LED光轉換技術-LED技術的下一波破壞式創新

LED在生活中隨處可見,並逐漸應用在大尺寸高畫質電視、汽車、街道、工作場所與家中。近年來LED價格不斷降低,帶動全球LED照明市場蓬勃發展。不過,我們正面臨LED照明產業的第二波革命。次世代LED光學技術能提供更舒適、 安全、高品質且連網的LED照明,而且價格更親民。位於舊金山的奈米化學材料新創公司Light Polymers正運用創新獨特的水相液晶材料專利技術顛覆LED照明產業。
 
Light Polymers(光聚合有限公司)專精於合成水相液晶材料,以供各種用途使用。 現在,該公司在LED光轉換技術(down-conversion)中使用此獨特的化學材料,開發出新Crystallin系列產品,包括建築照明用的嵌燈、美容燈、紅光治療用的LED燈、植物、魚類與動物生長燈、專業攝影燈與先進的個人燈具。其中,嵌燈產品於今年八月透過銷售夥伴與線上通路率先於亞洲市場推出,並於11月在美國上市。
 
▲安裝於辦公室的Crystallin Gold嵌燈。(Light Polymers/ LEDinside)
 
「Light Polymers的先進高分子技術有別於傳統固定色彩的LED封裝技術,」Light Polymers執行長暨總裁Marc McConnaughey在接受LEDinside獨家專訪時表示。「光轉換技術對LED產業來說並非新概念,但受限於執行度與成本問題,此技術遲遲無法廣泛應用在照明設備上。」
 
以往高演色性(CRI)的照明設備主要應用在博物館等對演色表現非常要求的場所。Light Polymers的水相液晶材料技術讓燈具可以發散出舒服又均勻的光線,不僅保有全色域(高CRI),還具備低眩光與防止紫外光外洩的特性。由於Light Polymers的化學材料可降低製造成本,這些超高品質的照明產品將能以更合理價格贏得市場競爭。
 
(Light Polymers/ LEDinside)
 
「Light Polymers的技術包括具特殊性能的水相液晶材料,能將螢光粉緊密包裹在一起,達到最大藍光轉換率」,Light Polymers的黃志豪博士解釋。「如此一來就能使用各種中低功率的藍光LED,不僅可省略昂貴的分bin或挑揀作業,也不需要高亮度LED所需的昂貴大型散熱片,增添額外花費。使用此技術開發的照明產品可將色偏降到最低,並減少亮度下降幅度,而且比採用傳統封裝技術的LED照明設備更省電。」
 
掌握市場利基,推出價格合理的高CRI LED嵌燈
 
Light Polymer的Crystallin嵌燈在競爭激烈的LED嵌燈市場中創造出新利基。這是市面上最薄的嵌燈,並提供博物館等級的燈光,適合居家或商業照明用途,而且價格親民。
 
Light Polymers副總裁張家榮說:「我們可以在幾天內設計出任何光譜。我們將推出客製化服務,根據客戶需求提供不同光譜的螢光粉薄膜。嵌燈是對成本相當敏感的大眾市場,但我們相信市場對合理價位的高CRI嵌燈有需求。」
 
Light Polymers推出的6吋嵌燈Crystallin Gold具備高演色性(CRI大於98),有色溫3000K與5000K兩種,建議售價(MSRP)為14.99美元。另外,6吋嵌燈產品還包括Crystallin Red(使用不影響睡眠的光譜)、Crystallin Orange(適用於對光敏感度高的環境,例如半導體廠及喜歡在橘光下編碼的程式設計師)、針對美容美甲沙龍設計的Crystallin Salon,以及Crystallin Grow(室內植物生長燈)。
 
Light Polymers亦提供Crystallin Custom服務,讓客戶客製化光譜。Light Polymers也投入多層膜開發,讓發光效率比傳統燈具高30%以上。
 
「目前LED設計的效率已趨於穩定,要進一步提升總體效率,關鍵在於開發出更高效率的光學元件」,McConnaughey表示。
 
▲Crystallin Gold嵌燈(Light Polymers/ LEDinside)
 
蓬勃發展的LED植物照明
 
對LED照明廠商而言,植物照明是相當有利可圖的市場。LEDinside預估全球LED植物照明市場規模將從2016年的5.76億美元成長至2020年的14.2億美元。
 
「Light Polymers的化學技術有助於開發低成本的LED光轉換技術,並提供製作植物燈的新方法」,Marc McConnaughey表示。「現有的LED製程仍無法依客戶需求設計與提供特殊光譜,而且生產前置期相當短。我們的植物生長燈是專為垂直農場設計,達到最大發光效率與光量子通量密度(PPFD),同時減少照明與空調的用電量。透過光轉換技術與簡單、低成本的藍光LED,我們可以根據客戶需求提供準確的生長光譜。」
 
Light Polymers近期也將推出GrowBlade光轉換式平板植物燈,包含300x300mm、300x600mm、300x1200mm與 300x1500mm四種尺寸。GrowBlades具備高發光效率,專為需要固定光譜,同時兼顧低資本及營運成本的室內農場所設計。GrowBlades採用均勻發光的Crystallin薄膜,加上3公分的超薄外觀設計,可提供更大的種植空間,進而提高垂直農場的生產力。透過大面積發光與特殊的Crystallin Grow薄膜光譜,不僅能提高光的品質,還可增加農作物產量。根據初期的實地測試,一個GrowBlade可以取代2至3管多色封裝LED。
 
▲Light Polymers實際比較GrowBlade植物燈(上圖)與使用多個單頻LED光源的燈管
(Light Polymers/ LEDinside)
 
隨著醫療與娛樂用大麻在許多國家合法化,預計將進一步推升全球LED植物照明的需求。Light Polymers希望透過創新的植物燈及獨特的頂部和側邊照明設計,幫助植物達到最佳生長效果,以抓住此利基市場的商機。
 
       
 
▲使用Crystallin Grow 薄膜的GrowBlade燈,可用在垂直農場。(Light Polymers/ LEDinside)
 
美容用紅光LED光療
 
除了LED嵌燈與植物照明,Light Polymers也將於今年秋天推出美容專用的紅光光療產品。Light Polymers的先進光轉換薄膜使用低成本的藍光LED,能以遠低於前代技術的成本提供光療用紅光。Light Polymers已於近期展示660nm的光療用紅光薄膜。
 
「水相液晶材料能應用在許多高效能的專業用途上,價格也很合理」, Light Polymers亞洲業務開發經理葉美君表示。「目前已有高級飯店與我們接洽,希望能安裝相關設備,為房客提供紅光療程。」
 
紅光光療已獲美國食品藥品監督管理局(FDA)許可,可在美國境內使用。NASA研究發現,紅光可以放鬆肌肉、再生膠質以減少皺紋,並能修復曬傷後的肌膚。Light Polymers的紅光產品包括300x600mm與300x1200mm兩種尺寸,外殼採現代化的消費性電子工業設計。
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