成本持續(xù)壓縮 LED光源有望加速取代傳統(tǒng)光源
從各種日常生活光源的發(fā)光效率來(lái)觀察，以白熾燈與鹵素?zé)魹槔?，多半僅有每瓦20~30流明(Lumen)的水準(zhǔn)，而以螢光燈為技術(shù)架構(gòu)的省電燈泡，其能源效率表現(xiàn)約達(dá)每瓦70流明左右。
如果是氣體放電式的HID(High Intensive Discharge)燈具，發(fā)光效率可達(dá)到每瓦100流明水準(zhǔn)，2010年發(fā)展熱衷的LED固態(tài)光源與OLED光源，則僅達(dá)到每瓦80~100流明(LED)與每瓦30流明(OLED)的發(fā)光效能，尤其是LED量產(chǎn)元件的發(fā)光效能，已有100流明水準(zhǔn)目前使用最普遍的白熾燈具，雖然單位成本相對(duì)低廉，但實(shí)際使用的光電效率卻相對(duì)偏低，其技術(shù)原理為電能加熱鎢絲產(chǎn)生光亮，發(fā)光過(guò)程免不了產(chǎn)生紅外線與熱損耗，而熱能將造成使用環(huán)境的空調(diào)負(fù)荷，本身效率過(guò)低也造成能源浪費(fèi)。
停用白熾燈已成環(huán)保趨勢(shì)LED固態(tài)照明應(yīng)用漸抬頭
全球停用白熾燈具已成一股趨勢(shì)，也逐漸落實(shí)在政策面，例如GE即宣布關(guān)閉美國(guó)最后一座白熾燈泡工廠，呼應(yīng)美國(guó)2014年前淘汰白熾燈的能源政策。其他國(guó)家也已經(jīng)相繼完成禁用白熾燈的相關(guān)規(guī)范與法案，多數(shù)會(huì)自2011年開(kāi)始啟動(dòng)，由于其間可能引發(fā)市場(chǎng)龐大的燈具換用商機(jī)，除原本投入照明產(chǎn)業(yè)的相關(guān)業(yè)者亟欲轉(zhuǎn)型投入市場(chǎng)，也吸引半導(dǎo)體業(yè)者搶食LED固態(tài)照明的龐大商機(jī)。
LED發(fā)光二極體，在整體制作工法、應(yīng)用技術(shù)持續(xù)改善下，目前已有超越800流明的LED燈泡產(chǎn)品推出，因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)光元件易于在任意平面設(shè)置，且具有強(qiáng)固性與高發(fā)光效率等優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品體積尤其具備極佳的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，元件各方面實(shí)已具備市場(chǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。
基于商業(yè)操作考量，LED固態(tài)照明量產(chǎn)之生活光源產(chǎn)品在使用壽命上也出現(xiàn)另一個(gè)檢視重點(diǎn)。即便LED元件具備較長(zhǎng)壽命，但若要達(dá)到超長(zhǎng)使用壽命，一方面因產(chǎn)品的更換率過(guò)低將造成市場(chǎng)需求成長(zhǎng)趨緩，另一方面若為了達(dá)到超長(zhǎng)壽命而使產(chǎn)品制造成本增加，過(guò)高的單價(jià)反而會(huì)形成產(chǎn)品投入市場(chǎng)的阻力。
LED固態(tài)照明產(chǎn)品開(kāi)發(fā)朝實(shí)務(wù)應(yīng)用方向思考
在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，以往較強(qiáng)調(diào)每瓦電能的流明表現(xiàn)，但現(xiàn)在面對(duì)市場(chǎng)推展應(yīng)用，反而要重視每一塊錢(qián)所產(chǎn)生的流明表現(xiàn)。例如目前主流的800~1,000流明，要花多少成本才能取得，同時(shí)要解決演色性表現(xiàn)、色溫表現(xiàn)、流明表現(xiàn)與光型設(shè)計(jì)，諸多項(xiàng)目都必須與傳統(tǒng)光源表現(xiàn)達(dá)到一致或至少近似的效果，其他像是導(dǎo)入LED固態(tài)光源后要花多少時(shí)間才能回收成本，這些都是發(fā)展LED固態(tài)光源必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
市場(chǎng)評(píng)估，LED固態(tài)光源的發(fā)展速度相當(dāng)快，對(duì)傳統(tǒng)光源更已產(chǎn)生排擠效應(yīng)，預(yù)期2015年的全球照明光源產(chǎn)值，會(huì)有超過(guò)50%為L(zhǎng)ED固態(tài)光源應(yīng)用為主。以Philips、Toshiba為例，目前已推出800流明的LED燈泡產(chǎn)品，量產(chǎn)產(chǎn)品已具備取代60W白熾燈泡的應(yīng)用水準(zhǔn)。
此外，GE、LEDON OLED Lighting亦相繼針對(duì)初期設(shè)備替換最頻繁的LED燈泡模組進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，尤其在高電壓LED技術(shù)方面，多數(shù)晶片業(yè)者已具備800流明LED燈泡制作技術(shù)，多數(shù)業(yè)者更將投入1,000流明的高亮度LED燈泡產(chǎn)品研發(fā)，積極以高能源應(yīng)用效率、更低成本的產(chǎn)品，來(lái)取代目前使用最廣泛的60W白熾燈泡。
考量成本、發(fā)光效能HV LED深具發(fā)展?jié)摿?/STRONG>
HV LED(high voltage led)值得關(guān)注的重點(diǎn)是相較于DC LED方案，在高電壓(H??V)方案中，可減少元件發(fā)光效率的流明表現(xiàn)下降狀況，另外在設(shè)計(jì)時(shí)可搭配具更高效率的驅(qū)動(dòng)元件，制造成本較低、生產(chǎn)較容易，相對(duì)較容易產(chǎn)出高性/價(jià)比的LED固態(tài)光源燈泡型產(chǎn)品。
常見(jiàn)的LED固態(tài)光源燈具，在使用過(guò)程中多數(shù)僅需進(jìn)行開(kāi)啟或關(guān)閉操作即可，部分狀況會(huì)采取AC LED技術(shù)來(lái)因應(yīng)設(shè)置需求，但實(shí)際上AC LED發(fā)展必要的橋式整流器，在成本上明顯偏高，反而高壓(HV)LED晶片可適用于高電壓、低電流，且不必搭配變壓器，尤其是HV LED無(wú)內(nèi)建橋式整流器件，還可大幅增加元件的發(fā)光面積，加上AC/DC場(chǎng)合皆可適用，能源使用效率高，器件成本相對(duì)低廉，亦可因應(yīng)可調(diào)光的設(shè)計(jì)方案。
觀察HV LED晶片產(chǎn)品的發(fā)光效率表現(xiàn)，目前白光效果可在每瓦供應(yīng)能源下達(dá)到180~200流明的水準(zhǔn)，而在暖白光應(yīng)用場(chǎng)合下，也能達(dá)到每瓦能源150~180流明的高效表現(xiàn)，顯見(jiàn)HV LED晶片于發(fā)展生活光源應(yīng)用時(shí)具多方效益與開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)。
從目前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)形式來(lái)看，多數(shù)LED晶片業(yè)者會(huì)嘗試?yán)迷黾覣IGalnP紅光LED的應(yīng)用設(shè)計(jì)，讓光源得到較高的演色性表現(xiàn)水準(zhǔn)，實(shí)際上，相較于采用藍(lán)光LED搭配混合螢光粉形式達(dá)到的暖白色光的設(shè)計(jì)方案，藍(lán)光LED的暖白光設(shè)計(jì)方案的演色性表現(xiàn)為80~85%，若是采取混合AIGalnP紅光LED的暖白光設(shè)計(jì)方案，其LED光源的演色性表現(xiàn)則可達(dá)到90%以上。
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