应用也会更加广泛。为了从各个角度打入市场，品牌上还将会开发出各种各样的OLED装置，既会有售价昂贵瞄准高端市场的多功能设计产品，也会有功能较为单一但价格低廉满足大众市场需求的照明产品。
相关研究
现在，世界各地的照明公司与研究机构都着手对在各个领域[5][6]具备着明显优势的OLED产品进行大量的研究与开发，希望可以突破现有的技术障碍，其中较为著名的有巴斯夫（BASF）、默克（MERCK）、诺瓦（Novaled）、飞利浦（Philips）、欧司朗（OSRAM）、通用电气（General Electric）弗劳恩霍夫（Fraunhofer）、CEA、法国国家科学研究院等等。科学家们针对发光特性、封装属性以及使用寿命等方面，对许多新材料进行了研究，除了降低生产成本之外，这些研究还希望可以为这种具有深远影响又非常柔韧的照明光源创造出更多革新性的生产方式，比如“卷对卷”式的生产工艺，从而制作出高性能低成本并且使用寿命的长度可以满足市场需求的产品。[7]
“简化版”的OLED —发光电化学电池（LEEC）[8] —则更加有意思。在这个装置中，电子发光材料来自于同一个离子对的两个部分，一个为正电荷，另一个为负电荷。当这个装置通上电流之后，这些电荷就会向着两个电极方向移动，这让它们即便在电流非常微弱的情况下也可以发出光亮。通过这种方式，这个配备有两个电极的装置，只需要一个封存在液体之中的单层膜就可以完成[2]，整体结构非常地简单。人们已经开始研究这种装置在显示屏中的应用，但是距离技术的充分成熟与商业化的应用目前还为时尚早。
在意大利，许多工作室与大学开始对OLED技术的各个方面展开研究，其中包括有新的可用材料、适用于新建筑工程的装置、革新性的制造工艺以及回收利用关键性或珍贵材料的方式等。在新的环保及生态材料方面的研究得到了特别重视，甚至还有针对可生物降解材料的研究。这意味着所使用材料的化学构成都将来自于从自然界中发现的物质，或者与它们非常相似，这可以尽可能地降低这些材料对环境的伤害，从而在不损害自然的情况下，将这些装置应用到有生物体出没的地区，或者其他任何特定的环境中。虽然想要让OLED技术得到普及，还需要做很多的准备工作，但是有很明显的迹象现实，这种照明光源在未来几年内将会给市场带来巨大的商业影响[4]。
M·G·马格里奥内，P·塔西尼——意大利新技术能源环境署（ENEA）波蒂奇研究中心(开篇图) （图片由Blackbody提供）
*M. G. Maglione, P. Tassini – ENEA Centro Ricerche Portici
Dispersion（设计师：蒂耶里·高更，制造商：Blackbody、LG化学技术）
Blackbody与LG化学合作创造出了由设计师蒂耶里·高更设计的这个名为“Dispersion”的大型OLED面板（显示屏）。它是2015年九月伦敦设计节上的某个设计活动中的参展品。这个活动的主题是为圣马丁中央艺术学校极具历史感的入口设计照明装置。将英国式阶梯讲堂的建筑传统与现代照明相结合，Dispersion向普罗大众展示了OLED照明的超高品质，所使用的是550个大小为100毫米X100毫米的方形OLED发光板，Blackbody开发了这些OLED发光板的模型，LG化学则负责进行生产制造。
OLED在首尔国立大学
为纪念首尔国立大学（SNU）新图书馆中心的开张，LG化学向这座图书馆赞助了1100个OLED发光板用作阅读照明（本期杂志对这个照明装置进行了介绍，在第92页的LED与改进翻新部分）。这所大学选择OLED发光板用作照明装置是因为在所有设计纤薄时尚的光源中，只有它是平板照明光源。在首尔国立大学的图书馆中所使用的OLED发光板的尺寸为320毫米X110毫米，厚度为0.88毫米，发光效率为60流明/瓦，使用寿命长达40000小时。通过专门的调光器，可以在300勒克斯至850勒克斯的范围内调整这些照明装置的光通量。
窗明几净般透明的照明装置- OLED照明
在2012年，欧司朗就已经发布了具有多种特性的白色透明OLED，这个名为“过山车”（Rollercoaster Luminaire）的照明系统由30个OLED排列组成，设计灵感则来源于著名的“莫比乌斯带”。发光表面的面积为116平方厘米，这个装置在不发光的时候透光率为57%，透光均匀，发光效率为20流明/瓦。OLED产品对通透性要求就是它必须要彻底地透明，没有任何的模糊，因此，这样的发光效率说明这款产品的性能非常优秀。由于对通透性的追求，这让高性能的OLED不能使用光萃取工艺，比如扩散层，因为这会降低透明度。在透明OLED中，装置所发出的光还必须穿过两个电极。但是，透明电极的导体效率要低于标准OLED在阴极中所使用的金属电极，这使得扩大发光表面面积变得非常困难，因为低效的导体在大型装置中使用时会引起明显的亮度变化。在高性能OLED中，透明度与均匀性是一组相互矛盾的竞争参数。因此，像窗户一样透明的照明装置仍然是很多人研究的课题。透明OLED主要在两个方向上发光——正面与背面。在生产制造中，调节这两个方向的发光强度是可以实现的，通过使用导电性不同的电极，从而改变光的反射率，调节的比率通常在50:50到80:20之间。不对称发光的的OLED也可以在多种场合中应用。比如，这种OLED可以当做明光帘幕使用，遮挡住身处发光较亮一侧的观测者的视线，因为OLED发出的光亮会让这一侧的人看不到OLED发光板后面的景象，而身处发光较暗一侧的人则可以透过OLED看到另一侧的景象。将这种效果与发光强度进行动态结合，可以开发出新的陈设展现形式，比如橱窗展示。而在与标准OLED相结合时，可以对透明OLED的照明区域进行结构化，比如建立出一种照明架构。
智能建筑 一体化有机太阳能电池在建筑中的应用。
和OLED一样，有机电子学同样也在研究与开发新装置。其中最重要的，也是最贴近市场的，是有机太阳能电池（OPV）。在2014年底与2015年的头几个月，Heliatek展示了多个将有机太阳能电池系统与建筑进行结合的典型案例（BIOPV，建筑一体化有机太阳能电池），完美地示范了什么是“智能建筑”。在2014年10月，Heliatek在他们德累斯顿总部的外立面上安装了世界上最大的建筑一体化有机太阳能电池系统。这些电池板采用玻璃基片制作，使用这家公司自己开发的材料制作，即便是在低亮度和高温环境中，仍然拥有很高的坚固性与较好的能源转换效率。这个系统的设计功率为每20平方米产生1千峰瓦电量。在去年的五月份，全球最大的弹性衬层与混凝土模板制造商莱利公司（Reckli）表示，他们与欧洲最大的太阳能外墙建材商Heliatek合作完成了Reckli公司总部的外墙安装。安装的外墙面朝西南方向，外墙功率据称有1000峰瓦，电池面板覆盖的区域为16.8米X3.5米。这个新外墙所创造的能量，要比使用传统技术建造的同类系统多出25%。考虑到世界上每年建造的外墙面积合计大约有1.3亿平方米，因而这种坚固的太阳能外墙有望成为未来的建筑趋势。
