OLED照明產業從0到1  

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宋兆峰、黃婉甄/工研院電光系統所
 
根據統計,照明能源消耗占全世界總發電量15%~20%。隨著全球環保意識日益高漲,各國也正遭遇到能源有限的挑戰,節能為各國研發重要議題。而照明為人類的基本需求,近200年來的用電照明,有各式各樣照明技術被發表,不合宜的低效能氣體照明將隨新照明技術而消失,如白熾燈、鹵素燈、螢光燈管,美國已於2014年元旦起停售白熾燈,取而代之的會是效能較高的固態照明(LED、OLED)。
 
固態照明發展中,LED屬於點發光,照明光線集中,應用於戶外環境時更為醒目,適合局部區域照明;OLED屬於面發光,光線較為自然柔和且均勻。兩者各有特色,故OLED照明(OLED Lighitng)與LED照明為共榮共存,且具有超薄、軟性特色,被公認適用於室內照明,互補長短一同發展。根據UBI研究公司最新發表之全球OLED照明市場預估,至2021年,全球OLED照明市場預計將增長至約19億美元。此外,2017~2025年預計複合年增長率為85%,至2025年將形成58億美元的市場。因此,台灣若投入OLED照明產業可接續LED的成長力道,在固態照明領域與LED照明相輔相成。
 
與發展較為成熟的LED照明相較,雖然OLED照明產業仍處於早期的起步階段,但OLED照明被稱為第四次照明革命。其具有如下諸多優點:節能、高效、 長壽命、演色性高、面發光、輕薄可彎曲、光色柔和無高熱問題、無炫光閃爍、電壓低、OLED頻譜接近自然光與藍光成分(不傷眼)等特性,是最適合和人體近距離接觸的照明。
 
OLED適用領域相當的多,像是博物館、畫廊、拍婚紗照時的光源照明、化妝品專櫃、超市與學童桌燈等;而國際一線車廠如BMW、賓士與Audi等,也開始著手將OLED照明導入先進車款進行設計與驗證。舉例2016年Audi率先將OLED照明導入高階TT RS車款尾燈的指向照明應用,傳統車燈就是凸顯各車廠血統設計感的手法之一,如今OLED輕薄的特性十分適合未來車燈的發展潮流。
 
OLED照明聯盟成立
有鑒於國外知名照明大廠相繼投入OLED照明技術及產品開發,反觀台灣在OLED照明產業的投入相對落後。但長久以來台灣所累積的強大LED照明製造體系與經驗,可以移植此技術能力優勢帶入OLED照明產業,透過完整的光電產業聚落將可為我國照明系統帶來新契機。目前工研院團隊已具備OLED照明元件的製作能力,包含有機材料/元件/電路/機械強度/積體化設計等;並為了加速推動國內外資源與技術整合,於2014年7月成立OLED照明聯盟(OLED Lighting Commercialization Alliance;OLCA)(圖一),由燈具、照明設計、材料、設備、光引擎等五個委員會組成,共同開創次世代固態照明商機。
 
圖一、2014年7月工研院成立OLED照明聯盟(OLCA)
圖一、2014年7月工研院成立OLED照明聯盟(OLCA)
 
該聯盟成立宗旨即為結合業界力量促成OLED照明應用、加速OLED照明產業上/中/下游產業鏈垂直整合、共同開發OLED照明關鍵技術以及制定OLED照明產業標準,而其最終任務則為推動OLED照明光引擎商品化。不僅整合台灣整體產業供應鏈,未來也將串連台灣及日本的材料及設備商,讓台灣OLED照明產業發展更加穩固。
 
打造國內首創「OLED照明主題館」
歐洲與日本相繼於國際性照明大展中展現其OLED照明技術實力,台灣於此應不落於人後。因此於2014年底即與照明公會林慶源理事長商討共同打造出2015年3月之OLED照明主題館,現場展出之燈片皆由工研院親手打造,而燈具的部分除工研院自行設計外,亦結合照明公會的力量與亞壯、達豐、雷耀、康爾富、和正豐、捷威等國內燈具廠通力合作,現場展出37盞OLED照明燈具(圖二)。此為國內首次大規模OLED照明商品化展示,吸引20幾家國內外媒體前來採訪,同時宣告台灣正式進入OLED照明行列。當年度的展示也包含100片光引擎之大型吊燈燈具,因OLED面光源的特色,勢必以產品多面拼接的方式呈現,所以在燈具本體上必須考慮走線方式與OLED光源的接合方式;同時OLED模組屬於玻璃基板材料,所以在機構模組的設計上也需考量組裝與更換時的機構強度以及便利性等問題;最後採用強固背板設計與焊線連接接口的模組化設計,於每一片OLED模組上,驅動部分使用5片為一組串聯之AC to DC直接恆流供應電源的方式設計,並增加5片一組ON/OFF燈控來增加整燈的變化性---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
圖二、2015年與照明公會合作,一同打造國內首創「OLED照明主題館」
圖二、2015年與照明公會合作,一同打造國內首創「OLED照明主題館」
 
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