國立清華大學材料科學工程學系 「全方位友善 OLED 照明」團隊
太陽能驅動全方位友善無藍害 OLED 照明
太陽能 OLED(有機發光二極體)無藍害照明 全方位友善環境
以太陽能驅動 創新結構設計
第 2 屆大專校院綠色化學創意競賽研究組得主─國立 清華大學材料科學工程學系,由周卓煇教授帶領鄭仲凱、林 昱宏、林勁廷研究生製作「太陽能驅動全方位友善無藍害 OLED 照明」,獲得銅獎榮譽。團隊運用「太陽能驅動」、「超 低色溫 OLED」以及「磁吸式燈片」三大特色打造新穎光源 產品;達到環保節能、友善環境的類燭光照明效果。
根據經濟部能源局統計,全球照明總平均用電量大約占 全球總用電量 20%,若使用太陽能作為照明用電,每年可望 省下約 20 億度電,並減少 110 萬噸之碳排放量。團隊成員 林勁廷說明作品理念,「為了改善用電問題、實踐綠色能源,
我們選擇製作太陽能驅動的照明系統,令使用者得以白天充 電,晚上提取蓄電池中的電能,用綠色能源供給夜間所需照 明。除了減少電力浪費以外,我們也希望提高能源效率與品 質,因此對於燈種也特別精心選擇。」
團隊使用 OLED 作為燈種,在達到節能、高光效果的同 時,也減少光源刺眼及眩光的問題。而傳統裝設 OLED 燈片 時,需透過電線連接至電源,導致更換耗時、不易,因此團 隊改變了燈片與電源的連接方式,搭配磁鐵創意運用,可將 燈片穩固地吸附在太陽能板上,即形成磁吸式燈片,當燈片 損壞時可立即替換與維護,創新結構。團隊成員鄭仲凱表示,
「團隊耗費三個月研究電路與編程設計,第一次的成品體積 非常大,且重達 10 公斤,後來改用小型蓄電池串聯的方式,
才將作品體積縮小,不僅方便攜帶,還可以在蓄滿電力後,
穩定供電 6 小時。」
燈是生活最常使用的電器之 一,無論安裝在室內的電燈泡,或 是室外的路燈,無時無刻都在消耗 能源。此外,照明光源普遍存有藍 害問題,對人體、健康及自然生態 皆造成危害,因此我們亟需環保、
無藍害的友善光源。
研究組 ˙ 銅牌
文 / 黃亭慈
指導老師 / 周卓煇 特聘教授 學生 / 鄭仲凱、林昱宏、林勁廷
模擬燭光效果 友善環境應用
為了降低人工照明造成的藍光污染及人體 傷害,團隊也研究各種燈管與色溫的不同,並 用超低色溫 OLED 減少藍光,通過類燭光效果 幫助休息與睡眠。林勁廷表示,「無論 LED、
OLED 或是其他燈種,每一種燈都會產生藍光危 害,其中色溫才是影響藍害的關鍵;色溫越低、
藍害則越少。市面上的低壓鈉燈色溫雖低,卻 無光質(在照明下無法看出物品顏色),所以 我們選擇低色溫 OLED 製作無藍害的創新光源,
期望在未來取代高色溫的白熾燈泡、螢光燈管,
作為人類健康照明的新選擇。」
藍光不只危害人體,也影響大自然與昆蟲 生態,全方位友善的類燭光 OLED 光源,包含了 暗空友善、生態友善、人眼友善、生理友善、
環境友善的優點,若應用於路燈,可減少對夜 行性昆蟲覓食及求偶的影響。林昱宏研究生說:
「類燭光 OLED 路燈已運用於新竹縣尖石鄉的 司馬庫斯部落,過去司馬庫斯部落的雪螢數量
稀少,日前已發現有復甦趨勢,很開心友善光源可以為 生態復育盡一份心力。」未來團隊除了持續優化作品效 率及亮度調節等功能,也已經和設計公司及製作廠商洽 談,預計推出類燭光 OLED 檯燈及相關產品。
第2屆大專校院綠色化學創意競賽 35 34