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OLED照明應用背后的龐大商機(圖)

上傳人:admin

上傳時間: 2009-05-15

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  OLED在顯示方面的應用表現搶眼,其照明創新應用也不遑多讓,OLED照明由于輕薄柔軟、透明特性,適于大面積、情境照明,而從西門子、Frauhofer、IPMS、飛利浦(Phillips)、歐司朗等國際大廠相繼投入該領域研發,可嗅出OLED照明背后所蘊藏的龐大商機。

  自清華大學/北京唯信諾2000年首次推出2.7英寸PMOLED,2003年,清華大學完成了OLED關鍵技術的突破和生產技術的集成,實現了OLED屏幕以及模塊的小批量生產和銷售,宣告我國軟性顯示器的重大技術突破。透過薄如糖果紙一般的軟性塑料屏幕,可收看動畫影片等創舉,讓人驚艷OLED于顯示器的應用,不過由于OLED具備輕薄、易攜帶、環保等特性,OLED也開始運用于照明市場,進而掀起一波照明的創新應用風潮,從飛利浦(Philips)、歐司朗(Osram)、通用(GE)等照明大廠相繼投入OLED照明技術研發,更突顯了未來照明市場勢必出現革新。

  滿足高度照明需求 發光效率/使用壽命成發展重點

  以美國太空總署夜晚的空照圖為例,空照圖中顯示的亮點為人造光源,而美國、日本與中國都可以發現擁有許多亮點。以美國為例,電力消耗占有美國整體能源供應三分之一,其中照明占電力的比重約是五分之一,也就是照明需求在整體能源供應上占了十五分之一。

  又以消耗能源比重來看,美國空調耗電比重最大,其次便是照明。同樣地,我國地處溫帶/亞熱帶,一般建筑物夏天空調需求大,空調耗電比重居能源供應首位,照明位居第二,占了21.5~30.5%耗電比重,從上述數據觀察,不難發現照明耗電量之大。

  為節省能源消耗,高發光率與長壽命照明工具顯得更為迫切,回顧以往燈泡使用往往無法符合需求且容易燒壞;而目前普遍使用的熒光燈管又因為屬于線性光源,無法提供大面積且均勻的照明光源。此刻,具備輕、薄、軟、透明等特性的OLED照明變成為適合大面積照明、擁有均勻亮度的照明新寵。有別于發光二極管(LED)及熒光燈,OLED可以調整亮度與顏色,且相當適于情境照明。

  依光發射方向,可將燈分類為指向性光源(Directional Lighting)與擴散式光源(Diffusive Lighting)。前者應用于車燈、展示燈;后者則是適用一般公共場合。

  而依據照明需求的劃分,擴散性照明需求屬于大面積環境的照明需求,OLED正好適合此類的應用。另一發面,以發光效率來說,專家指出,效率越高就越省電,燈泡發光效率只有20lm/W以下;省電燈泡發光效率為約為20~40lm/W;而目前普遍使用的熒光燈為40~100lm/W左右,上述燈源產品屬于氣態式燈源,而未來則是走向固態式照明燈源的時代,所謂的固態式燈源就是指如發光二極管(LED)或OLED。

  根據統計,LED發光效率可以達到100lm/W,OLED目前還在研發階段,最大可達到102lm/W,兩者固態照明最高甚至可達200lm/W的高發光效率,具備如此高發光效率特性,可望成為未來照明主流。

  眾多優勢集OLED照明一身

  OLED照明產品雖仍處研發階段,但其優勢仍不勝枚舉,不但具備可彎曲、柔軟等特性,在薄如糖果紙的OLED照明上任意打洞,也無損其維持正常發亮,甚至可以任意裁切,也因此往后就能免于打破燈泡一再發生。

  專家表示,同樣是固態照明的LED,在面光源的照明應用上,現階段制作方式仍須使用擴散板或導光板,但這會使其高發光效率從100lm/W降低為30~70lm/W。反觀,OLED Lighting不須使用擴散版或導光板,也可達到高發光效率,此為一大優勢(表1)。

表1 OLED照明于面光源應用優勢圖

  另一方面,就技術層面而言,LED發熱量大,需要散熱機制,但OLED照明卻不需要。若觀察OLED 燈與熒光燈一起點亮情形,可以發現熒光燈溫度會從室溫升高至50℃;OLED燈點亮后溫度僅從20℃升高為30℃,可免除使用者燙手的危險,較符合安全考慮。

  OLED燈在透明度及散熱效果、薄型化具有較高產品優勢,LED目前具有較高的發光效率且量產,但發光效率與使用壽命比OLED差(圖2)。整體來看,OLED燈的優勢在于具備高發光效率,適用于大面積面光源,開關速度快,而針對燈源所呈現的區域性現象,如歐盟地區偏好暖色系光源,亞洲地區,如日本、中國等地則喜歡較為明亮的白色光源,OLED燈也能調整顏色符合各種顏色需求。再者,材質柔軟、易于裁切、造型輕薄,及低驅動電壓等特性,相當符合環保要求。

圖2 OLED/LED比較示意圖

  然而,具備多種優勢特性的OLED燈為何仍未量產,主因在于亮度、使用壽命與發光效率三大問題。一般照明需求須達到1,000cd/m2亮度以上,但OLED 燈未達此標準,仍須增加其亮度,且提高發光使用壽命達10,000小時以上,發光效率則必須提高至30lm/W。再者,制作量產時仍須注意整面亮度均勻度及演色性(CRI),演色性越高,視覺所看到的色彩才越真實,因此,CRI必須做到八十以上,此外,售價也須降低,才能在市場普及。

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