日韩欧美大厂竞逐OLED照明2015年起飞

OLED不含汞及紫外线，无LED的「高热」问题，而且不需玻璃管、变压器、反射板等萤光灯必备零件，所产生的废弃物相对少，所以不论是美国能源局提供的数据，或投入研发多年已开始量产的业者咸普遍认为，2015年OLED照明会与LED出现交*点，开始切入普通照明市场，并将以主照明为战场。

OLED照明后势俏欧日大厂竞逐商机

OLED最早系由邓青云(Dr. Ching Wan Tang)于1975年加入柯达Rochester实验室时，从事研究工作意外所发现，1987年同属柯达的汪根样及另一位同事Steve Van Slyke成功使用类似半导体PN结的双层有机结构第一次做出低电压、高效率的光发射器。

1990年英国剑桥实验室，也研制出高分子有机发光元件，2年后剑桥成立的显示技术公司CDT(Cambridge Display Technology)，使OLED研究迈向一个全新发展方向。

OLED可简单分为小分子聚合物OLED和高分子聚合物PLED(Polymer Light-Emitting Diodes)两种类型，目前均已开发出产品​​。相对于OLED，PLED主要优势为制程较简单且可做成大面积，但碍于产品寿命问题，目前市面上产品尚以OLED为主要应用，而PLED为主的照明应用则是有不少国际照明业者及欧美政府相继投入研究开发当中。

OLED的正极是由薄而透明且具半导体特性的铟锡氧化物(ITO)构成，而阴极则由低功函数的金属(如银)构成；整个结构层则由阴极(LUMO)、电子传输层(ETL)、发光层(EL)、电洞输运层(HTL)和阳极(HOMO)所组成，如图1所示。

OLED工作原理为加入一外加偏压，使电子电洞分别经过电洞传输层(Hole Transport Layer)与电子传输层(Electron Transport Layer)后，进入一具有发光特性的有机物质，在其内发生再结合时，形成「激发光子」后，再将能量释放出来而回到基态，而这些释放出来的能量当中，通常由于发光材料的选择及电子自旋的特性(Spin State Characteristics)，从单重态到基态中只有25%能量可用来当作OLED的发光，其余75​​%以磷光或热的形式回归到基态。由于所选择的发光材料能阶的差异，可使这25%能量以不同颜色的光释放出来，而形成OLED的发光现象。

由于OLED为自发光，可视度(179度)和亮度均高，其次是驱动电压低且省电效率高，且反应快、重量轻、厚度薄、构造简单和成本低，再加上OLED为面光源，因此包括欧美系国际照明大厂飞利浦(Philips)、欧司朗(Osram)、奇异(GE)和Novaled，以及日系业者Lumiotec、Konica Minolta和Panasonic出光OLED照明公司都积极投入产品研发，并陆续于近年内开始对外展示自家照明产品。

发光材料添助力OLED照明效率提升

以光源发展的演进历程来看，如图2所示，OLED照明也被认定为继LED照明后，最具潜力的接棒者。[!--empirenews.page--]OLED除具有软性基板照明的特性外，由于OLED可做成较大面积的面光源，所以自有其优势存在。

在OLED照明发展中，最受瞩目还是发光材料的发展，用于OLED的有机材料有高分子与低分子两类。

目前市场以低分子系列材料为主，而在发光材料中，则又可区分为萤光材料及磷光材料两大类；萤光为单重激发态(Singlet State)的发光方式，磷光则是三重激发态(Triplet State)的发光方式，理论上若萤光加上磷光，可达100%发光效率。

目前已量产化的OLED照明元件，虽以萤光为主，但碍于发光效率较低，厂商早已积极投入开发磷光材料，以期提高发光效率。现阶段红光及绿光材料皆能进入实用化阶段，而最晚开发的蓝光，目前仍有短寿命问题存在。

由于白光OLED的取得，须透过不同颜色混光而成，因此实用化产品中，OLED元件结构设计，除单采用萤光料材外，亦有采用结合萤光与磷光材料的方式以达到最佳化的白光发光效率。

2012年初日本Lighting Japan LED/OLED研讨会中，Panasonic便发表一项采用日厂出光兴业开发的新型蓝光萤光材料，搭配红、绿磷光组合成2-unit结构的产品，由于采用日厂Tazmo的Slit Coated湿式涂布制程，白光OLED照明效率可达56lm/W，演色性为91，半衰寿命期限为十五万个小时。

另一项采用全磷光的产品，透过导入高折射率光取出层材料，白光OLED可达128lm/W高效率，不过产品信赖性仍不高。

另外，近年来OLED照明相关厂商，亦陆续对外发表各自在次世代照明的成果。以表1揭露的资料来看，目前以采用全磷光的Panasonic在效率表现最佳，已到128lm/W。