歐司朗光電半導體：LED和OLED兩手抓兩手都要硬
歐司朗光電半導體目前是全球2大LED廠商之一，其母公司歐司朗是也是世界兩大照明制造商之一，歐司朗光電半導體被認為是照明、可視化和傳感領域技術創(chuàng)新的代名詞，引領著行業(yè)技術發(fā)展的潮流。在科技進步日新月異的時代，歐司朗光電半導體正蓬勃奮進，展望和開拓未來科技。筆者編輯日前有幸采訪了歐司朗光電半導體亞洲有限公司的總裁兼首席執(zhí)行官方德博士和亞太區(qū)銷售副總裁林肇基先生，希望能一起來分享歐司朗光電半導體的成功經(jīng)驗和精彩觀點。
在開場白中，方德博士首先介紹了歐司朗光電半導體的主業(yè)，目前主要集中在下列領域，包括汽車照明、消費電子(如微型投影儀和手機閃光燈)以及LCD背光領域，未來將關注LED/OLED在室內(nèi)照明的發(fā)展.
相比傳統(tǒng)光源LED優(yōu)勢明顯
“目前照明用電占全球用電總量的19%，相當于500個發(fā)電站的發(fā)電總量。”歐司朗光電半導體亞洲有限公司的總裁兼首席執(zhí)行官方德表示，如果按這種趨勢發(fā)展下去，全球照明能耗將增加1/3，亞洲地區(qū)的照明能耗將增加50%。
而以LED為代表的新興節(jié)能照明解決方案讓人們看到了減少能耗的希望，方德指出，LED技術的成功源自于其卓越的技術性能和消費電子產(chǎn)品的快速發(fā)展。LED外形小巧，且極其節(jié)約能源，這是推動LED技術發(fā)展壯大的兩大主要因素。
相比傳統(tǒng)光源，LED光源能提供獨特的優(yōu)點。比如說高效，今天LED元件光效已經(jīng)達到80lm-100lm/w，不久的將來還將提升到150lm/w。另外LED屬于方向性光源，燈具效率可達到70-80%。其他優(yōu)點還包括壽命長、容易開關和調(diào)節(jié)亮度，無汞，多功能和設計自由度高等。
而白熾燈的光效僅為10lm/W，鹵素燈的光效約為20lm/W，白光LED的光效可高達40lm/W至100lm/W，能耗卻僅為0.1W至15W。由此可見，與其他光源相比，發(fā)光二極管能耗更少，光效更超凡出色。
2008年7月，歐司朗光電半導體再創(chuàng)輝煌，將白光LED亮度和光效分別提升至約155lm和140lm/W，刷新了白光LED亮度和光效的實驗室記錄。今天，LED的光效已是白熾燈的5倍以上。隨著LED技術的不斷發(fā)展，未來LED的光效將超過白熾燈10倍以上。從理論上講，用LED代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光源將使全球電耗節(jié)省一半。如果LED與智能照明管理系統(tǒng)珠聯(lián)璧合，則可節(jié)省達三分之二以上的電耗。
價格是LED進入通用市場的瓶頸?
如前說述，目前LED性能已經(jīng)很好，目前歐司朗量產(chǎn)LED光效已經(jīng)達到100lm/w，相信到2010年中能達到120lm/w，目前實驗室水平已經(jīng)達到150lm/w，不久將來更可達到220lm/w。但是成本方面仍與傳統(tǒng)光源存在很大差異。“從消費者的角度看，目前價格是LED進入通用照明領域的主要障礙。”但考慮到總體成本和長期使用成本，LED光源就比傳統(tǒng)光源好很多。
另外隨著成本和效率的改善，消費者對LED節(jié)能效果的認可度越來越高，LED將被大眾越來越多的接受。
對芯片商而言，亮度其中一個考慮因素，還要考慮其他的問題，如可靠性。另外散熱問題也要考慮，但沒有像LED路燈廠商那樣迫切，事實上，歐司朗在散熱方面有自己獨有的解決方案，比如在LED封裝方面歐司朗采用陶瓷基板來解決散熱問題，另外也從電極分布等其他各個角度來解決散熱問題。“而剛剛歐司朗贏得了隧道/道路照明訂單客戶主要也看重了歐司朗的散熱技術。”
“我們相信LED燈肯定比傳統(tǒng)光源好，LED可以節(jié)約80%的電力消耗，而使用壽命可以延長15~50倍，其消耗電量少，維修和保養(yǎng)費用低，相比之下，其較高的采購費用就不那么重要了。這種可持續(xù)性的投資本身就是在節(jié)約開支。”方德表示。
OLED與LED是互補關系
OLED照明被認為是更下一代的新興照明技術，目前多個照明巨頭都在積極研制OLED照明技術，包括歐司朗，Philips，GE等，但是對于OLED與LED兩者之間的關系業(yè)界有很多爭論。有人認為未來OLED有可能取代LED照明技術，但是大部分認為兩者將共存發(fā)展。
“我個人認為OLED與LED是互補關系，兩種技術各有各的優(yōu)勢。”方德表示，OLED屬于面光源，LED屬于點光源，目前LED已經(jīng)獲得大量應用，技術每日都在進步，但是OLED照明技術仍處于研發(fā)階段，現(xiàn)在的光效也只有LED的1/3，大約在30lm/w，另外OLED壽命也比較短，“現(xiàn)在還不能大規(guī)模應用，相信還需要等幾年才能進入正式商用。”
但OLED照明作為一種新技術依然有很多因素讓人興奮，具備了許多令OLED超凡脫俗的特性。它們極其纖薄，也不再需要昂貴的封裝，厚度完全取決于載體材料基片，目前介于300至700µm之間。
OLED模塊將更易于運用到各類應用中，可被制作成各種形狀，僅占用極小的空間，而且可以無縫地集成到設計環(huán)境中，只有接通電源后才會被察覺。OLED將賦予客戶全新的照明體驗：如卷形電子報紙、集成視頻的膠膜、柔性設備面板照明和透明照明墻等。“透明OLED和彈性OLED日后會為照明解決方案增添全新的美感，”方德表示，“未來的OLED光源有望集成到房間屏風和家具中，例如，整個窗戶都由OLED制成，白天可以自然采光，晚上則大放光芒。”
關注新興應用
方德表示，從芯片的角度看，未來發(fā)展的重點一是要考慮效能，二是要關注芯片的設計和封裝的改進。從應用的角度看，歐司朗比較關注一些新興應用，比如說口袋式的微型投影儀，或者說投影儀在手機中的應用。
值得注意的是，歐司朗光電半導體日前在開發(fā)迷你投影機的光源方面獲得重大進展，已成功突破氮化銦鎵(InGaN)材料系統(tǒng)以往的局限性。在預開發(fā)階段，歐司朗光電半導體即已采用氮化銦鎵(InGaN)材料成功生產(chǎn)出首款光輸出較高的直接發(fā)光綠色激光二極管。該款二極管可發(fā)射“真綠”光線，光譜范圍介于515至535nm之間。
該款激光器的初步性能數(shù)據(jù)已非常振奮人心。在脈沖模式下，實驗室原型在室溫下的光輸出已達到50mW，閥值電流密度約為9kA/cm²。這臺演示器足以證明，可以使用氮化銦鎵(InGaN)生產(chǎn)綠色激光器。綠色激光器廣泛應用于醫(yī)療和工業(yè)領域，也可用作移動迷你投影機的光源。采用直接發(fā)光綠色激光器，可使這類投影機的體積更小、性能更佳。目前，歐司朗光電半導體已推出商用藍色氮化銦鎵(InGaN)激光二極管。
汽車行業(yè)引入LED這個優(yōu)秀的“多面手”已經(jīng)有相當長的一段歷史，已經(jīng)不算是新“應用”了，不過滲透率還不是很高，未來仍具有非常廣闊的發(fā)展空間。LED不僅可以用作照明光源，汽車制造商已經(jīng)認識到LED作為設計元素和差異化特性的重要價值。今天，LED已成為日間行駛燈和尾燈中的標準配置。不僅如此，汽車制造商還不斷利用LED開發(fā)新的車頭燈功能。例如，奧迪A4的前燈因采用了與眾不同的LED條燈而呈現(xiàn)出獨具特色的外觀。另外，汽車的“不可見”方面也因采用LED而體現(xiàn)出了進步。例如，由于自適應巡航控制系統(tǒng)采用了半導體激光器和紅外二極管，從而使車輛行駛安全性得到了提高。
而設計師和建筑師們也在充分挖掘LED光源的潛力，物盡其用，創(chuàng)造了繽紛多樣的引人矚目的照明系統(tǒng)。政府部門也越來越期望在路燈照明和建筑照明中采用壽命長且環(huán)保的LED照明系統(tǒng)。南非約翰內(nèi)斯堡市、德國海德爾堡市和新加坡已經(jīng)裝設了太陽能路燈。與傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)相比，LED和太陽能這兩種節(jié)能技術聯(lián)合可以節(jié)約高達44%的能耗。
普通照明領域是最具發(fā)展前景的領域之一。由于政府趨向于采用更高效節(jié)能的照明系統(tǒng)，LED在普通照明領域的發(fā)展將會因此受益。現(xiàn)在，LED已經(jīng)應用于家庭照明和辦公室照明，從長遠看，它必將取代傳統(tǒng)的白熾燈照明。有朝一日，LED終將成為理所當然的標準光源，OLED同樣如此。隨著亮度水平的快速提升，人們有望在全新的應用領域開發(fā)出更加多樣的創(chuàng)新方案。
形成自己的核心競爭優(yōu)勢
在談到歐司朗光電半導體的競爭優(yōu)勢時方德表示，目前中國已經(jīng)出現(xiàn)了很多強大的競爭對手，但是歐司朗已經(jīng)在自己的成長過程中形成了自己的獨特優(yōu)勢，在技術研發(fā)、芯片生產(chǎn)、芯片封裝等領域擁有廣博的專業(yè)技術，以及諸多專利技術，產(chǎn)品性能出色，研發(fā)力量強大，種種因素形成了歐司朗的核心競爭力。
以LED隧道燈為例，歐司朗光電半導體的GoldenDRAGONPlusLED日前獲得廣東中龍交通科技有限公司的肯定，用于上海長江隧道照明項目。該項目共安裝有5,886套隧道燈，使用的歐司朗GoldenDRAGONPlusLED超過41萬多個，是目前全球最長的采用LED作為照明光源的隧道。“隧道燈一般要24小時工作，對可靠性的要求非常高，市場競爭也很激烈，但歐司朗憑借出色可靠的產(chǎn)品性能贏得了市場。”
在過去30多年里，歐司朗光電半導體成功研發(fā)出眾多開拓性技術，現(xiàn)在已擁有4,000多項專利。其中，大部分專利均與氮化銦鎵(InGaN)和磷化鋁鎵銦(InGaAlP)的LED和激光的工業(yè)生產(chǎn)技術相關。各項科學工作和調(diào)查研究得到了公司在財力、結(jié)構(gòu)和資源方面的大力支持。國內(nèi)外項目中的總體項目合作關系是技術上推陳出新的重要推動力。絕大多數(shù)產(chǎn)品都是創(chuàng)新型團隊協(xié)作以及與客戶和合作伙伴密切合作的成果。“這正是促成我們在照明技術領域創(chuàng)設眾多標準的主要因素，這尤其體現(xiàn)在首款表面貼裝LED(TOPLED)、首款白光LED和卓越的多功能OSTAR平臺的開發(fā)過程中。憑借這些開發(fā)成果，歐司朗光電半導體斬獲了諸多獎項。”林肇基先生表示。
歐司朗光電半導體是歐司朗的子公司。作為熒光燈制造商，歐司朗在轉(zhuǎn)化器材料方面已有數(shù)年的經(jīng)驗和積累。使用單芯片技術生成白色光時，這些熒光劑是必不可少的材料。此外，這些熒光劑還用于生產(chǎn)定制顏色的LED。歐司朗光半導體積累了在LED中運用熒光劑必需的專業(yè)技術，并在全球獲取了170多項相關專利。通過數(shù)年的努力，公司已取得豐碩的專利成果，并采取了法律措施保護專利。
歐司朗光電半導體還與一些跨國公司簽署了專利使用許可協(xié)議。這些專利許可協(xié)議主要涉及白光技術。近年來，歐司朗光電半導體不僅與日亞(Nichia)和PhilipsLumileds達成了專利交叉許可協(xié)議，還向羅姆(Rohm)、臺灣億光電子(Everlight)、三星(Samsung)、光寶科技(Lite-OnTechnology)、威世(Vishay)、Harvatec、Lednium、YaHsin、ToyodaGosei和Avago等眾多企業(yè)授予專利使用許可證書。
把握發(fā)展機遇再創(chuàng)輝煌
由于LED已成為手機顯示屏、電腦顯示屏及大尺寸顯示面板的標準元件，所以其市場需求增長迅速。隨著LED作為通用光源的地位日益牢固，其市場需求還將繼續(xù)茁壯成長。分析人士認為，全球經(jīng)濟衰退結(jié)束后，LED的年增長率將高達兩位數(shù)。憑借其卓越的創(chuàng)新能力、先進的專利技術和穩(wěn)固的銷售架構(gòu)，歐司朗光電半導體將把握發(fā)展機遇，厚積薄發(fā)，再創(chuàng)輝煌。PhilipsLumileds以用戶為導向發(fā)展創(chuàng)新LED產(chǎn)品
PhilipsLumileds照明公司目前是全球知名的大功率LED制造商，作為一家向汽車、計算機顯示、LCD電視、信號和標識，以及通用照明市場提供固態(tài)照明的領先廠商，PhilipsLumileds近年來的發(fā)展引人關注。歷史記錄顯示，PhilipsLumileds應用和營銷專家與全球企業(yè)通力合作，共同開發(fā)了多種“產(chǎn)業(yè)第一”產(chǎn)品，例如：世界第一臺LED背光電視、第一款功能性LED拍照手機閃光燈以及第一款全LED汽車頭燈。目前，PhilipsLumileds在照明應用領域擁有最為廣泛的LED產(chǎn)品組合，并致力于研發(fā)可節(jié)能、省錢的創(chuàng)新照明解決方案，這些解決方案還能為人類提供持久、前所未有的舒適照明。為了更好地了解PhilipsLumileds對當前行業(yè)熱點和未來發(fā)展趨勢的看法，筆者編輯日前采訪了PhilipsLumileds負責segment&strategicmarketing(戰(zhàn)略市場部)副總裁DannyYu先生。
深入研究產(chǎn)業(yè)鏈每個環(huán)節(jié)的需求
目前PhilipsLumileds的主業(yè)集中在三大塊，一是汽車市場(外部用燈，如尾燈、前燈等)，二是手機(如照相閃光燈)，三是照明市場(包括室內(nèi)、室外、工業(yè)、商業(yè)等不同應用方向)。“但要贏得市場認可和用戶肯定，必須深入了解各個環(huán)節(jié)的用戶需求。”DannyYu先生表示。
PhilipsLumileds從技術和應用兩方面縱橫來分析用戶需求，從技術角度看，以產(chǎn)業(yè)鏈的垂直模式分析用戶需求，從上游芯片、封裝到應用廠商;從應用角度看，分為汽車、手機和照明等不同應用，DannyYu指出汽車和手機目前屬于相對成熟市場，也是PhilipsLumileds的傳統(tǒng)強勢領域，不過目前公司的戰(zhàn)略重點已轉(zhuǎn)向聚焦照明領域，對于照明而言，又分為室內(nèi)照明和室外照明等多個領域。
“PhilipsLumileds對每個環(huán)節(jié)的研究都非常深入，”DannyYu表示，以LED路燈為例，其市場部門需要從市政部門到設計公司，到OEM供應商再到元件供應商的各個環(huán)節(jié)進行研究分析，另外對不同地區(qū)的用戶需求也要分析，比如在色溫的選擇上，亞洲辦公室照明市場傾向選擇4000-4500k的產(chǎn)品，而歐美用戶則偏好3500-4000k的產(chǎn)品，不同用戶、不同地區(qū)以及不同應用領域的需求都不一樣，必須要了解各個環(huán)節(jié)的實際需求才能有的放矢，贏得市場。
而PhilipsLumileds的戰(zhàn)略市場部的角色則是研究未來3-5年的應用需求，以及那些前所未有的應用，同時又整合研發(fā)部門的現(xiàn)在和未來的技術成果。“只有市場和技術相結(jié)合，才能衍生出新的應用和商機。”DannyYu表示。
LED進入家居照明面臨的挑戰(zhàn)：價格是首要
目前LED已經(jīng)開始取代一部分傳統(tǒng)照明市場，如鹵素燈，“但現(xiàn)在進入家居照明的量還不大，還處于早期發(fā)展階段，目前LED進入家居照明面臨的首要問題是價格問題。”
DannyYu指出，目前家居照明市場仍是價格導向市場，對產(chǎn)品價格非常敏感，盡管從長期角度看，LED照明產(chǎn)品的總體成本要遠優(yōu)于傳統(tǒng)光源，但當前過高的初始成本仍是一般消費者選擇LED燈的最大障礙。
除了價格問題外，政府政策也是影響LED照明普及的重要考量。“如果有政策支持或財政補貼，我相信LED普及的速度就會快一點，相反，就會慢一些。”
政策的推動將加速LED照明市場成熟：以美國市場為例，美國在09年2月份制定了更高的照明能效標準，并要求全部公共建筑都更換為節(jié)能燈泡(07年美國節(jié)能燈2.9億只，占燈泡市場的20%)。美國總統(tǒng)奧巴馬上臺后積極推行環(huán)保高效的能源政策;在中國，財政部、國家發(fā)改委去年聯(lián)合發(fā)布《高效照明產(chǎn)品推廣財政補貼資金管理暫行辦法》，國家采取間接補貼方式進行推廣高效照明產(chǎn)品。
“LED成本下降和政府政策支持是攸關LED能否快速進入家居照明市場的兩大關鍵因素。”DannyYu指出，但不管怎樣，LED照明將是大勢所趨，只不過是時間的問題。
150lm/W不是目標
隨著LED技術的提升，LED的發(fā)光效率也屢創(chuàng)新高，業(yè)界一部分人認為LED如要切入室內(nèi)照明主燈源市場，可量產(chǎn)的目標發(fā)光效率要達到150lm/W，各家大廠也在積極朝著150lm/W目標努力。
“室內(nèi)照明并不需要150lm/w的LED，”DannyYu表示
“在開發(fā)一種新產(chǎn)品時候應注重整體的照明效果，包括色溫、顯色指數(shù)等，而不僅僅是考慮某一參數(shù)。”他認為戶外照明可能會需要150lm/w(冷白光)的LED，室內(nèi)照明80-90lm/w的LED(暖白光)就足矣。
由于LED的方向指向性很好，讓LED燈效率更高。傳統(tǒng)的鹵素燈/白熾燈浪費了向上光線，有些變成熱能，所以效率很低，并不是很節(jié)能。“而LED燈具價格盡管高，但考慮到后期節(jié)能效果顯著，壽命長，總體成本仍較傳統(tǒng)光源有優(yōu)勢。”
DannyYu指出，最先應用LED照明的用戶應該是商業(yè)用戶，因為商業(yè)用戶照明時間長，考慮到后期節(jié)能效果，接受LED燈的意愿遠比家庭用戶強，“目前是商用進展快，家用推廣比較慢。”
未來LED燈的研制重點是質(zhì)量，只有質(zhì)量過硬的產(chǎn)品才能贏得消費者認可，而目前市場上充斥著大量低質(zhì)量的LED燈具，各廠家產(chǎn)品質(zhì)量參次不齊，非?；靵y，市場急需高品質(zhì)的產(chǎn)品和標準。“我們預計一到兩年內(nèi)會有一批高質(zhì)量的LED燈出現(xiàn)。”
