OLED照明產業從0到1

 

刊登日期:2019/4/5
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透過OLED照明聯盟結合業界力量促成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。目前工研院團隊已具備OLED照明元件的製作能力,建立試量產線,促成材料、設備自主化,並以產業聯盟促成照明系統設計及製造業者整合,加速OLED照明商業化,以優化下世代固態照明產業。
 
本文將從以下大綱,說明OLED照明產業的發展藍圖。
‧OLED照明聯盟成立
‧打造國內首創「OLED照明主題館」
‧大型樹狀主燈–「綠之光簾」
‧FOLED可撓曲,輕薄如羽毛
‧R2R OLED照明試量產線建立
‧OLED邁向商品化
‧開發多種場域創新應用:產學研攜手共創OLED照明新商機
‧OLED之未來應用與推廣
 
【內文精選】
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)。
 
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。
 
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。
 
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。
 
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」
 
R2R OLED照明試量產線建立
有鑑於國內外發展趨勢,工研院第一步先建立小試量生產的Sheet to Sheet產線,並建立軟性OLED光源基準線(Base Line),依此率先投入整合,完成第一套完整製程之OLED照明專用研發線,整合了台灣2家設備商及4家材料商,並將其能力逐步提升,不同於其他研發單位,此專用研發線是以照明成本結構思維而建置,而非一般產業以高成本的顯示器產線兼做照明研發。由於建立了照明穩定的基準線,工研院與國內學界十多位教授進行合作計畫,以協助學界專注在更先進的學術研發上,為試量產產線做準備,同時產出的發光模組,亦推動新型OLED照明應用。在2016至2018年則與產業共同建置30 cm幅寬之卷對卷(Roll-to-Roll; R2R)實驗線,並利用此產線試量產。OLED照明技術之整體目標開發與推動規劃如圖六所示,工研院整合學研資源與OLED照明產業聯盟(OLCA)聯結產業投入共同進行。
 
圖六、OLED照明整合相關資源共同合作
圖六、OLED照明整合相關資源共同合作
 
OLED邁向商品化
2018年隨著OLED材料與製程上的進展,OLED技術成本大幅下降,相關的應用也更多元。在製程及設備逐步到位下,工研院團隊根據OLED照明模組需求及整線設備的製程能力,建立起整線的製程參數,藉由各式R2R設備的建構與串接及整線製程的開發整合,成功地驗證R2R OLED Lighting量產的可能性,包括配合客戶需求的客製化設計能力,及解決成本問題的整線卷對卷試量產方案,成功導入高階FOLED新產品,克服卷對卷製程所面臨軟性基板傳輸、卷對卷製程整合及軟性光源系統設計等高困難度議題,並大幅降低現行製造流程與成本,其所製備的燈片如圖七所示,預計整線逐步放量可達5萬片月產能,並能協助產業進行OLED照明客製化…...以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:宋兆峰、黃婉甄/工研院電光系統所
★本文節錄自「工業材料雜誌」388期,更多資料請見下方附檔。

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