照明技術(shù)：LED/OLED將走向何方

一年一度的全球顯示器大展FINETECHJAPAN2009及首屆LED/OLED下一代照明展已于近日在日本東京有明國際展覽中心成功舉辦，其中下一代照明技術(shù)受到參觀(guān)者高度關(guān)注，與去年情形一樣，容納1000人的演講會(huì )場(chǎng)內座無(wú)虛席，包括參加照明研討會(huì )的人數也相當踴躍，而展場(chǎng)人潮也絡(luò )繹不絕。

下一代論壇議題

首屆下一代照明論壇議題邀請到松下電工(PanasonicElectricWorks)、歐司朗(OSRAM)、通用電氣(GeneralElectricCompany) 以及飛利浦照明(PhilipsLighting)等全球領(lǐng)導廠(chǎng)商，講述下一代照明的世界戰略，包括松下電工的“下一代照明”事業(yè)戰略、歐司朗講述照明的未來(lái)固態(tài)照明(SSL)的動(dòng)向和展望、照明產(chǎn)業(yè)界的“第3次革命，以及開(kāi)辟全新未來(lái)的下一代照明等議題，現綜合說(shuō)明如下。

發(fā)展下一代照明產(chǎn)品技術(shù)的動(dòng)機、理由，其產(chǎn)生的效益為何?

日本松下電工照明事業(yè)本部長(cháng)松蔭邦彰從環(huán)境方面談起發(fā)展下一代照明產(chǎn)品技術(shù)的重要性。根據1997年發(fā)表的京都議定書(shū)簽署規定，2012年前日本的溫室氣體排放量必須比較1990年減量6%，但事實(shí)上這幾年都還是比1990年排放量要高。若要能達到京都議定書(shū)的規定，在2012年前日本必須要削減12.2%(約1.56億噸)的CO2排放量。而數據顯示這幾年商業(yè)與家庭所產(chǎn)生的CO2排放量增幅最高，與90年相比，分別增加42%及30%，顯示商業(yè)及家庭用電有大幅改善的空間。照明用電商業(yè)及家庭用電中，照明占了相當的比重。2005年日本整年的照明電力耗費量為1355億kWh/年，占所有電力耗費量的15%;所產(chǎn)生的CO2排放量為5285萬(wàn)噸，占日本整年CO2總排放量(13.6億噸)的4%。所以若能大幅改善照明設備，對減少CO2 的排放是有相當的幫助。

除此之外，LED由于本身有許多的優(yōu)點(diǎn)，所以無(wú)論在目前常見(jiàn)的消費性電子產(chǎn)品如手機、筆記本電腦、液晶電視(LCDTV)，或是在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)上，住宅及公共設施上都深具應用潛力，此將帶動(dòng)另一波的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對全球的經(jīng)濟也會(huì )有幫助。根據矢野經(jīng)濟研究所的調查報告，2008年全球白光LED市場(chǎng)規模為402億日元，在5年后的2013年，預計規?？蛇_4130億日元，增長(cháng)10倍以上;而2018年后的規模預計可達7080億日元。

目前LED照明的難點(diǎn)在那里?該如何突破?

LED目前遭遇的最大問(wèn)題是價(jià)格過(guò)高，以及高功率產(chǎn)品的可靠性問(wèn)題。在價(jià)格問(wèn)題上，松下電工松蔭邦彰部長(cháng)指出，40W白熾燈價(jià)格約0.2-0.3日元/流明，而熒光燈在1~20.2-0.3日元/流明，白光LED落在4~10日元/流明，預計2012年LED的價(jià)格才可能接近熒光燈。

提升LED發(fā)光效率是及壽命(做好熱管理設計與提升可靠性)是不二法則。LED除了芯片(Chip)的發(fā)光效率要提升外，也要減低做成燈具后效率的降低，目前從芯片到最后照明模塊，發(fā)光效率會(huì )降低30-50%。另外通過(guò)政府政策性的推動(dòng)也會(huì )讓LED更順利進(jìn)入照明市場(chǎng)，歐司朗光電半導體公司亞洲區總裁兼CEOFelder先生舉幾個(gè)實(shí)例，包括(1)韓國政府在“LED照明1530”計劃中，將在2015年讓LEDLamp占在該國照明市場(chǎng)的 30%;(2)日本京都議定書(shū)對LED照明的目標是希望在2010年前LED能取代8.8%熒光燈及13.7%的白熾燈泡，因此可減少340萬(wàn)噸的CO2 排放量;(3)愛(ài)爾蘭和澳大利亞政府宣稱(chēng)分別將在2009及2010年境禁止白熾燈泡的銷(xiāo)售;(4)中國政府自2000年起已資助超過(guò)1700萬(wàn)美元在固態(tài)照明的計劃上。

LED照明燈相比其它照明燈的機會(huì )及其未來(lái)的應用市場(chǎng)?

歐司朗公司Felder指出，這幾年LED在發(fā)光效率的大幅提升下，目前LED已處于在“市場(chǎng)進(jìn)入MarketEntry”及“轉換到量產(chǎn) TransitiontoVolume”過(guò)程中，相比之下，OLED仍處研發(fā)RD及MarketEntry中，而傳統燈源則在 Volume“With”Business階段中)。LED正處于S曲線(xiàn)的高斜率位置，顯示未來(lái)將有很高增長(cháng)機會(huì )。相比之下，OLED還必需跨越某些技術(shù)上的瓶頸，才能期待有好的發(fā)展性。

在LED照明應用市場(chǎng)上，歐司朗指出6大應用領(lǐng)域，包括(1)建筑照明，如大廈亮化(Buildingfacades)、墻壁照明 (Wallwash，洗墻燈)、投光燈(Floodlights)、凹槽口照明(Covelighting)、景觀(guān)照明(Landscape)等;(2) 廣告牌(Channelletters)，如廣告條Channelletters、輪廓照明(contourlighting)，加油站等;(3)便攜消費市場(chǎng)(Consumerportable)，如手電筒(Flashlights)、車(chē)燈(Headlights)、自行車(chē)燈 (BicycleLight)等;(4)零售展示用照明(RetailDisplay)，如Displaycaselighting、百貨商場(chǎng) Generalmerchandizelighting、冰箱、冷柜(Refrigerator)等;(5)居住用照明 (ResidentialLighting)，如裝飾(Decorative)、櫥柜(Undercabinet)、鏈墜(Pendants)、閱讀照明 (Readinglights);(6)戶(hù)外照明(Outdoor)，如停車(chē)場(chǎng)Parkinglots、Pedestrianareas、 Streetlighting、Publicplaces等，其中建筑照明的市場(chǎng)份額將占約50%左右。

OLED照明技術(shù)的現況、技術(shù)Roadmap及未來(lái)的應用市場(chǎng)為何?

如前所述，目前LED已處于在“市場(chǎng)進(jìn)入MarketEntry”及“轉換到量產(chǎn)TransitiontoVolume”過(guò)程中，相比之下，OLED仍處“研發(fā)及市場(chǎng)進(jìn)入”階段中。歐司朗公司Felder指出目前OLED在研發(fā)階段的發(fā)光效率可達約60lm/W。但松下電工松蔭邦彰部長(cháng)指出，實(shí)際做成燈具后的效率僅剩下約30lm/W左右。

Philips公司的OLED照明技術(shù)發(fā)展藍圖所示，短中期仍采用玻璃基板，整片厚度將由1.8mm往1mm發(fā)展，同時(shí)由多彩的 (15cm)2面積大小往全彩的(30cm)2開(kāi)發(fā)。中長(cháng)期目標為將采用塑料基板，同時(shí)開(kāi)發(fā)(60cm)2大小的透明OLED。而歐司朗在OLED的制作上，已從2007年前的0.8cm2到2008年7月的350cm2面積大小，可說(shuō)進(jìn)展幅度相當大，

小結

來(lái)到今年的LIGHTINGJAPAN展場(chǎng)，你會(huì )發(fā)現產(chǎn)業(yè)的迅速變動(dòng)與風(fēng)向，正如市場(chǎng)預期般，LED/OLED照明產(chǎn)品急速增長(cháng)。第一天相關(guān)的演講、研討會(huì )與展場(chǎng)，幾乎都是人潮。每位關(guān)心此議題的人都在問(wèn)LEDLighting用在哪?怎么用?與會(huì )學(xué)者皆認為L(cháng)ED不僅是節能或是提高輕巧等功能，更是提供了一種全新創(chuàng )作元素與更多照明應用的可能。LED新素材的使用可以結合各種生活建材，展現出LED獨特的光源特質(zhì)。LED燈具一定跟現在的照明產(chǎn)品雷同嗎?這是幾位建筑設計師的共同疑問(wèn)。LED照明建材化這個(gè)概念會(huì )引發(fā)更多的產(chǎn)品結合既有的元素，例如布料塑料金屬玻璃等，創(chuàng )造更多的新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。機會(huì )在哪里，市場(chǎng)就會(huì )在哪里，人潮也就跟著(zhù)轉移。很明顯的，相比之下，FPD相關(guān)議題似乎不再是這場(chǎng)展覽會(huì )的重頭戲。相比去年FPD的榮景，真有點(diǎn)今非昔比的感覺(jué)。今年的LCD大廠(chǎng)幾乎都不見(jiàn)了，甚至是提供LED背光源的廠(chǎng)商都成了稀有攤位。但市場(chǎng)取向的反轉卻提供了許多機會(huì )給日韓LED 照明廠(chǎng)商一個(gè)嶄露頭角的機會(huì )。有趣的現象是，許多原本LCD材料廠(chǎng)商都轉而變成LED材料供應廠(chǎng)商。