車輛研究測試中心 研發處 / 何耀民

有機發光二極體OLED(Organic Light-Emitting Diode)，又可稱為有機電激發光（Organic Electroluminescence，簡稱OEL），和LED最大差別在於”有機”發光材料，其發光原理和LED相似，將一外加偏壓，使電子與電洞進入發光層結合，所形成一"激發光子"，會將能量以光的形式進行釋放，此為OLED的發光現象，依照不同有機材料，其能量也不相同，釋放出來光的顏色也不相同。OLED元件結構，如三明治的一般，最外層為透明電極和反射電極，中間夾層為有機發光材料，此結構相較LED簡單許多，因此未來待製造技術確立後就會實現低價格。

(a)	(b)
Transparent OLED window	EDGA OLED lighting car
OLED附加價值運用實例

OLED具有輕薄、廣視角、壽命長、演色性高與環保的概念，相較於現今火紅的LED，OLED具有均勻面光源、可撓和可透明的性質，是目前LED所無法辦到的，所以在照明與車燈的燈具設計上，擁有更多樣化的選擇。根據美國能源之星(Energy Star)統計，照明佔了22%的電力使用量，若能好好利用高效率的白光OLED所獨有的面光源特性照明設備，減少不必要的能源損失，對於綠色能源的推廣及環保都有很大的助力。在世界各大廠積極投入資源之下，從2010年起陸續見到OLED照明相關產品，Philips首先推出OLED照明產品，效率為10lm/W~20lm/W左右，其顏色包含了白色與三原色，同一年第二季OSRAM也跟著推出白光OLED，效率為23lm/W。GE、日商Lumiotec以及Konica Minola 等公司，未來也將投入此塊市場競爭。

 

OLED發光效率未來發展

現階段OLED照明技術發展，與白光LED仍有大約2年的差距，但前景仍值得期待。近期OLED照明技術開始出現大幅改善，依各廠商研發進度推估，未來2年後，OLED照明發光效率將可望追上白光LED照明，預計在2012年發光效率將達到60lm/W。未來想在照明市場上推廣OLED，就必須要開拓LED和傳統光源所無法實現的用途，充分運用OLED優點，為其創造更大的優勢，以下面兩項應用案例說明OLED的使用情境之優點：
1. 透明OLED門窗照明裝置：以OLED均勻面光源與透明之特性，可嵌入門窗玻璃來使用，由於OLED關燈時為透明狀態，因此白天可作為普通門窗玻璃來使用，而在夜間則可亮燈，使門窗變為照明器具。
2. OLED車尾燈：以往LED車尾燈，由於LED指向性過高，易形成一顆顆刺眼的光源，造成後方駕駛者不適感，而OLED其發光特性為面發光源，為一個均勻的面，OLED車尾燈可降低不適感，且OLED可撓特性，可隨著車體外觀做變化，車燈不再是死板的外觀，可美化車體外型。
 

OLED車尾燈之微結構光學設計

OLED發光面光源特性，使用一般的透鏡其集光效率不佳，因此 ARTC的車輛光學設計中心在OLED車尾燈研發上，以微結構透鏡的設計增加照明區域的亮度，利用穿透光線的折射與內部全反射的原理，加上特殊週期性稜鏡結構設計，把OLED光線的角度集中在 ±30度範圍內，再搭配反射鏡的整合設計，讓照明亮度增加110％，同時符合車燈法規光型的要求。未來設計方向將考量OLED可撓與透明的特性，採用塑膠或是可撓性的透鏡，和OLED的封裝體結合，運用於擋風玻璃，未來的車尾燈勢必更具個人風格特色。