清大研發類太陽光 將改寫人類照明史

◆ 清大團隊研發人造太陽光 產值上看10兆

【聯合報╱記者李青霖／新竹市報導】2009.07.16

清華大學材料系教授周卓煇實驗室研發成功全球第一顆「類太陽光色」有機發光二極體（OLED），可發出晨昏、陰晴如太陽般自然光色和色溫；已獲國際期刊「應用物理快訊（APL）」刊載，並申請台灣及歐美、日、韓專利。

他說，對北歐冬日長期無陽光照射的地區，這個光源非常有用，可以解決當地日照不足問題。由於OLED具有節能、減碳效果，估計全球產值上看十兆，值得政府關注。

周卓煇實驗室研究OLED多年，一年前學生在研究照明機制時，發現有個材料不穩定，他逆向思考，利用這項特性，讓光可以隨意變化；結果研究團隊製作的類太陽光元件，一投稿就獲APL青睞，七月十日在網路上刊載。

周卓煇說，OLED是平面發光，屬冷光源，符合環保需求，可以製作在塑膠薄片上，像壁紙一樣隨意張貼。

他和研究生試驗多種螢光材料配方，找到可以同時發出藍、綠、紅三原色的材料，只要三到九伏電壓，一顆方型電池，就能讓它發出類太陽光，能發出從日出到日落的不同光色。

周卓煇說，日本已經推出單一色溫的OLED照明樣品，十五乘十五公分的白光，要價約五千日圓，預計二○一一年量產，可銷售一千億日元；歐司朗、菲利浦、奇異等國際大廠已蓄勢待發。



◆ 逆向思考 意外新發現自然光OLED

【經濟日報╱記者／李珣瑛】2009.07.16

實驗室內失敗的產品，反而更能促成嶄新的發明成果？由清華大學材料系教授周卓煇所率領的研究團隊，開發而出的類太陽光有機發光二極體（OLED）照明，正是失敗為成功之母的最佳案例。

周卓煇表示，類太陽光OLED照明光源的發現，即是從實驗室中的失敗過程，轉化而來的新成果。

周卓煇鑽研OLED顯示器技術領域超過十年，一年多前，在研究新材料的過程中，發現一項被評為「不好」的材料。因為，當電壓改變時，其發光顏色就隨之改變，然而光的顏色若不安定，對顯示器而言就等於不良品。

喜歡逆向思考的周卓煇開始想，若能以新的材料配方與不同結構，讓發光顏色的變化有再現性，豈不是一項既省材料、省電的OLED照明新發現？於是，花了近一年的時間，研發出這項類太陽光色的OLED照明光源，不但在國際期刊上發表，目前並申請五國專利。



◆ 清大研發類太陽光 將改寫照明史

自由時報 2009.07.16

〔記者王錦義／新竹報導〕宅男待在室內也可曬成陽光男！清華大學材料系教授周卓煇率領的研究團隊，昨天發表全球唯一類太陽光的有機發光二極體（ＯＬＥＤ），可模擬一天中從日出晨曦到日落餘暉的色溫，類同日光。

模擬晨曦到落日色溫 登國際期刊

周卓煇說，這項發明將改寫人類用電照明兩百年來的歷史，研究成果已經獲准刊登在國際著名的應用物理快訊（APL 2009）期刊上。

周卓煇解釋，色溫是指金屬由熔化開始到最高溫度時所呈現的顏色，計量單位以凱式（Ｋ）為單位，不同的色溫會呈現不同的顏色，例如紅橘色、黃色、藍色等，地球上一天二十四小時色溫不盡相同，例如日出色溫約三千Ｋ、日落兩千五百Ｋ、正午五千五百Ｋ等。

ＯＬＥＤ預估10年商機可達千億

ＯＬＥＤ類太陽光可有兩千三百到八千兩百Ｋ的色溫變化，能夠完全模擬成戶外光線，和一般燈泡只能呈現單一色溫、顯示明暗截然不同，且製作成本只比ＬＥＤ高出兩倍左右，可應用在物理、工程、照明、攝影、心理及醫學等領域，已經吸引產業注目，預估十年內商機可達千億。

增加日照 可改善憂鬱症、失眠

署立竹東醫院精神科主治醫師蘇柏文指出，有學者認為缺乏日照，可能造成人體內褪黑激素跟著改變，影響情緒起伏波動，或感到焦慮憂鬱，增加日照可改善憂鬱症、失眠等狀況。在缺乏日光的北歐國家，透過這項技術，可在室內模擬出完整的日出、日落。

過去許多電影導演為了拍到最漂亮的光，帶著工作人員在外景處一等就是一整天，有了類陽光的ＯＬＥＤ，攝影師在棚內就可拍出春夏秋冬、清晨黃昏不同的顏色。

周卓煇強調，ＯＬＥＤ是新世代照明寵兒，它不像目前的ＬＥＤ只是點光源，且發熱問題難以解決；ＯＬＥＤ是冷光、面光源，可以製作在塑膠薄片上，未來照明光源可以像是壁紙一樣隨意張貼，改變室內光源的樣貌。



◆ 有機發光二極體自然多變　清大將改寫人類照明史

NOWnews.com 記者房佳申／新竹報導 2009/07/15

冬天長夜的北極、北歐，依然可以如時見到日出的晨曦、日落的餘暉；人在室內，卻彷彿置身戶外，可以感受陰天的涼、北國的藍；科幻小說中才會出現的奇景，人類未曾敢夢的光品，今年，已開始變成可能；清華大學材料系周卓煇主任的研究團隊，在2009年，首次發明，也是首次發現，一顆結構件簡單的有機發光二極體(OLED)，可以發出十分接近日光的光色，透過簡單的電壓改變，可以獲得2300到8200K的色溫變化，含蓋了日出的3000K、日落的 2500K，也含蓋了晴天正午的5500K、陰天正午的6500K，甚至含蓋北歐的藍天8000K。

人類自遠古以來，即想方設法要點亮黑夜或室內，一直使用的燃燒碳氫化合物像火炬、燈油、蠟燭的照明方式，在200年前，逐漸被用電驅動照明的方式像白熾燈泡、螢光燈管、或最近的LED所取代；但是，所有的人工照明工具，都只呈現一種色溫，或是光色不自然；如圖一所示，蠟燭是2000K，白熾燈泡是 2700K，暖白日光燈是2500~3000K，而冷白日光燈是4500 K；最新的LED可以含蓋3000到6500K，唯獨欠缺落日的暖光，更不說它的強光刺眼、光色不柔和，做室內照明尚有諸多隱憂。

清大周卓煇主任研究團隊的發現，將改寫人類的照明史，在9億美元(2010年)產值的OLED照明上，再添加無窮的夢幻機會；北歐地區為例，像是芬蘭，雖然國民所得很高、假期很多、社會福利制度很好，但是因為缺少陽光，導致酗酒、憂鬱及自殺者層出不窮；周教授團隊的這項發現及發明，將是緯度偏高或偏低地區人們的福音，隨著依時變化的OLED光照，人體的生理時鐘將可以正常啟動運轉，帶給人們更健康、「陽光」的希望。

根據資料顯示，日本已率先推出單一色溫OLED照明樣品，15公分×15公分的白光，要價不到5000日圓，預計到了後年(2011)，正式量產，期望銷售1000億日元；歐司朗、菲利浦、奇異等國際大廠，也蓄勢待發；這都是因為OLED也具有節能、減碳的效果，預估2020年，因為OLED照明的使用，可以減少二氧化碳排放700萬噸，約是2.3個百分比；在矽谷之後，2003年，日本開始推動以OLED為首的有機電子谷(OE- Valley)，有機電子的產值，到了2020年，預估有10兆，值得台灣政府留意、努力。

※ 好！

＊ OLED Tunes its Colors for Sunlight-Style Illumination
http://www.physorg.com/news166945490.html

＊ Sunlight-style color-temperature tunable organic light-emitting diode (開放存取)
http://dx.doi.org/10.1063/1.3176217

Jwo-Huei Jou, Ming-Hsuan Wu, Shih-Ming Shen, Hsi-Ching Wang,
Sun-Zen Chen, Szu-Hao Chen, Chuen-Ren Lin, and Yueh-Lin Hsieh
Appl. Phys. Lett. 95, 013307 (2009);
DOI: 10.1063/1.3176217

＊ 新奈米晶體具廉價光源潛力
＊ 微晶片以極端睡眠模式創最低耗電記錄
＊ 便宜、高效率的單發射層白光 OLED
＊ 以奈米碳管製成全世界最小的奈米白熾燈
＊ 「矽」燈泡 v.s.「螢光」燈泡