照明技术观察：LED/OLED将走向何方

一年一度的全球显示器大展FINETECHJAPAN2009及首届LED/OLED下一代照明展已于近日在日本东京有明国际展览中心成功举办，其中下一代照明技术受到参观者高度关注，与去年情形一样，容纳1000人的演讲会场内座无虚席，包括参加照明研讨会的人数也相当踊跃，而展场人潮也络绎不绝。

    下一代论坛议题

    首届下一代照明论坛议题邀请到松下电工(PanasonicElectricWorks)、欧司朗(OSRAM)、通用电气(GeneralElectricCompany)以及飞利浦照明(PhilipsLighting)等全球领导厂商，讲述下一代照明的世界战略，包括松下电工的“下一代照明”事业战略、欧司朗讲述照明的未来固态照明(SSL)的动向和展望、照明产业界的“第3次革命，以及开辟全新未来的下一代照明等议题，现综合说明如下。

    发展下一代照明产品技术的动机、理由，其产生的效益为何?

    日本松下电工照明事业本部长松荫邦彰从环境方面谈起发展下一代照明产品技术的重要性。根据1997年发表的京都议定书签署规定，2012年前日本的温室气体排放量必须比较1990年减量6%，但事实上这几年都还是比1990年排放量要高。若要能达到京都议定书的规定，在2012年前日本必须要削减12.2%(约1.56亿吨)的CO2排放量。而数据显示这几年商业与家庭所产生的CO2排放量增幅最高，与90年相比，分别增加42%及30%，显示商业及家庭用电有大幅改善的空间。照明用电商业及家庭用电中，照明占了相当的比重。2005年日本整年的照明电力耗费量为1355亿kWh/年，占所有电力耗费量的15%;所产生的CO2排放量为5285万吨，占日本整年CO2总排放量(13.6亿吨)的4%。所以若能大幅改善照明设备，对减少CO2的排放是有相当的帮助。

    除此之外，LED由于本身有许多的优点，所以无论在目前常见的消费性电子产品如手机、笔记本电脑、液晶电视(LCDTV)，或是在汽车产业上，住宅及公共设施上都深具应用潜力，此将带动另一波的产业发展，对全球的经济也会有帮助。根据矢野经济研究所的调查报告，2008年全球白光LED市场规模为402亿日元，在5年后的2013年，预计规模可达4130亿日元，增长10倍以上;而2018年后的规模预计可达7080亿日元。

    目前LED照明的难点在那里?该如何突破?

    LED目前遭遇的最大问题是价格过高，以及高功率产品的可靠性问题。在价格问题上，松下电工松荫邦彰部长指出，40W白炽灯价格约0.2-0.3日元/流明，而荧光灯在1~20.2-0.3日元/流明，白光LED落在4~10日元/流明，预计2012年LED的价格才可能接近荧光灯。

    提升LED发光效率是及寿命(做好热管理设计与提升可靠性)是不二法则。LED除了芯片(Chip)的发光效率要提升外，也要减低做成灯具后效率的降低，目前从芯片到最后照明模块，发光效率会降低30-50%。另外通过政府政策性的推动也会让LED更顺利进入照明市场，欧司朗光电半导体公司亚洲区总裁兼CEOFelder先生举几个实例，包括(1)韩国政府在“LED照明1530”计划中，将在2015年让LEDLamp占在该国照明市场的30%;(2)日本京都议定书对LED照明的目标是希望在2010年前LED能取代8.8%荧光灯及13.7%的白炽灯泡，因此可减少340万吨的CO2排放量;(3)爱尔兰和澳大利亚政府宣称分别将在2009及2010年境禁止白炽灯泡的销售(4)中国政府自2000年起已资助超过1700万美元在固态照明的计划上。

LED照明灯相比其它照明灯的机会及其未来的应用市场?

    欧司朗公司Felder指出，这几年LED在发光效率的大幅提升下，目前LED已处于在“市场进入MarketEntry”及“转换到量产TransitiontoVolume”过程中，相比之下，OLED仍处研发R&D及MarketEntry中，而传统灯源则在Volume“With”Business阶段中)。LED正处于S曲线的高斜率位置，显示未来将有很高增长机会。相比之下，OLED还必需跨越某些技术上的瓶颈，才能期待有好的发展性。

    在LED照明应用市场上，欧司朗指出6大应用领域，包括(1)建筑照明，如大厦亮化(Buildingfacades)、墙壁照明(Wallwash，洗墙灯)、投光灯(Floodlights)、凹槽口照明(Covelighting)、景观照明(Landscape)等;(2)广告牌(Channelletters)，如广告条Channelletters、轮廓照明(contourlighting)，加油站等;(3)便携消费市场(Consumerportable)，如手电筒(Flashlights)、车灯(Headlights)、自行车灯(BicycleLight)等;(4)零售展示用照明(RetailDisplay)，如Displaycaselighting、百货商场Generalmerchandizelighting、冰箱、冷柜(Refrigerator)等;(5)居住用照明(ResidentialLighting)，如装饰(Decorative)、橱柜(Undercabinet)、链坠(Pendants)、阅读照明(Readinglights);(6)户外照明(Outdoor)，如停车场Parkinglots、Pedestrianareas、Streetlighting、Publicplaces等，其中建筑照明的市场份额将占约50%左右。

    OLED照明技术的现况、技术Roadmap及未来的应用市场为何?

    如前所述，目前LED已处于在“市场进入MarketEntry”及“转换到量产TransitiontoVolume”过程中，相比之下，OLED仍处“研发及市场进入”阶段中。欧司朗公司Felder指出目前OLED在研发阶段的发光效率可达约60lm/W。但松下电工松荫邦彰部长指出，实际做成灯具后的效率仅剩下约30lm/W左右。

    Philips公司的OLED照明技术发展蓝图所示，短中期仍采用玻璃基板，整片厚度将由1.8mm往<1mm发展，同时由多彩的(15cm)2面积大小往全彩的(30cm)2开发。中长期目标为将采用塑料基板，同时开发(60cm)2大小的透明OLED。而欧司朗在OLED的制作上，已从2007年前的0.8cm2到2008年7月的350cm2面积大小，可说进展幅度相当大。

LED新素材的使用可以结合各种生活建材，展现出LED独特的光源特质。LED灯具一定跟现在的照明产品雷同吗?这是几位建筑设计师的共同疑问。LED照明建材化这个概念会引发更多的产品结合既有的元素，例如布料塑料金属玻璃等，创造更多的新技术与新产业的发展。机会在哪里，市场就会在哪里，人潮也就跟着转移。很明显的，相比之下，FPD相关议题似乎不再是这场展览会的重头戏。相比去年FPD的荣景，真有点今非昔比的感觉。今年的LCD大厂几乎都不见了，甚至是提供LED背光源的厂商都成了稀有摊位。但市场取向的反转却提供了许多机会给日韩LED照明厂商一个崭露头角的机会。有趣的现象是，许多原本LCD材料厂商都转而变成LED材料供应厂商。

    来到今年的LIGHTINGJAPAN展场，你会发现产业的迅速变动与风向，正如市场预期般，LED/OLED照明产品急速增长。第一天相关的演讲、研讨会与展场，几乎都是人潮。每位关心此议题的人都在问LEDLighting用在哪?怎么用?与会学者皆认为LED不仅是节能或是提高轻巧等功能，更是提供了一种全新创作元素与更多照明应用的可能。