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| 【照明】OLED照明優(yōu)勢極佳 發(fā)光效率與成本問題待突破 |
| （時間:2011-9-15 10:25:00） |
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)勢的一種技術形式，而OLED不含汞，產(chǎn)生的光無紫外線問題，且驅動電力低，但目前OLED照明相關技術仍局限在元件的光衰壽命問題，發(fā)光效率與單位成本仍須進一步設法改善。
針對日常照明應用，要求的不應只有發(fā)光效率、光形等問題，由于照明設備幾乎是每個人經(jīng)常接觸的生活應用，其是否合乎安全、健康原則，應是照明設備受到關注的重點。
照明設備必須在不傷害眼睛與人體的前提下使用，但從目前的應用形式觀察，多數(shù)適用于日間照明的光源，并不見得適用于夜間照明時段。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，但有更多攸關健康的重大問題，目前已被民眾密切關注。
照明應用攸關健康 光源技術超越效率需求
近來醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)，人體的反應會依環(huán)境的照明波長而有對應的變化，夜間使用的大量照明設備，可能破壞人體感受環(huán)境波長變化進入休息狀態(tài)的生理反應，此現(xiàn)象尤其在近數(shù)十年夜間大量應用電子照明設備(尤其是強白光)的情況下，對人體產(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)與波長較連續(xù)、溫和，同時也有不閃爍的優(yōu)點，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，但生產(chǎn)過程免不了添加會毒害環(huán)境的「汞」，光源會發(fā)出部分紫外線、光譜表現(xiàn)斷續(xù)等問題，使用上看似無明顯差異，但實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，礙于發(fā)光形式為透過半導體PN接面偏壓產(chǎn)生的電轉換為光的特性，也存在著紫外線與光譜斷續(xù)問題，即便透過物理透鏡或是添加螢光粉改善輸出，能做到的光品質改善仍相當有限。反觀目前持續(xù)發(fā)展中的有機發(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，有機會成為相對安全、健康的光源選擇。
OLED具可調(diào)色溫優(yōu)勢 無紫外線問題
照明光源較常見的問題就是「紫外線」，因為紫外線對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激發(fā)燈管內(nèi)的螢光粉進行發(fā)光。大量使用此種技術的螢光燈管、省電燈泡，即便于燈具玻璃上追加阻隔紫外線的設計，但實際上仍可能產(chǎn)生阻隔效益漏失，造成照明的諸多安全隱憂，相反地，OLED則完全沒有紫外線問題。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)可見光，再透過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，也會對人眼產(chǎn)生傷害。
目前開發(fā)的類太陽光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(午間陽光)及2,500~3,000K(傍晚陽光)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鐘節(jié)奏。類太陽光OLED可廣泛應用于白天與夜間照明情境，OLED具超高演色性的照明設計，其色溫表現(xiàn)與演色性還可透過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用
白熾燈泡最常見的應用即調(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，因為無法調(diào)整亮度，也失去多數(shù)環(huán)境氣氛、情境燈具的應用市場。但OLED技術制作的照明燈具，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開發(fā)兼具隱私或照明應用的特殊設計。
例如，OLED照明可開發(fā)成透明狀大面積板材，在關閉照明(即關燈)時，可以產(chǎn)生直接透視的視覺效果，提供擴展視野的應用，而當使用者開燈時，同一塊大面積光源板材即處于「照明」應用形式，同時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所無法提供的。
此外，在LED固態(tài)光源積極發(fā)展后，過去白熾燈泡、螢光燈管或省電燈泡無法想像的摺疊、撓曲應用，在軟性OLED技術問世后，早已不是純粹幻想的未來科技。軟性OLED元件具備材質可撓、不易破裂的特性，這種材質特性將會讓照明燈具與相關周邊應用出現(xiàn)劃時代的想像空間，而OLED材質元件相對輕薄，更適用于飛航器或穿戴式照明等創(chuàng)新應用場合。
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OLED發(fā)光時無光線過度集中、刺眼問題，可適用于車內(nèi)、室內(nèi)照明，同時也具備光形穩(wěn)定的優(yōu)點。
白熾燈泡會將95%的電能用來加熱鎢絲產(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，幾乎不會放射紅外光，因此又有冷光說法。一般的LED固態(tài)光源為求高亮度表現(xiàn)，往往會有散熱問題，OLED元件為薄片設計，相較LED更具散熱優(yōu)勢。
實務上，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、壽命將減為原來的4分之1。不過，OLED發(fā)光元件利用材料技術與發(fā)光結構多重改善，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10萬小時增至20萬小時，惟量產(chǎn)技術與成本效益仍需持續(xù)改進。
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