[تقرير موثوق] إضاءة OLED التي أشعلت حماس معرض فرانكفورت – كيف ستتطور في المستقبل؟

أثارت إضاءة OLED ضجة منذ بعض الوقت، وتشمل آفاق تطورها في المستقبل إمكانات مثيرة ومُحوِّلة. تتوقع بعض المؤسسات أن يصل سوق إضاءة OLED إلى 1.5 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2021. وفي معرض فرانكفورت Light+Building لعام 2016 الجاري، أثارت إضاءة OLED نقاشات حارة مرة أخرى. ومع ذلك، فإن مستقبل إضاءة OLED لا يزال غير مؤكد، ولا يزال بعض المتخصصين في الصناعة متشككين في آفاق تطورها. إذن، ما هي اتجاهات تطور تقنية وصناعة وسوق إضاءة OLED في عام 2016 والسنوات القادمة؟ سيقدم التحليل التالي إجابة على ذلك.

(إضاءة OLED المعروضة في معرض فرانكفورت Light+Building لعام 2016)

مجال إضاءة السيارات يصبح اتجاهًا جديدًا لتطوير تقنية OLED

تستند إيرادات سوق OLED بشكل أساسي إلى تطبيقات العرض مثل شاشات الهواتف الذكية والساعات الذكية. ومع ذلك، نظرًا للخصائص التقنية بما في ذلك تصميم OLED وعامل الشكل والكفاءة، بالإضافة إلى وجود العديد من المنافسين وصعوبة تحسين الأرباح، كان المصنعون في الصناعة يعملون بجد لتطوير تطبيقات إضاءة OLED لعدة سنوات.

ومع ذلك، فإن التكلفة المرتفعة حاليًا لتقنية OLED لا تساعد على تطوير السوق، كما أن كفاءة الإضاءة المنخفضة نسبيًا قد أبطأت أيضًا تطبيق السوق. ولم تحصل المزايا التي يدعيها مصنعو إضاءة OLED على اعتراف المستهلكين. لذلك، تحتاج تقنية OLED إلى إيجاد أسواق متخصصة أو أسواق 'موجهة' لتوسيع نطاق المنتجات وفتح نوافذ السوق، حتى تتمكن تقنية OLED من عرض مزاياها التقنية وقدراتها على المستهلكين.

يمكن القول إن إضاءة السيارات هي أول سوق 'موجه' معترف به نسبيًا لتطبيقات تقنية إضاءة OLED. في الواقع، مع نضج تقنية تكامل LED مؤخرًا، تطورت إضاءة السيارات تدريجيًا من وظيفة أساسية إلى ميزة سيارة ذات قيمة عالية محتملة. قال الرئيس التنفيذي لشركة أوسرام أولاف بيرلي ذات مرة: 'تعد تقنية OLED تقنية رئيسية في الأسواق المتخصصة مثل إضاءة السيارات مثل المصابيح الخلفية. تعد أعمال السيارات سوقًا مهمة لشركة أوسرام. منذ عام 2013، تلتزم أوسرام بالبحث والتطوير في تقنية OLED للعرض القريب من الرسومات لتطبيقات إضاءة السيارات.' تتمتع تقنية OLED بإمكانية التميز من المنافسة مع تقنية LED وجلب قيمة مضافة جديدة للمنتجات.

صدرت سيارة بي إم دبليو M4 GTS في عام 2016، حيث طبقت تقنية إضاءة OLED في المصابيح الخلفية. وكانت أول سيارة منتجة بكميات كبيرة تطبق تقنية إضاءة OLED، وقد تم تطبيق هذه التقنية لاحقًا على المصابيح الخلفية للعديد من السيارات المفاهيمية للمصنعين. السؤال الآن هو مقدار الاهتمام الذي ستبديه شركات تصنيع المعدات الأصلية للسيارات وموردي المستوى الأول في هذه التقنية.

تتوقع شركة أوسرام أن تلعب تقنية OLED دورًا مهمًا في مجال إضاءة السيارات.

للدخول إلى أسواق الإضاءة التقليدية ذات الطلب المستقر مثل الإضاءة التجارية وإضاءة المكاتب، تحتاج تقنية OLED إلى دمج ما يكفي من الأسواق المتخصصة أو "القائدة" المتمايزة لتحقيق وفورات الحجم وبالتالي تقليل التكاليف. في هذه المجالات، أجرى مصنعو تقنية OLED بحثًا متعمقًا حول بعض تطبيقات الإضاءة، مثل الإضاءة الطبية والإضاءة المدمجة.

تُستخدم تقنية OLED أيضًا في الإضاءة، حيث تستثمر العديد من الشركات بنشاط في البحث والتطوير والتصنيع للوحات إضاءة OLED. يُقدَّر أن سوق لوحات إضاءة OLED قد وصل إلى ما يقرب من 30 مليون دولار أمريكي في عام 2015، ومن المتوقع أن ينمو إلى حوالي 1.5 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2021. على الرغم من العديد من الصعوبات، فإن تطوير سوق الإضاءة العامة سيدفع نمو سوق إضاءة OLED.

لا تواجه شركات تصنيع إضاءة OLED العديد من التحديات الفنية فحسب، بل تواجه أيضًا ضعف الطلب في السوق على منتجات إضاءة OLED. وقد بدأت العديد من الشركات المصنعة في تعديل خطط منتجاتها لإضاءة OLED. وقد قررت بعض الشركات بالفعل الانسحاب من سوق إضاءة OLED. فعلى سبيل المثال، باعت شركة Philips Lighting أصولها المتعلقة بـ OLED، كما أعلنت شركة Panasonic انسحابها من سوق إضاءة OLED. ومع ذلك، فإن معظم عمليات إعادة الهيكلة وإعادة التموضع الصناعية الأخيرة تتعلق بعمليات الاندماج والاستحواذ، مثل: استحوذت شركة OLED Works الأمريكية على الأصول المتعلقة بـ OLED التابعة لـ Philips Lighting، واستحوذت LG Display ودمجت قسم إضاءة OLED التابع لشركة LG Chem. كما أن بعض الشركات الأخرى تجري أو من المتوقع أن تجري عمليات إعادة هيكلة للاندماج والاستحواذ في السنوات القادمة.

قررت بعض الشركات التركيز على جزء من خطط منتجاتها لـ OLED في إضاءة السيارات، مثل Osram المذكورة أعلاه، أو التركيز على بعض تطبيقات الإضاءة المتخصصة التي تمكن OLED من الاستفادة من قيمة مضافة أعلى مقارنة بـ LED أو مصادر الإضاءة الأخرى، مثل Alkilu وPolyphotonix وTakahata.

عمليات الاندماج والاستحواذ والانسحابات الأخيرة في صناعة إضاءة OLED

تواجه الشركات الناشئة والشركات الصغيرة أيضًا بيئة سوقية متراجعة بسبب نقص الاستثمار. لذلك، تسعى الشركات التي تطور مواد وعمليات مبتكرة إلى البحث عن شركاء صناعيين ممولين جيدًا لتسويق منتجاتها من خلال البحث والتطوير التعاوني. ومن منظور آخر، فإن هذا الاتجاه يمثل أيضًا فرصة لعمالقة الصناعة الذين يواجهون تحديات تقنية. وفي الواقع، يهتم هؤلاء العمالقة الصناعيون كثيرًا بالتعاون مع هذه الشركات التي تجلب "تقنيات نادرة" لتسريع تطوير منتجاتها. وفي هذا السياق، أصبحت الشراكات التي تتغلب معًا على الحواجز التقنية وتخلق فرص سوق إضاءة OLED أكثر أهمية من أي وقت مضى.

أخيرًا، تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه في السنوات الأخيرة دخلت بعض الشركات الجديدة صناعة إضاءة OLED. وقد حددت معظم الشركات التي دخلت حديثًا مجال OLED أهدافها الاستراتيجية نحو تطبيقات عرض OLED. أما الشركات الأخرى التي قد تمتلك تقنية إضاءة OLED ولكن لم تدخل هذه الصناعة بعد، فهي تنتظر الفرصة المناسبة عندما ينفجر الطلب في السوق في هذا المجال. وتشارك حاليًا شركات مثل Osram وGE وVisionox وNanjing First Organic Lighting وBOE في أبحاث تطبيقات إضاءة OLED.

التطورات الأخيرة في صناعة OLED

يمكن إنتاج منتجات إضاءة OLED بكميات كبيرة

لا تزال هناك حاجة لاستكشاف الحلول الفعالة بنشاط

يواجه مصنعو إضاءة OLED حالياً مشكلة "البيضة والدجاجة": لا يمكن تحقيق تخفيضات التكلفة/السعر إلا من خلال الإنتاج الضخم، إلا أن ارتفاع تكلفة إنتاج لوحات إضاءة OLED هو بالضبط العائق أمام دخول السوق الجماهيرية. تشمل الحلول التي يتم استكشافها حالياً بشكل رئيسي: (1) تعزيز التآزر مع تقنية عرض OLED للحصول على سلسلة توريد مُحسَّنة، وإجراء البحث والتطوير المشترك للمنتجات، والاستفادة الفعالة من معدات إنتاج عرض OLED. (2) التركيز على البحث والتطوير في التقنيات المبتكرة التي يمكن أن تقلل بسرعة من التكاليف وتحسن الأداء.

في عام 2015، تطورت تقنية إضاءة OLED بسرعة، مع التطوير الناجح لمواد ذات أداء أعلى، مثل مواد الإثارة بالفلورسنت الأزرق؛ وأدت الابتكارات في تقنية الركيزة واستخراج الضوء إلى تحسين كفاءة استخراج الضوء؛ كما شهدت تقنية القيادة تحسينات كبيرة. التقنيات الرائدة التي يمكن أن تقلل من تكاليف الإنتاج و/أو تجلب حرية تصميم أفضل لإضاءة OLED تقترب الآن من مرحلة التسويق: بنت شركة Konica Minolta مصنع إنتاج بتقنية Roll-to-Roll (R2R) خلال عامي 2014/2015، وبدأت LG Display في تسويق لوحات إضاءة OLED المرنة الخاصة بها في عام 2015، وبدأت شركة Sumitomo Chemical مؤخراً في توريد كميات صغيرة من لوحات إضاءة OLED المطبوعة البوليمرية الخاصة بها.

مخطط العلاقة بين الأجهزة المرنة وأجهزة إضاءة OLED

فيما يتعلق بـ OLED المرنة، وهي منتج إضاءة OLED محتمل ومتميز، بدأت LG Display في طرحه تجاريًا في عام 2015. ومع ذلك، تظل حلول تقنية الحاجز ضد الرطوبة ذات التكلفة الفعّالة، مثل درجات الركيزة/التغليف، تحديًا رئيسيًا لتطوير OLED المتقدم. في الواقع، يمكن معالجة OLED المرنة على ركائز مختلفة، لكل منها مزاياها وعيوبها—على سبيل المثال، توفر رقائق المعدن خصائص حاجز جيدة لكنها غير شفافة؛ والزجاج فائق الرقة شفاف ويوفر خصائص حاجز ممتازة لكنه هش نسبيًا؛ أما الركائز البلاستيكية فهي شفافة ومرنة لكنها تتطلب حلول حاجز جيدة.

لذلك، لتجنب مشكلات الموثوقية والعمر الافتراضي في تغليف أجهزة OLED، غالبًا ما تحتاج حلول الحاجز إلى تخصيص خاص. في عام 2016، لم يكن هناك بعد حل رئيسي في السوق، وكانت العديد من الشركات تطور كل منها حلول الحاجز الخاصة بها.

ومن الأمور المهمة بنفس القدر والتي تستحق إبرازها الميزة الإضافية لاستخدام ركائز مرنة في عمليات اللف إلى اللف (Roll-to-Roll)، والمواد القابلة للمعالجة بالمحلول والتقنيات القائمة على المحلول مثل طلاء الفوهة أو تقنية نفث الحبر، والتي لديها القدرة على خفض تكاليف إنتاج OLED.

تدفع هذه القضايا والتقدم والابتكارات إضاءة OLED لتصبح، خطوة بخطوة، حل إضاءة فعالًا للحاضر والمستقبل.

يكمن أكبر اختلاف بين OLED Lighting والإضاءة الحالية بتقنية LED في خاصية الإضاءة السطحية المسطحة، فبالمقارنة مع طريقة انبعاث الضوء النقطي في LED، لا تحتاج OLED Lighting إلى مكونات إضافية مثل لوح توجيه الضوء، مما يجعلها بسيطة نسبياً. في ظل افتراض كفاءة الإضاءة الجيدة للمادة، تقترب درجة حرارة OLED Lighting من درجة حرارة جسم الإنسان عند الإضاءة، ولا تتسبب بسهولة في حروق عند اللمس، ويكون طيفها قريباً من ضوء الشمس دون إبهار، مما يجعلها مناسبة للأسواق المنزلية والمتاحف وغيرها من الأماكن التي تتطلب التحكم الصارم في مصدر الضوء.

يمكن تطبيق خصائص انبعاث الضوء السطحي لـ OLED Lighting على ركائز Flexible، مما يتيح تكوين أشكال قابلة للطي والانحناء، مما سيعزز المزيد من المرونة في التصميم والتعبير الفني في أماكن تركيب الإضاءة. إن كونها قابلاً للانحناء وامتلاكها خصائص مقاومة للكسر سيمكن منتجات الإضاءة وتقنيات التطبيق من الابتكار وتجاوز التصور الحالي. بالإضافة إلى ذلك، وفقاً لتقديرات البروفيسور جونجي كيدو من معهد أبحاث العلوم والهندسة بجامعة ياماغاتا في اليابان، من المتوقع أن يؤدي استخدام إضاءة OLED إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 6.7 مليون طن، أي حوالي 2.3%، بحلول عام 2020.

تمت الإشارة إلى هذا المقال من MEMS Consulting وتم تجميعه بواسطة شبكة ضوء الصين.