LED照明市場成長 搶攻智能新藍海
工研院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)產業分析師黃孟嬌表示,隨著LED組件發光效率提升,LED照明市場應用范圍也逐漸擴大。 過去LED發光效率差,且價格昂貴,因此僅用于手電筒及小夜燈等地方。 但發展至今日,LED發光效率不斷提升,價格也大幅下滑,照明應用不斷擴大。 再加上全球照明節能發展趨勢以及LED照明產品性價比大幅提升之下,2016年全球LED照明市場規模達487億美元,較2015年成長21.5%,市場滲透率達33%。
黃孟嬌指出,隨著LED照明產品滲透率的成長,市場過度競爭,使得產品朝低價化發展。 但因為LED技術導入,使得更復雜、更多功能的智能照明有發展新機會,甚至改變照明市場未來的產品與市場樣貌,主要照明大廠包括Philips、GE、Osram都積極搶攻;且由于前景看好,許多異業廠商也積極跨入智能照明市場,例如威訊無線(Verizon)、華為、小米科技、高通、Minebea等,勢必也會為產業帶來沖擊。
工研院成立OLED照明聯盟(OLCA),結合照明公會、廠商業者與設計師團體,以應用端促進OLED照明產業鏈發展,擴大國內OLED照明產業的出海口。

提高附加價值 發展LED可見光通訊
「不同于過往LED照明研發總是著重于效率提升,現階段則是傾向于提高附加價值。 」工研院電子與光電系統研究所所長吳志毅表示,隨著LED照明逐漸普及,工研院除了將持續研發LED所需的硬件組件,更會將LED照明延伸至可見光通訊領域,為LED照明探索更多加值應用的發展契機。
工研院開發的「LED可見光通訊系統」,是將可見光通訊模塊裝置在LED燈具上,透過LED照明,在傳輸距離約三公尺時,能達到每秒約100 Mbps的傳輸容量。 此系統可運用于寬帶上網,且由于LED可見光通訊的光波具有指向性、發光角度固定,接收裝置透過光線就能有效辨識位置,因此能應用于室內導航、服務人員位置管理及大賣場的定位服務等。
吳志毅進一步說明,LED可見光通訊使用的頻段不同于Wi-Fi、Zigbee、藍牙等通訊技術,所以可避免互相干擾,且由于對人體無害,所以非常適合應用于醫院等較無法容忍電磁波影響的場域。 在與彰化基督教醫院合作的案例中,可見光通訊醫療儀器定位系統的導入,能將護理人員交班時盤點儀器的時間從一小時縮短至20分鐘以內,大幅減輕護理人員負擔;在其他的應用情境中,LED光通訊可用于健檢中心導覽,清楚指示接受健檢者的移動方向及檢驗項目。
臺灣LED照明光電產業上中下游產業鏈完整,總共超過700多家廠商,在磊晶、晶粒、組件、LED模塊技術擁有堅強實力,而且我國通訊產業于通訊芯片設計、終端工業設計,也具備基礎與產業群聚。 吳志毅強調,「工研院希望結合LED及ICT兩者優勢,在堅實基礎上導入創新應用思維,臺灣的LED照明產業才能逃離殺價競爭的宿命,營造出擁抱藍海的空間。 」
LED可見光通訊主要采用耗電低、壽命長的 LED 燈,并透過所發出的可見光來傳輸數據,使用的頻段不同于Wi-Fi、Zigbee、藍牙等通訊技術。
推動OLED應用 打開技術出海口
除了在LED領域不斷尋求突破及創新外,被視為優質光源的OLED也是工研院長期耕耘的固態照明領域技術。 工研院電光所副所長胡紀平表示,OLED為面型光源,頻譜接近自然光,且具有低眩光及輕薄可撓等特性,因此被視為新世代照明技術。
根據UBI Research最新的OLED照明分析報告,2016年全球OLED照明市場規模為1億1,400萬美金,而到了2020年將成長至16億美金,其中從2017年至2025年,每年的年均復合成長率(CAGR)更高達66%,其中,OLED室內照明在2019及2020年的預估規模分別為1億8,300萬及4億9,400萬美元, 車用照明市場規模則將從2016年的300萬美元成長至2019年的2億9,600萬美元,且到了2020年,更將達到8億2,100萬美元,市場成長相當迅速。
胡紀平表示,隨著OLED的材料、制程的進展,OLED技術成本得以下降,加上歐美日韓等國家的生產線大量開出,使得OLED的價格不再高不可攀,逐步逼近LED,對于OLED照明市場的推廣極為有利。 根據美國DOE預測,OLED照明的成本、效率與壽命指針將在2020年后與LED趨于一致。
工研院投入OLED開發多年,除致力于建立技術能量外,更重要的任務在于為OLED技術打開出海口,也就是推動應用面的發展。 胡紀平指出,工研院于2014年成立OLED照明聯盟(OLCA),結合照明公會與設計師團體,以及材料、設備、燈源模塊、燈具廠商、照明設計和室內設計等業者,以應用端促進OLED照明產業鏈發展,快速擴大國內OLED照明產業的出海口。
OLED兩大應用 鎖定室內照明及車燈
胡紀平進一步說明,OLED照明首先將應用于利基型市場,例如,連續頻譜的OLED照明可與健康鏈接,提供人體與心理所需的各種光線頻譜,避免長時間在不當的光線下照射產生身心疾病;再者,OLED所具有的圖案化照明能力,則能啟發更多的創意靈感。 在眾多OLED可發揮的應用中,室內照明及車用照明這兩大領域尤受重視。
胡紀平解釋,工研院將OLED的玻璃基板換成軟性輕量的塑料基板,硬質封裝改為軟性封裝,并改善OLED制程、組件結構及機械強度,不僅能降低成本,且可提供足夠的設計彈性。 例如將OLED照明用于壽司擺盤,OLED的良好演色性讓壽司更為秀色可餐,而OLED的低溫特性也不致影響食物風味。
同樣的,OLED的獨特性也將使其在車用照明領域中可望取得一席之地。 胡紀平指出,「相較于LED車燈為點狀光源,易造成眩光,OLED是面型光源,所以較不易產生眩光問題,這是OLED應用于車燈照明的優勢。 」目前工研院已與臺灣車燈制造商大億交通等業者合作,共同開發OLED汽車尾燈。
胡紀平并強調,臺灣的燈具產業在80年代曾是一方之霸,且車燈產業至今在全球更是占據數一數二的位置,憑借既有的技術實力和通路基礎,臺灣無論是發展OLED室內照明或車用照明皆大有可為。
迎接LED及OLED的新發展,工研院不僅深耕技術,更致力于應用面的拓展,從應用面出發帶動產業鏈活絡,預期將能提高臺灣固態照明產業下一波榮景的可能性,協助國內照明業者開拓新藍海。
OLED為面型光源,頻譜接近自然光,且具有低眩光及輕薄可撓等特性,是工研院長期耕耘的固態照明領域之一。