OLED具照明優(yōu)勢(shì) 發(fā)光效率與成本問(wèn)題待突破

OLED(Organic light-emitting diode)堪稱眾多次世代環(huán)保光源中，最具備照明優(yōu)勢(shì)的一種技術(shù)形式，而OLED不含汞，產(chǎn)生的光無(wú)紫外線問(wèn)題，且驅(qū)動(dòng)電力低，但目前OLED照明相關(guān)技術(shù)仍局限在元件的光衰壽命問(wèn)題，發(fā)光效率與單位成本仍須進(jìn)一步設(shè)法改善...

針對(duì)日常照明應(yīng)用，要求的不應(yīng)只有發(fā)光效率、光形等問(wèn)題，由于照明設(shè)備幾乎是每個(gè)人經(jīng)常接觸的生活應(yīng)用，其是否合乎安全、健康原則，應(yīng)是照明設(shè)備受到關(guān)注的重點(diǎn)。

照明設(shè)備必須在不傷害眼睛與人體的前提下使用，但從目前的應(yīng)用形式觀察，多數(shù)適用于日間照明的光源，并不見(jiàn)得適用于夜間照明時(shí)段。例如，每瓦可產(chǎn)生60~90流明的螢光燈具，雖具備節(jié)省能源優(yōu)勢(shì)，但有更多攸關(guān)健康的重大問(wèn)題，目前已被民眾密切關(guān)注。

OLED發(fā)光元件可以利用不同結(jié)構(gòu)或偏壓產(chǎn)生各種發(fā)光形式，色溫表現(xiàn)具連續(xù)性與柔和性。

照明應(yīng)用攸關(guān)健康光源技術(shù)超越效率需求

近來(lái)醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人體的反應(yīng)會(huì)依環(huán)境的照明波長(zhǎng)而有對(duì)應(yīng)的變化，夜間使用的大量照明設(shè)備，可能破壞人體感受環(huán)境波長(zhǎng)變化進(jìn)入休息狀態(tài)的生理反應(yīng)，此現(xiàn)象尤其在近數(shù)十年夜間大量應(yīng)用電子照明設(shè)備(尤其是強(qiáng)白光)的情況下，對(duì)人體產(chǎn)生莫大的影響。

目前已面臨淘汰的白熾燈泡，雖然發(fā)光效能不彰，但其照明產(chǎn)生的色溫表現(xiàn)與波長(zhǎng)較連續(xù)、溫和，同時(shí)也有不閃爍的優(yōu)點(diǎn)，相較目前為了節(jié)能大量使用的螢光燈具、省電燈泡，后者的發(fā)光效率雖較具優(yōu)勢(shì)，但生產(chǎn)過(guò)程免不了添加會(huì)毒害環(huán)境的「汞」，光源會(huì)發(fā)出部分紫外線、光譜表現(xiàn)斷續(xù)等問(wèn)題，使用上看似無(wú)明顯差異，但實(shí)際上正分分秒秒影響著用戶的健康。

即便是目前發(fā)展最熱門的LED固態(tài)光源照明技術(shù)，礙于發(fā)光形式為透過(guò)半導(dǎo)體PN接面偏壓產(chǎn)生的電轉(zhuǎn)換為光的特性，也存在著紫外線與光譜斷續(xù)問(wèn)題，即便透過(guò)物理透鏡或是添加螢光粉改善輸出，能做到的光品質(zhì)改善仍相當(dāng)有限。反觀目前持續(xù)發(fā)展中的有機(jī)發(fā)光二極體(OLED)，則具備光譜表現(xiàn)較和緩、擁有面光源的照明特性，有機(jī)會(huì)成為相對(duì)安全、健康的光源選擇。

OLED具可調(diào)色溫優(yōu)勢(shì)無(wú)紫外線問(wèn)題

照明光源較常見(jiàn)的問(wèn)題就是「紫外線」，因?yàn)樽贤饩€對(duì)人體最直接的傷害就是造成皮膚癌或是其他皮膚病變!

不同于螢光燈管、省電燈泡，OLED發(fā)光原理不需利用汞蒸汽施加電壓形成紫外線來(lái)激發(fā)燈管內(nèi)的螢光粉進(jìn)行發(fā)光。大量使用此種技術(shù)的螢光燈管、省電燈泡，即便于燈具玻璃上追加阻隔紫外線的設(shè)計(jì)，但實(shí)際上仍可能產(chǎn)生阻隔效益漏失，造成照明的諸多安全隱憂，相反地，OLED則完全沒(méi)有紫外線問(wèn)題。LED發(fā)光二極體這類固態(tài)光源，多數(shù)也是利用紫外線激發(fā)呈現(xiàn)可見(jiàn)光，再透過(guò)處理形成白光或其他色光，若元件在紫外線處理方面出現(xiàn)外露，也會(huì)對(duì)人眼產(chǎn)生傷害。

目前開(kāi)發(fā)的類太陽(yáng)光OLED元件，色溫表現(xiàn)從2,000~8,000K，色溫可涵蓋3,000K(早晨日光)、5,500K(午間陽(yáng)光)及2,500~3,000K(傍晚陽(yáng)光)效果，若用于制作燈具，可使產(chǎn)品提供如同日出、日落的不同光色、色溫，極寬的色溫表現(xiàn)，可產(chǎn)生多元的照明氛圍變化，亦可利用照明調(diào)節(jié)使用者的人體生理時(shí)鐘節(jié)奏。 類太陽(yáng)光OLED可廣泛應(yīng)用于白天與夜間照明情境，OLED具超高演色性的照明設(shè)計(jì)，其色溫表現(xiàn)與演色性還可透過(guò)不同制程或是電壓改變燈具照明的表現(xiàn)特征。  

OLED具可撓曲特性搭配透明電極提供多元應(yīng)用

白熾燈泡最常見(jiàn)的應(yīng)用即調(diào)光功能，而調(diào)光功能始終是螢光燈管、省電燈泡這類燈具的罩門，因?yàn)闊o(wú)法調(diào)整亮度，也失去多數(shù)環(huán)境氣氛、情境燈具的應(yīng)用市場(chǎng)。但OLED技術(shù)制作的照明燈具，可以提供任意調(diào)光的功能，甚至還可利用兩種透明電極來(lái)開(kāi)發(fā)兼具隱私或照明應(yīng)用的特殊設(shè)計(jì)。

例如，OLED照明可開(kāi)發(fā)成透明狀大面積板材，在關(guān)閉照明(即關(guān)燈)時(shí)，可以產(chǎn)生直接透視的視覺(jué)效果，提供擴(kuò)展視野的應(yīng)用，而當(dāng)使用者開(kāi)燈時(shí)，同一塊大面積光源板材即處于「照明」應(yīng)用形式，同時(shí)具備照明效果與遮斷視線的隱私效果，這是以往的燈具技術(shù)所無(wú)法提供的。

此外，在LED固態(tài)光源積極發(fā)展后，過(guò)去白熾燈泡、螢光燈管或省電燈泡無(wú)法想像的摺疊、撓曲應(yīng)用，在軟性O(shè)LED技術(shù)問(wèn)世后，早已不是純粹幻想的未來(lái)科技。軟性O(shè)LED元件具備材質(zhì)可撓、不易破裂的特性，這種材質(zhì)特性將會(huì)讓照明燈具與相關(guān)周邊應(yīng)用出現(xiàn)劃時(shí)代的想像空間，而OLED材質(zhì)元件相對(duì)輕薄，更適用于飛航器或穿戴式照明等創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)合。

OLED壽命、效率、成本挑戰(zhàn)待克服

LED固態(tài)光源、白熾燈泡、螢光燈管或省電燈泡都具有眩光問(wèn)題，而OLED的照明元件為較自然的平面光源，產(chǎn)品體積亦可做得更薄，同時(shí)OLED發(fā)光時(shí)無(wú)光線過(guò)度集中、刺眼問(wèn)題，可適用于車內(nèi)、室內(nèi)照明，同時(shí)也具備光形穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

白熾燈泡會(huì)將95%的電能用來(lái)加熱鎢絲產(chǎn)生熱與紅外光，因此白熾燈為一種發(fā)熱光源，而OLED光源元件的光譜為可調(diào)控，幾乎不會(huì)放射紅外光，因此又有冷光說(shuō)法。一般的LED固態(tài)光源為求高亮度表現(xiàn)，往往會(huì)有散熱問(wèn)題，OLED元件為薄片設(shè)計(jì)，相較LED更具散熱優(yōu)勢(shì)。

實(shí)務(wù)上，OLED發(fā)光元件的使用壽命與亮度的平方成反比，即亮度提升兩倍、壽命將減為原來(lái)的4分之1。不過(guò)，OLED發(fā)光元件利用材料技術(shù)與發(fā)光結(jié)構(gòu)多重改善，目前發(fā)光效率已有倍數(shù)的提升，其元件壽命經(jīng)改善后，可自10萬(wàn)小時(shí)增至20萬(wàn)小時(shí)，惟量產(chǎn)技術(shù)與成本效益仍需持續(xù)改進(jìn)。