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OLED照明技術的優點分析

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關鍵詞: 有機發光二極管,照明技術,OLED

         OLED技術近來發展火熱,大都是因為其有替代其他平板顯示的趨勢,其實OLED作為照明光源有其獨特優勢.

      有機發光二極管(OLED)將為節能及人眼與生理安全的最佳照明方案,OLED照明技術具十幾項優異特質,為人類史上最好的照明光源。在不傷害眼睛與身體的前提之下,節能照明為必要的選擇,但適合白天工作使用的照明,不一定同樣適合用于夜晚休息。近來的醫學發現,夜間點燈對眼睛不一定好,尤其是近30年,夜晚大量使用電子照明設備以來,特別是照射強白光或藍光,對人體健康方面,造成快速攀升的乳癌和結腸癌等現象,已引起先進國家注意。

      在歐盟帶領下,許多國家已明文列出逐年禁用白熾燈泡的時間表,由于白熾燈泡每瓦能源僅產生15流明的亮度,將逐漸進入歷史;白熾燈泡問世至今 130年,相對于蠟燭,算是相當短的一段時間。而60年前誕生的熒光燈管,其能量效率如今雖可達每瓦60~90流明亮度,但除節省能源外,其他諸多缺點及可能衍生的問題亦值得關注。

      不過,在白熾燈泡被政策性強迫淘汰前,仍未看到更完善的燈源技術產生。白熾燈泡照明技術雖然較耗電、會產生高熱,卻也有光譜連續較溫和、不閃爍且護眼的優點。而現階段熒光燈雖然省電,但因含汞、含紫外線、光譜斷續尖起與閃爍等問題,而即將被淘汰。

      現在因不良照明而產生的問題逐一浮現,如何加速健康且節能的照明技術與產品實用研發的腳步,是科學家面臨的挑戰。以下將比較現有電子照明技術,并簡述OLED照明兼顧節能、健康和優質的特性。

      具可調色溫/高演色性OLED優勢明顯

      根據日本山形大學理工學研究所教授城戶淳二的推估,使用OLED照明,到2020年,預計可減少670萬噸,約2.3%的二氧化碳排放量。OLED的能量效率超過傳統白熾燈泡且接近熒光燈管,并因其節能潛力,早在2000年美國能源部即每年投入3,000萬美元進行研發。全球三大照明廠飛利浦 (Philips)、歐司朗(Osram)及奇異(GE)亦參與OLED照明應用的研究,2010年日本Lumiotech也接續推出試賣品。

      在人體健康方面,不同于省電燈泡,OLED不含汞,且無紫外線,而熒光燈利用汞蒸氣形成紫外線,再以紫外線激發熒光體發光,發光二極管(LED)也有部分是用紫外線激發出可見光,再形成白光,紫外線若有外露,將對人眼產生傷害。且OLED只需幾顆小型電池,或是一顆9伏特方型電池,就可驅動發光,因其電壓低,可安全隨身攜帶。

      2009年,臺灣清大發表類太陽光OLED,其色溫從2,000~8,000K,涵蓋3,000K的早晨、5,500K的中午陽光及2,500K的落日陽光 (圖1)。太陽在日出、日落與白天所發出的不同光色與色溫,除給予人不同的氛圍感受之外,更能調節人類與生物的生理時鐘與節奏(圖2)。低亮度和色溫的光線,并不妨礙能抑制腫瘤的退黑激素分泌。

      無論是LED、白熾燈泡或熒光燈管,都有眩光問題,其中以LED最嚴重,而OLED為自然平面光源,無光線集中刺眼的問題,適用于室內或車內之照明,且不會閃爍,亦可作為護眼燈具。另一方面,LED或熒光燈管,都有尖起的光色問題,當中以熒光燈最明顯,但是OLED光色柔緩,較接近自然光(圖3)。此外,白熾燈泡將95%的電用來產生熱與紅外光,因此為熱光,相對的,因OLED光譜可調控,幾乎不放射紅外光,故又稱為冷光。同時,點型光源的LED有嚴重高熱問題,會導致組件發光效率下降、封裝膠材劣化與使用壽命減短等,而OLED為薄片狀,較容易散熱。

    (審核編輯: 小王子)

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