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怎么区别真钱假钱:節能健康兩大保證 OLED問鼎最佳照明光源

文章出處:8gled.com作者:格爍光電發表時間:2018-11-30

四川真钱棋牌游戏 www.glqnd.com   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。

  因此,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670萬第三,處于工業鏈低端,商品附加值低。相當多的中小公司窮于應付自身“生計”,不能制訂長遠規劃、投入資金和力氣進行立異,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~人類出產日子的質量規范和技能規矩從事燈具的研制和出產,這關于當時的燈飾照明職業起到了活躍的規范和引導效果,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。

圖1 OLED所涵蓋的色溫變化



圖2 太陽在日出、日落與白天所發出的不同光色與色溫,對于生理時鐘與節奏的影響。

  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。

圖3 OLED光源和白熾燈泡、熒光燈管與LED光源的比較

  由于OLED的演色性可高達95%以上,適合攝影、美術館或博物館之使用,加上冷光特質,特別適用于外科手術照明。根據美國能源部統計,超高演色性照明產品的市場產值,高過其他照明,可為發展重點。除可發出各種不同色溫的類太陽光色外,藉由發光體的選擇或參配,還能發出各種不同色光。在設計植物工廠的成長燈時尤為方便,并能按照不同植物吸收不同波長的需求,進行產品客制化。

  熒光燈管無法調整亮度,但OLED燈具可以任意調整,無論日夜、居家或辦公使用均適宜。此外,利用兩種透明電極,OLED照明可做成透明狀,關燈時可直接透視,有借光借景以擴展視野的效果;開燈時則可用于照明,并經由遮斷視線達到隱私效果,這是其他燈具沒有的功能。過去白熾燈泡、日光燈管或LED燈具皆不可折迭或彎曲,直到軟性OLED技術(圖4)出現,可撓曲且擁有不易破裂的特性,將使照明產品與應用技術推陳出新,并超出現有的想象。最后,LED雖然很小一顆,但經過封裝及裝置散熱機制之后就不再輕巧,OLED則相對輕??,因此適用于有高度節省油耗需求的飛機等照明及人體的顯示佩?圖5)。

圖4 具可撓曲特性的OLED照明組件

圖5 OLED頭帶與OLED顯示球鞋可讓夜間慢跑更安全

  壽命/效率/成本挑戰待克服

  就技術面而言,OLED照明現階段所面對的挑戰有壽命、效率與成本三項。OLED組件的使用壽命和使用亮度的平方成反比,也就是說,當使用亮度變成兩倍時,其使用壽命將變成原來的四分之一。由于OLED組件壽命與其效率高低有關,拜高效率組件之賜,特別是組件內部發光與外部發光結構的設計改良,白光 OLED能量效率躍增100%,其原有壽命亦從10萬小時推進到20萬小時,如此一來,就僅剩該項技術量產效益的問題。

  OLED的效率近年來有極大的進步,以白光OLED為例,其能量效率已達每瓦100流明,和省電熒光燈的每瓦60~90流明表現相近。此效率即便只有LED的一半,也可與之競爭,因好而有序的規范是條件,在這個條件下還需求政府疏堵聯系,不只要加強監督檢測,重懲不合格商品,為LED在晶粒封裝與光線分散后,加上高溫致使效率下滑因素,其能量效率幾乎減半。

  事實上,OLED照明的制造成本才是決勝關鍵,其首要決定性關鍵為專利,其次是設備,再來才是??橛氬牧?。臺灣對國外設備將近百分之百的依賴度,將是最大的隱憂。目前國內如工研院機械所,正努力提案研發新制造設備并開發自有制造技術,將可大量提高材料使用率,并加快生產速率,直接降低生產成本,有效提升全球競爭能力。

  色溫對人的生理時鐘及健康的重要影響,應是照明光源首要功能指針。低色溫光線,像是落日余暉,較不會妨礙退黑激素的產生,進而抑制腫瘤,并幫助人體放松、有益睡眠。而高色溫的光線,可以刺激清醒激素的產生,給人好精神。白天和夜晚,工作或休息,應使用不同色溫的照明。超高演色性照明可提高居家或商場擺設的質量,而OLED的色溫及演色性,均可容易設計調整。

  類太陽光OLED把如戶外自然的太陽光源帶到室內,從此人們可享受像在戶外有日落、日出與晴天的太陽光色情境。色溫可調類太陽光OLED對于照明、攝影、裝潢、心理、醫學及農業等領域發展,均將有所幫助,冬日或長期無陽光照射的地區,如芬蘭因長期照射不到日光而發生嚴重憂郁,甚至自殺的現象,或可因此照明而改善。

  就技術面而言,OLED照明目前所面對的挑戰,有壽命、效率與成本問題,而制造成本為決勝的關鍵。OLED具有其他光源無法提供的功能,如溫和、自然、色溫可調、透明與可撓等,這些特質是OLED的致勝關鍵。OLED技術在近年的快速進展,給了人們節能且健康的新照明選擇。