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(guó)際展覽中心成功舉辦，其中下一代照明技術(shù)受到參觀者高度關(guān)注，與去年情形一樣，容納1000人的演講會(huì)場(chǎng)內(nèi)座無(wú)虛席，包括參加照明研討會(huì)的人數(shù)也相當(dāng)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(qǐng)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(dǎo)廠商，講述下一代照明的世界戰(zhàn)略，包括松下電工的“下一代照明”事業(yè)戰(zhàn)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(xiàn)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(jī)、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(zhǎng)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(jù)1997年發(fā)表的京都議定書簽署規(guī)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(dá)到京都議定書的規(guī)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(shù)據(jù)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(dāng)?shù)谋戎亍?005年日本整年的照明電力耗費(fèi)量為1355億kWh/年，占所有電力耗費(fèi)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(shè)備，對(duì)減少CO2 的排放是有相當(dāng)?shù)膸椭?/P>

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(fèi)性電子產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本電腦、液晶電視(LCDTV)，或是在汽車產(chǎn)業(yè)上，住宅及公共設(shè)施上都深具應(yīng)用潛力，此將帶動(dòng)另一波的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)全球的經(jīng)濟(jì)也會(huì)有幫助。根據(jù)矢野經(jīng)濟(jì)研究所的調(diào)查報(bào)告，2008年全球白光LED市場(chǎng)規(guī)模為402億日元，在5年后的2013年，預(yù)計(jì)規(guī)?？蛇_(dá)4130億日元，增長(zhǎng)10倍以上;而2018年后的規(guī)模預(yù)計(jì)可達(dá)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(zhǎng)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(yù)計(jì)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(shè)計(jì)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(dǎo)體公司亞洲區(qū)總裁兼CEOFelder先生舉幾個(gè)實(shí)例，包括(1)韓國(guó)政府在“LED照明1530”計(jì)劃中，將在2015年讓LEDLamp占在該國(guó)照明市場(chǎng)的 30%;(2)日本京都議定書對(duì)LED照明的目標(biāo)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分別將在2009及2010年境禁止白熾燈泡的銷售;(4)中國(guó)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(jì)劃上。

LED照明燈相比其它照明燈的機(jī)會(huì)及其未來(lái)的應(yīng)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(zhuǎn)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(tǒng)燈源則在 Volume“With”Business階段中)。LED正處于S曲線的高斜率位置，顯示未來(lái)將有很高增長(zhǎng)機(jī)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(yīng)用市場(chǎng)上，歐司朗指出6大應(yīng)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(fèi)市場(chǎng)(Consumerportable)，如手電筒(Flashlights)、車燈(Headlights)、自行車燈 (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)戶外照明(Outdoor)，如停車場(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(xiàn)況、技術(shù)Roadmap及未來(lái)的應(yīng)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(zhuǎn)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(dá)約60lm/W。但松下電工松蔭邦彰部長(zhǎng)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(lán)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(zhǎng)期目標(biāo)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(dāng)大，

小結(jié)

來(lái)到今年的LIGHTINGJAPAN展場(chǎng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的迅速變動(dòng)與風(fēng)向，正如市場(chǎng)預(yù)期般，LED/OLED照明產(chǎn)品急速增長(zhǎng)。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(rèn)為L(zhǎng)ED不僅是節(jié)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(yīng)用的可能。LED新素材的使用可以結(jié)合各種生活建材，展現(xiàn)出LED獨(dú)特的光源特質(zhì)。LED燈具一定跟現(xiàn)在的照明產(chǎn)品雷同嗎?這是幾位建筑設(shè)計(jì)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(jié)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(jī)會(huì)在哪里，市場(chǎng)就會(huì)在哪里，人潮也就跟著轉(zhuǎn)移。很明顯的，相比之下，F(xiàn)PD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大廠幾乎都不見(jiàn)了，甚至是提供LED背光源的廠商都成了稀有攤位。但市場(chǎng)取向的反轉(zhuǎn)卻提供了許多機(jī)會(huì)給日韓LED 照明廠商一個(gè)嶄露頭角的機(jī)會(huì)。有趣的現(xiàn)象是，許多原本LCD材料廠商都轉(zhuǎn)而變成LED材料供應(yīng)廠商。