照明用擬自然光有機發光二極體之研製

Fabrication Study of Pseudo-natural Light Organic Light Emitting Diode for Lighting

楊富欽(Fu-chin Yang)

指導教授 ： 周卓煇

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2013年)

摘要

自然光，尤其是日光，提供萬物舒適的視覺感受亦可調節生理時鐘；日光，即使是經過大氣層中氣體的吸收，它的放射光譜，具有平滑且連續的特質。一個照明光源的品質，應直接與自然光做比較，而且必須要考慮人眼對於光的感受度，而不是從儀器量測的角度。因此，本研究提出了一個新的量化光源品質指標，此指標是根據光源與相對應自然光光譜相似的程度來評價光源品質。為了得到高的自然光譜相似性，本研究以多個窄波發光二極體元件及寬波有機發光二極體染料之光譜做光譜模擬，找出適當的合成比例，以使用兩種到六種可以合成出白光的發光體為例，窄波的發光二極體元件所合成出來的擬自然光白光之光譜相似性從58提高到83；然而，具有寬波幅的有機發光染料卻可由88提高到98；據此，本研究亦提出了一個製作高擬真自然光的原則：製作高擬真自然光必須使用多個寬波幅發光體。而此原則可應用於任何光源，例如窄波段的無機發光二極體，若搭配具有寬廣光譜的螢光粉，也能夠合成出高自然光譜相似性光源。而根據模擬結果，本研究使用六種有機染料，分別是深藍光、天藍光、綠光、黃光、橘紅光以及深紅光發光體，製作出具有晨曦、日正當中及夕陽光色的擬自然光有機發光二極體，且都具有高於90%以上自然光譜相似性。此一新指標的提出，可以解決傳統光源品質指標目前所遇到的困境，例如：具有高演色性的螢光燈管其自然光譜相似性並不高；然而，具有低演色性的高壓鈉燈，其光譜相似性卻不低。

關鍵字

自然光 ； 有機發光二極體 ； 光譜模擬 ； 黑體輻射相似性

參考文獻

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