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CREE高效率、高流明LED照明新产品发表会

编辑:kathy 2010-02-10 16:03:37 浏览:2070  来源:digitimes

  由于具有轻薄、高彩度的优势,LED在背光的应用上已从手机、监视器、笔电,一路拓展到成为液晶电视的显示器主流背光灯源。近年来随着发光效率提升,以及全球绿能话题的高涨,让LED在照明市场中取代传统灯源的脚步不断加快,让LED成为表现耀眼的明星产业。

  为了协助相关产品研发工程师、产品规画工程师、采购人员等,掌握未来LED照明技术与应用趋势,世平集团特于1月27日举办“CREE 高效率、高流明 LED照明新产品发表会」。世平集团产品营销长许英哲副总指出,LED确实是个有前景的产业,而CREE在此产业中的领导地位更是无庸置疑。”这可以从该公司的股价明显地看出,在2008年底时还不到15美元,去年全球产业低迷时,CREE的股价却是逐月上涨,一路爬到现在的60多美元。许英哲表示:“这显然是市场对CREE非常有信心。”

  世平集团深圳应用技术处林建和协理进一步表示,在LED灯具的设计上,除了电源部分外,需关注的设计议题还包括LED光源、二次光学及散热设计。以CREE的LED光源为核心,大联大集团旗下子公司世平集团整合了驱动IC和电源管理相关解决方案,目前共代理了五家原厂,分别是Fairchild、mSilica、NXP、ON和TI。

  “通过跨产品线整合资源的优势,强化产品模块化、系统化的应用,我们希望为客户提供在LED应用上更多样化的选择。”林建和表示,一个LED电源板上除了灯源外,还有恒流控制、光耦、PFC/PWM、EMI滤波及MCU等必要的区块。在照明设计上就必须考虑LED驱动的效能表现、长期使用的可靠度、安全性与电磁干扰议题,以及开发出来的系统成本。

  由于各家厂商的驱动及电源方案各有所长,世平针对不同方案的特性及定位,延伸开发了一系列的参考设计,范围涵盖LED背光及室、外照明等各种市场应用。大致来说,Fairchild与ON提供了一些电路结构简单、成本低、设计时间短的解决方案;mSilica的方案适合LED TV背光的串行调光控制;NXP与TI的产品线都很广,性能也相当稳定。CREE亚太区总经理Soo Ghee Lee接着针对“LED照明市场及趋势”分享他的看法,他指出LED市场成长的趋势非常明显,以日本市场为例,从去(2009)年7月到11月,LED灯泡的销售状况节节攀升,成长率的表现高达35倍。至于成长的主要动力确实来自LED背光与照明两大应用领域,目前背光市场的成长快速,但就中长期来看,照明市场才是LED产业的大饼所在。Soo Ghee指出,CREE在LED的研发上已有超过二十年以上的历史,至今发表多款划时代的LED组件,在发光效率上的提升速度甚至超越美国能源部(DOE)对LED发展的预期。在去年底(2009年12月4日),CREE对外又发表了全球最高发光效率的白光LED,光效达186 窗体顶端lm/W(360mA驱动电流)。该公司只用不到一年的时间,就将光效从161 lm/W提升了25 lm/W,令业界大为振奋,也十分肯定CREE的努力。“我们致力于做到在18到24个月中,将每片LED晶圆的流明数提高一倍,这是我们提出的CREE’s Law”,Soo Ghee表示,在此同时,LED晶粒/模块的成本却不断下降,自然会刺激市场对LED的接受度持续提升。不过,他也指出,目前LED晶粒/模块占灯具的成本约35%,其它65%分别为电源供应器、机构、驱动电路、光学、研发成本等,使得这些非光源部分占成本的比率已不容忽视,在技术上的重要性也愈来愈高。

  Soo Ghee强调CREE想做的不是一般的LED,而是照明等级的LED。要落实这样的定位,CREE从三方面着手:一是就LED晶粒下手,改善其出光量及发光效率,以降低能源损耗;二是就荧光粉系统下手,改善发光的质量,以满足各种照明应用的需求;三是就LED封装下手,提升其长期使用的可靠度,让消费者更为满意。

  “LED照明的时代已经来临,我们不需要再等待其它新的技术”,Soo Ghee表示,仅管如此,并非所有的LED都一样好用,唯有符合“照明等级”的LED才是市场需要的LED,也才不会让滥竽充数的LED打坏了消费者的信心。因此,他强调:“市场的成长并不会自己发生,而是需要靠用心的企业去一手打造。”

  CREE产品经理Charlie Kim接着针对说明了LED照明产品设计上需注意的事项,以及如何为自己的产品设计选择适合的LED。他指出LED灯具在出货后常会因为一些因素而出现质量不良的状况,例如驱动电路设计上的错误造成灯光控制上的故障,或是因散热设计不良而造成色彩的偏移等。

  Charlie进一步指出,要能满足三个条件的LED,才称得上是照明等级的LED:一是具有极佳的亮度与发光效率表现;二是发光的质量要好,这可以从色彩的一致性(BIN)、CRI、亮度的均匀性三点上来评估;三是有效的使用寿命要长,色彩也不会因时间而快速偏移。另外有一点,就是要能符合能源之星(Energy Star)的标准。

  CREE针对照明应用提出的LED组件,即要求做到稳定、高输出、暖白/冷白光,CRI至少做到75 – 85,并做好散热路径规划和光学设计要求。目前CREE XLamp高效能、高稳定性LED组件系列,已从简单的产品线发展为多样且完整的产品系列,包括MX-6、XP-G、XP-E、XP-C、MC-E、XR-E、XR-C等等,目的就是为了满足室内、外、商场、装饰等各种不同应用的个别照明需求。

  “以XP-G系列来说,即是专为对LED亮度及效率有最高水平需求之顾客所打造的”,Charlie表示,XP-G的特色在于以单一芯片封装来做到大功率、高亮度的光输出,可以有效降低芯片的使用数量。目前发光效率每瓦可达128Lm(350mA),最大电流可以达到1000mA,极适合路灯,公园灯等户外照明领应用。与之前推出的XR-E LED相较,亮度提升46%,效能也提升64%,在体积方面则缩小80%,仅3.45x3.45mm。他再以XLamp XP-E室外白光产品为例,指出这系列产品具有更高的亮度、较低的CRI,是专为HID而设计的,符合5300K – 4000K CCT,目前已在室外许多地方被广泛使用。还有MX-6系列是透过多晶封装技术,在单一PLCC的封装体中封装6颗小功率LED芯片。

  “此外,很多客户表达了希望能够得到更加稳定的色点,尤其是暖白和中性白方面的照明应用,因此我们针对此需求开发了EasyWhite BIN技术”,Charlie表示,为了保证灯具之间的色温没有明显的差异,很多照明客户需要采购有特定色温和一致性的LED芯片。

  为了保持色点的一致性,他们往往得混合使用多个BIN的LED来达成。不过,这会增加制造上组合的复杂性,以及更多的存货和更多的储存空间。CREE的EasyWhite技术为所有应用提高产品色温的一致性,让客户可以像买灯泡一样根据CCT和光输出来买LED,进而降低了制造的复杂性和库存需求。

  最后由CREE资深应用工程师Yew Cheong Kuan介绍LED大型视讯显示屏的应用。他指出显示屏制造商将他们的系统与体育馆或露天舞台整合时,经常会遇到一些难题:因灯的不同颜色及远程图造成颜色不均匀;分辨率低,尤其是室外及空旷场所应用;因多颗灯聚合及直接受紫外线照射而产生散热问题和光衰问题;因静电压力而产生的灯机能不良。

  为解决这些问题,CREE针对室、内外的不同应用需求提出了不同的照明解决方案,例如室内应用的亮度约为1,500 – 3,500 nits(cd/m2),室外应用则为3,500 – 10,000 nits(cd/m2)。在封装上则提供有两种方案,一是采表面贴片式(SMD)封装;另一种是两脚位直插式椭圆形(P2 Oval)封装。

  CREE的椭圆形LED具有宽阔的视角和增强的对比度,有丰富的各种亮度和颜色,非常适用于标示牌市场。与其它技术相比,LED在标示牌和显示方面的应用有助于实现更低的功率和更少的维护费用。在CREE独特的匹配辐射图形中,红色图形位于蓝色和绿色图形的内部,从而可实现一种混合的冷白光,而不是使用非匹配LED时出现的粉红色。

  CREE这个系列称为Screen Master,其特色是亮度及颜色较为一致,透过精确的光学设计能够在大型露天区域提供优越的色彩远程图;芯片使用灵活,即采用创新封装技术,可使用不同芯片及与红绿蓝模式配合;视角大,能达到120度。此外,CREE也推出三合一SMD系列,采用特别设计的超薄、超小型封装,极适合高分辨率的显示屏使用;不仅如此,其LED芯片可单独控制,而且表面为黑色,能让产生的白光效果更佳。

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