亮銳全新彩色LEDs 鎖定建築景觀及娛樂照明應用市場

亮銳(Lumileds)早在1998年便以交通號誌燈用LEDs進入彩色LED市場,而這個握有優異彩色LED混光技術的產業巨擘,一直領先同業。

推出LUXEON C彩色LED系列一週前,亮銳將其官方網站改成灰階版面,以強調彩色LED的重要性。在接受LEDinside獨家專訪時,亮銳全球營銷與產品管理部副總裁Rahul Bammi表示,LUXEON C彩色LED系列歷經兩年研發,並在彩色LED的技術方面有重大突破。

亮銳全球營銷與產品管理部副總裁Rahul Bammi先生接受LEDinside專訪。(所有圖片來源:亮銳)

在不同色彩LEDs間 亮銳實現技術突破

數年來,LED產業一直致力於解決彩色LEDs光學中心點的高度一致性問題,以克服混光時光斑不勻的現象。而亮銳最新的LUXEON C彩色LED系列則領先競品,成功讓不同色彩LEDs的光學中心點達成一致,制造出優秀的混光效果。據Bammi表示,其優勢在等高光學中心點的設計。LUXEON C彩色LED系列產品經理David Cosenza補充解釋,傳統的彩色LEDs包括白光、藍光、綠光和紅光等,不僅波長存有差異,其光學中心點的高度也不一樣,混光後會產生暈輪效應(Halo effect),其中紅光LEDs特別容易形成這種效應,原因在於其不同的機械尺寸,極易形成不美觀的紅色暈輪。現在,亮銳的特殊設計能夠利用等高的光學中心點進行有效抑制。

藉由亮銳LUXEON C彩色LED系列高度一致的光學中心點設計減少暈輪現象。

另一個重大突破是解決光通量和光源大小間取捨的問題。亮銳LUXEON C彩色LED系列光學設計更精簡,確保色彩更加均勻。亮銳在提高光通量和控制光源尺寸間取得平衡。 Cosenza表示,亮銳LUXEON C彩色LED系列比前代LUXEON Rebel系列表現更優異,且尺寸縮小23%。而Bammi補充,盡管LUXEON C彩色LED系列尺寸較小,但其流明輸出卻跟前代產品一樣高。

LUXEON C彩色LED系列產品經理David Cosenza先生。

將不同色彩的LEDs緊密排列並置於同一發光界面上時,不同色彩的LEDs容易互相干擾,造成色彩的串擾現象。Cosenza解釋道,其中藍光LEDs最易引起與白光LEDs的串擾反應,因此藍光和白光通常所受影響最大。LUXEON C彩色LED系列低矮的一次光學設計可大大降低色彩間的相互串擾。

LUXEON C彩色LED系列低矮的一次光學設計可大大降低色彩間的相互串擾。

然而,從LED結溫(Junction temperature)的角度來看,Cosenza表示,紅光LED通常會限制彩色LEDs的混光表現,主因在於紅光LEDs對結溫的變化比藍光或白光LEDs更加敏感。Cosenza解釋:「在結溫達到攝氏85度時,紅光LEDs(採用磷化鋁銦鎵材料)的光效可能會降低45%。而相較於白光、藍光以及綠光(採用氮化銦鎵材料))的LEDs只衰退約10%。」

產生這種差別的成因在於紅光LED所使用磷化鋁銦鎵(AlInGaP)原料對溫度相對敏感。一般而言,紅光LED通過電流大約介於2W至3W。Bammi還補充說,亮銳選用自行研發的專利螢光粉,並針對白光LED和螢光轉換型琥珀色LEDs等採用有不同螢光粉配方。

Cosenza解釋:「為了克服溫度敏感度,LUXEON C彩色LED系列中的紅光LEDs使用更薄的基板,保持光學中心點高度的一致焦距。亮銳紅光LEDs冷熱因素值(hot/cold factor) 高達60,而競品的冷熱因素值僅為50。」許多同業競爭者也開始使用較低熱阻的氧化鋁基板。

亮銳是LEDs熱測試方面的先鋒。率先在2009至2010年引進了白光LEDs熱測試。

Bammi解釋,許多業界廠商並不願熱測試產品,因為測試時間較長,其熱測產品效率表現明顯比室溫條件下測得的數值要低。

從數據上來看,熱測試所獲各項表現數據值不會像室溫條件下所測得的那麽高,這也是為何許多廠商拒絕進行熱測試,而使用粉飾過的漂亮數據。LEDinside資深分析師王飛表示,熱測試甚至可能提高廠商整體制造成本。

LUXEON C彩色LED系列

亮銳對彩色LEDs市場的預測

Bammi表示,全新的亮銳LUXEON C彩色LED系列將聚焦於滿足建築景觀照明,娛樂照明和緊急車輛照明(如消防車和救護車照明)市場的需求,。已在彩色和白光LEDs市場上同時擁有領先地位的亮銳,注意到彩色LED差異化發展逐漸興起趨勢。Cosenza舉例說明,中國和紐西蘭在建築景觀用RGB LED照明需求與日俱增。而歐洲娛樂照明需求亦呈現相同局面,美國和歐洲在緊急照明需求方面則明顯成長。歐洲、美國和中國市場對植物照明需求及興趣也都逐漸提升。

Cosenza觀察發現,與一般白光LED市場相比較,彩色LED照明市場飽和度更高。救護車及消防車用緊急照明用燈、交通號誌燈等應用市場最為明顯,大部分燈具在幾年前就已LED化了。觀察到市場需求的成長,亮銳對舞臺照明市場亦高度關註。以舞臺照明為例,對於均勻照明、燈光質量和色彩需求相當講究,陰影的運用在舞臺燈光設計中,也是一大關注點,因此對高品質LEDs的需求潛力很大。2015年下半年,亮銳還計劃讓LUXEON C彩色LED系列打入的應用市場包括植物照明、可調色照明、環保的海龜保育照明等應用。

Cosenza表示,彩色LED市場相對零散,且由於應用範圍較廣,很難取得彩色LEDs整體市場數據。Bammi表示,亮銳在彩色LED領域處於領先地位,目前該領域也只有少數亞洲和中國業者在積極發展相關技術。

LEDinside編輯提問,業界何時能設計出可發出多色光的單顆LED時,如北京清華大學微電子任天令教授所研發石墨烯LED,兩位LED專家認為這是一個有趣的概念,但目前技術尚無法達成廣泛應用。Bammi表示,製造商必須先克服石墨烯原料產業化問題,提高穩定性,讓材料能夠實際應用於電子用途之前,在課服這些難題前,能夠在同一平面上發出不同顏色的石墨烯LEDs要成功進入實際應用至少還要10年左右。

而且在跨越第一道障礙後,石墨烯LEDs的光效是否能夠與基於藍寶石的產品相論還是另一個問題。因為包含四種不同色彩的LED,變色LEDs設計並不容易,運作也不會那麽順利。在達到這些技術突破之前,基於螢光技術的彩色LED擁有流暢的混光和調光能力、均勻的光分布、擁有一致的光學中心點高度,可能會是眾多LED製造商在彩色LEDs設計上所追求的現實目標。

(作者:LEDinside英文網站主編林芝(Judy Lin)、編譯:LEDinside編輯張雅涵)

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