下一代照明技術(shù)展觀察(2):LED/OLED將走向何方?
一年一度的全球顯示器大展FINETECH JAPAN 2009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)受到參觀者高度關(guān)注,與去年情形一樣,容納1000人的演講會場內(nèi)座無虛席,包括參加照明研討會的人數(shù)也相當(dāng)踴躍,而展場人潮也絡(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(Panasonic Electric Works)、歐司朗(OSRAM)、通用電氣(General Electric Company)以及飛利浦照明(Philips Lighting)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固態(tài)照明 (SSL)的動向和展望、照明產(chǎn)業(yè)界的“第3次革命,以及開辟全新未來的下一代照明等議題,現(xiàn)綜合說明如下。
(1) 發(fā)展下一代照明產(chǎn)品技術(shù)的動機、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,對減少CO2的排放是有相當(dāng)?shù)膸椭?/FONT>
除此之外,LED由于本身有許多的優(yōu)點,所以無論在目前常見的消費性電子產(chǎn)品如手機、筆記本電腦、液晶電視(LCD TV),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,此將帶動另一波的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對全球的經(jīng)濟也會有幫助。根據(jù)矢野經(jīng)濟研究所的調(diào)查報告,2008年全球白光LED市場規(guī)模為402億日元,在5年后的2013年,預(yù)計規(guī)模可達4130億日元,增長10倍以上;而2018年后的規(guī)模預(yù)計可達7080億日元。
(2) 目前LED照明的難點在那里?該如何突破?
LED目前遭遇的最大問題是價格過高,以及高功率產(chǎn)品的可靠性問題。在價格問題上,松下電工松蔭邦彰部長指出,40W白熾燈價格約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2012年LED的價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)光效率會降低30-50%。另外通過政府政策性的推動也會讓LED更順利進入照明市場,歐司朗光電半導(dǎo)體公司亞洲區(qū)總裁兼CEO Felder先生舉幾個實例,包括(1)韓國政府在“ LED照明1530”計劃中,將在2015年讓LED Lamp占在該國照明市場的30%;(2)日本京都議定書對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340萬噸的CO2排放量;(3)愛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)中國政府自2000年起已資助超過1700萬美元在固態(tài)照明的計劃上。
(3) LED照明燈相比其它照明燈的機會及其未來的應(yīng)用市場?
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“市場進入Market Entry”及“轉(zhuǎn)換到量產(chǎn)Transition to Volume”過程中,相比之下,OLED仍處研發(fā)R&D及Market Entry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,顯示未來將有很高增長機會。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)用市場上,歐司朗指出6大應(yīng)用領(lǐng)域,如圖3所示,包括(1)建筑照明,如大廈亮化(Building facades)、墻壁照明(Wall wash,洗墻燈)、投光燈(Flood lights)、凹槽口照明(Cove lighting)、景觀照明(Landscape)等;(2) 廣告牌(Channel letters),如廣告條Channel letters、輪廓照明(contour lighting),加油站等;(3)便攜消費市場(Consumer portable),如手電筒(Flashlights)、車燈(Headlights)、自行車燈(Bicycle Light)等;(4) 零售展示用照明(Retail Display),如Display case lighting、百貨商場General merchandize lighting、冰箱、冷柜(Refrigerator)等;(5) 居住用照明(Residential Lighting),如裝飾(Decorative)、櫥柜(Under cabinet)、鏈墜(Pendants)、閱讀照明(Reading lights);(6)戶外照明(Outdoor),如停車場Parking lots、Pedestrian areas、Street lighting、Public places等,其中建筑照明的市場份額將占約50%左右。
(4) OLED照明技術(shù)的現(xiàn)況、技術(shù)Roadmap及未來的應(yīng)用市場為何?
如前所述,目前LED已處于在“市場進入Market Entry”及“轉(zhuǎn)換到量產(chǎn)Transition to Volume”過程中,相比之下,OLED仍處“研發(fā)及市場進入”階段中。如圖4A所示,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60 lm/W。但松下電工松蔭邦彰部長指出,實際做成燈具后的效率僅剩下約30 lm/W左右。
Philips公司的OLED照明技術(shù)發(fā)展藍圖如圖5A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,同時由多彩的(15cm)2面積大小往全彩的(30cm) 2開發(fā)。中長期目標(biāo)為將采用塑料基板,同時開發(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,可說進展幅度相當(dāng)大。
GE公司對OLED照明產(chǎn)品的應(yīng)用自2010年起,逐漸由特種裝修裝潢、汽車到特種天花板及2015年以后的高附加值天花板。
下一代照明展示場幾個引起注意的亮點產(chǎn)品包括:三菱樹脂LED照明解決方案、韓國KMW公司的系列LED路燈新品,如蝴蝶造型LED路燈、LUMIOTEC公司研制的薄型化OLED照明光源[!--empirenews.page--]
小結(jié)
來到今年的LIGHTING JAPAN展場,你會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的迅速變動與風(fēng)向,正如市場預(yù)期般,LED /OLED照明產(chǎn)品急速增長。第一天相關(guān)的演講、研討會與展場,幾乎都是人潮。每位關(guān)心此議題的人都在問LED Lighting用在哪?怎么用?與會學(xué)者皆認為LED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)計師的共同疑問。LED照明建材化這個概念會引發(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。機會在哪里,市場就會在哪里,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展覽會的重頭戲。相比去年FPD的榮景,真有點今非昔比的感覺。今年的LCD大廠幾乎都不見了,甚至是提供LED背光源的廠商都成了稀有攤位。但市場取向的反轉(zhuǎn)卻提供了許多機會給日韓LED照明廠商一個嶄露頭角的機會。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。
編輯:-小麥