科技新知-100lm/W白光LED問世 擁抱更廣的應用領域 2006.5.22
長久以來白色發光二極體(LED)給人的話題,便是何時能達到100lm/W的發光效率?在功耗方面超過螢光燈呢?這令人關注的問題終於到了解決的時刻,但事實上,發光效率達100lm/W對白光LED廠商來說是一項重要里程碑,原先預估在2008?2010年間才有可能會達到這項目標。
不過,根據日本媒體報導,日亞化學工業(NICHIA)將於2006年中旬開始提供發光效率為100lm/W的白光LED樣品,並期望在年底前開始量產。
「發光效率達100lm/W」!這令LED產業多麼雀躍,白光LED發光效率能與傳統發光元件相抗衡,其實過去LED學界所發表的研究期刊上,就曾經有過100lm/W白光LED的研究報告,但能夠真正達到100lm/W的LED產品,還是第一次能在市面上看到。
時間回朔到1年以前,提到白光LED高發光效率的產品,當時只有60lm/W左右,雖然實際亮度方面,已經和螢光燈不相上下,但因為LED跟具有全方位發射光源的螢光燈不同,白光LED只向前面發射。而今日,白光LED進一步實現了100lm/W發光效率,實際在亮度方面應該是已經超越了螢光燈。
舉凡目前在市場上銷售的白光LED晶片產品雖然眾多,但這些產品消耗的功率較大,而且其發光效率也偏低,一種提升模組或發光設備效率的方法是同時使用多顆晶片,但在這種情況下,每一顆白光LED晶片都無法輸出較大的流明,但維持高效率所需的功耗較少。
因此,日亞化學工業用於其所展示之原型吊燈的白光LED晶片在45W輸入時可達4,536lm/W,而聚光燈則使用了80顆晶片,在4.5W輸入時可達480lm/W。
▲發光效率達100lm/W對白光LED廠商而言是一項重要里程碑。(資料來源:日亞化學工業網站)
除了日亞化學外,有能力達到100lm/W的廠商,還包括日本的西鐵城電子(Citizen Electronics),其內部的產品規劃,將於2006年內將開發出90lm/W 白光LED的照明顯示產品,預計在2007年100lm/W產品將會問世。
由於白光LED業界的技術競爭激烈,其他LED廠商想必也將跟進推出100lm/W產品,但就各家白光LED廠商的開發藍圖來看,日亞化學工業加速了產品演進的時間表,並有機會在2006年前後定下了實現150lm/W白光LED的新目標;因此,可以預見的是「白光LED高效率競爭在短時間內將不會停息。」
以過去而言,一般的LED只能充當指示燈號、顯示燈號,但隨著今日技術演進、亮度提升、量產良率的提高,高亮度LED正一步一步踏入潛力龐大的燈光照明市場。
換句話說,白光LED從單純用在「顯示用」延伸拓展到「照明用」,在設置場所方面,從最簡單的公共場所發展到貼近個人化的應用空間,比方說,在照明燈具方面,松下電工使用各式顏色的LED作為設計公寓(Designers Mansion)照明設備,深獲日本市場的好評。
還有在車用設備方面,也能用來作為儀表板的背光照明燈源,及室內照明上見到許多應用實例。另外,豐田汽車在2006年初紐約車展(New York International Auto Show)中,展出以白光LED作為前照明燈的汽車,另外,高階車種Lexus也計劃在2007年初發展出以白光LED作為近光前燈的應用的汽車。
在2006年前,LED業界普遍的看法都認為,市場上開始出現100lm/W的白光LED產品還需要等,而實際情況卻是提前了2?3年左右,有人認為其中的原因不僅僅只是廠商間技術競賽所造成的結果,其中價格應對急劇下降也是其主要原因。
還有,在南韓廠商及台灣廠商進入市場帶來了價格的大幅下跌,今後可以預測大陸廠商生產的品種將進一步增加,白光LED有可能在低價道路上快馬加鞭。對許多白光LED廠商而言,只能通過提高發光效率,實現產品高附加值,來抑制價格下滑,而且能獲得對照明設備,及車用設備等新型市場的拓展方式,而這些種種因素也對白光LED高發光效率化起了推波助瀾的效果。