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欧司朗畅谈白色LED前景和对OLED照明的展望
时间：2010-09-17 11:16:10
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[导读]白色LED的发光效率在不断提高，超过100lm/W（与高效荧光灯相当）的产品也已亮相。在照明器具上使用白色LED时，照明器具的电源电路、反射板及透镜等的损失通常会使器具效率（加入电源电路等的损失后的效率）低于单纯光
白色LED的发光效率在不断提高，超过100lm/W（与高效荧光灯相当）的产品也已亮相。在照明器具上使用白色LED时，照明器具的电源电路、反射板及透镜等的损失通常会使器具效率（加入电源电路等的损失后的效率）低于单纯光源效率，但最近已经出现号称器具效率达到100lm/W的LED照明器具。白色LED今后会实现何种程度的亮度，又会具备哪些特性？日前，记者采访了从事高功率、高效率白色LED业务的德国欧司朗光电半导体（OSRAMOptoSemiconductorsGmbH）总裁兼首席执行官RuedigerMueller，请他谈了对白色LED的技术展望，以及对该公司推进开发的OLED照明的期待。
记者：白色LED的发光效率目前提高到了什么程度？
Mueller：色温度高达5000～9000K的产品已超过100lm/W，受照明用途欢迎的灯泡色产品在80～85lm/W左右。另外，平均演色指数（Ra）为90的高演色产品在70lm/W左右。虽说白色LED的发光效率已达到了超过100lm/W的水平，但是受色温度、演色性及输入电流等条件的影响，还有很多时候达不到100lm/W。
从研发水平来看，基于白色LED的蓝色LED芯片的能量转换效率（输入功率与输出光能量的比）达到了50％。使用该芯片的话有望实现大幅超过100lm/W的白色LED。但能量转换效率不可能超过100％。因为存在物理极限。就像半导体存储器在集成度的提高上存在极限一样，能量转换效率及白色LED的发光效率今后也不可能一直提高下去。较为合理的看法是产品发光效率会停留在150～200lm/W之间。
记者：对LED厂商而言，今后需要提高白色LED的哪些特性？
Mueller：今后重要的是如何在高电流密度下保持高水平的发光效率。LED存在向芯片输入的电流密度越高，发光效率反而越低的衰退（Droop）现象。虽然衰退现象无法消除，但却可以减轻。衰退现象减轻的话，在提高电流密度时亮度就会更高。也就是说，这样便可减小能够以相同输入电流获得相同亮度（光通量）时需要的LED芯片数量。如果原来使用了大量LED芯片，今后便可利用较少的LED芯片数量来获得相同的光通量。
LED芯片的单位面积亮度（光通量）越高，亮度单价就会越低，白色LED的成本竞争力也就越强。能否提高这一成本竞争力，关键要看LED厂商的技术竞争力如何。衰退现象越轻，这一成本竞争力就会越高。原因是减少LED芯片的面积可降低芯片的成本。而且对顾客也有好处。能够增加向每个白色LED输入的电流的话便可提高每个LED的亮度，因此可使照明器具及LED背照灯光源使用的白色LED个数得到减少。
记者：成本降低的话，对LED背照灯液晶电视及LED照明器具的确是福音。
Mueller：随着时间的推移，液晶电视LED背照灯及照明器具等使用的LED需要推出成本更低的产品。LED背照灯最初配备RGB三种LED，凭借出色的色彩表现力获得的高画质为卖点。而如今不同，可以说采用LED是为了以超薄而非画质为卖点。要想降低成本就要使用白色LED，而不是RGB三种LED。而且，为了进一步降低成本，希望减少白色LED个数的要求也越来越强烈。可以说，与品质相比，成本被摆到了更重要的位置上。而可减少配备数量的白色LED最适于满足这些要求。
虽说是个人观点，但我认为今后再过2～3年，LED照明也将出现同样的趋势。提及LED照明，目前受欢迎的是Ra达到80～90的高演色性产品。虽然高品质白色LED受到的咨询较多，但今后估计会有大量以成本优先而非品质优先的LED照明亮相。Ra有70就足已、只要便宜即可的白色LED需求将会增加。
记者：欧司朗光电半导体还涉足照明用OLED，并已开始小规模的销售。请谈一下进展情况。
Mueller：目前本公司正致力于提高发光效率及延长元件寿命。有望在近期实现50lm/W的发光效率和1万小时的寿命。
与OLED的特性相比，制造成本与其说更重要不如说是一大问题。OLED由于元件构造简单，因此在制造技术确立后就会实现低价格。不过现阶段可通过LED与导光板组合，低成本实现OLED擅长的面发光光源。LED＋导光板作为液晶电视LED背照灯取得了技术性进步，而且量产性也在不断提高。如果只是单纯的面发光的话，也许无法与LED＋导光板进行竞争。
今后要想在照明市场上推广OLED，除了与LED＋导光板竞争的用途之外，还必须要开拓LED＋导光板无法实现的用途。比如可嵌入门窗玻璃来使用。这时由于关灯时为透明状态，因此可作为普通门窗玻璃来使用，而在夜间则可亮灯，使门窗变为照明器具。由于可以使用柔性底板，因此还可考虑推出能够用作窗帘的OLED照明。如果没有这些有机照明所特有的用途，OLED照明市场就不会扩大。这些新用途也许要在5年以后才会在市场上亮相。
记者：白色LED的发光效率目前提高到了什么程度？
Mueller：色温度高达5000～9000K的产品已超过100lm/W，受照明用途欢迎的灯泡色产品在80～85lm/W左右。另外，平均演色指数（Ra）为90的高演色产品在70lm/W左右。虽说白色LED的发光效率已达到了超过100lm/W的水平，但是受色温度、演色性及输入电流等条件的影响，还有很多时候达不到100lm/W。
从研发水平来看，基于白色LED的蓝色LED芯片的能量转换效率（输入功率与输出光能量的比）达到了50％。使用该芯片的话有望实现大幅超过100lm/W的白色LED。但能量转换效率不可能超过100％。因为存在物理极限。就像半导体存储器在集成度的提高上存在极限一样，能量转换效率及白色LED的发光效率今后也不可能一直提高下去。较为合理的看法是产品发光效率会停留在150～200lm/W之间。
记者：对LED厂商而言，今后需要提高白色LED的哪些特性？
Mueller：今后重要的是如何在高电流密度下保持高水平的发光效率。LED存在向芯片输入的电流密度越高，发光效率反而越低的衰退（Droop）现象。虽然衰退现象无法消除，但却可以减轻。衰退现象减轻的话，在提高电流密度时亮度就会更高。也就是说，这样便可减小能够以相同输入电流获得相同亮度（光通量）时需要的LED芯片数量。如果原来使用了大量LED芯片，今后便可利用较少的LED芯片数量来获得相同的光通量。
LED芯片的单位面积亮度（光通量）越高，亮度单价就会越低，白色LED的成本竞争力也就越强。能否提高这一成本竞争力，关键要看LED厂商的技术竞争力如何。衰退现象越轻，这一成本竞争力就会越高。原因是减少LED芯片的面积可降低芯片的成本。而且对顾客也有好处。能够增加向每个白色LED输入的电流的话便可提高每个LED的亮度，因此可使照明器具及LED背照灯光源使用的白色LED个数得到减少。
记者：成本降低的话，对LED背照灯液晶电视及LED照明器具的确是福音。
Mueller：随着时间的推移，液晶电视LED背照灯及照明器具等使用的LED需要推出成本更低的产品。LED背照灯最初配备RGB三种LED，凭借出色的色彩表现力获得的高画质为卖点。而如今不同，可以说采用LED是为了以超薄而非画质为卖点。要想降低成本就要使用白色LED，而不是RGB三种LED。而且，为了进一步降低成本，希望减少白色LED个数的要求也越来越强烈。可以说，与品质相比，成本被摆到了更重要的位置上。而可减少配备数量的白色LED最适于满足这些要求。
虽说是个人观点，但我认为今后再过2～3年，LED照明也将出现同样的趋势。提及LED照明，目前受欢迎的是Ra达到80～90的高演色性产品。虽然高品质白色LED受到的咨询较多，但今后估计会有大量以成本优先而非品质优先的LED照明亮相。Ra有70就足已、只要便宜即可的白色LED需求将会增加。
记者：欧司朗光电半导体还涉足照明用OLED，并已开始小规模的销售。请谈一下进展情况。
Mueller：目前本公司正致力于提高发光效率及延长元件寿命。有望在近期实现50lm/W的发光效率和1万小时的寿命。
与OLED的特性相比，制造成本与其说更重要不如说是一大问题。OLED由于元件构造简单，因此在制造技术确立后就会实现低价格。不过现阶段可通过LED与导光板组合，低成本实现OLED擅长的面发光光源。LED＋导光板作为液晶电视LED背照灯取得了技术性进步，而且量产性也在不断提高。如果只是单纯的面发光的话，也许无法与LED＋导光板进行竞争。
今后要想在照明市场上推广OLED，除了与LED＋导光板竞争的用途之外，还必须要开拓LED＋导光板无法实现的用途。比如可嵌入门窗玻璃来使用。这时由于关灯时为透明状态，因此可作为普通门窗玻璃来使用，而在夜间则可亮灯，使门窗变为照明器具。由于可以使用柔性底板，因此还可考虑推出能够用作窗帘的OLED照明。如果没有这些有机照明所特有的用途，OLED照明市场就不会扩大。这些新用途也许要在5年以后才会在市场上亮相。
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