晶电高光效LED灯丝灯的技术利基与专利布局

LED照明产业有越来越多厂商进入利基市场与特殊市场,以摆脱通用照明市场的价格战局。不仅有植物照明、医疗与航运、智慧照明等产品问世,高效率LED灯管也逐步取代传统的低价LED灯管。而使用量大的装饰灯市场,同样也因为LED元件的技术成熟与市场发展,产生了一连串变化:因贸易商、通路商与照明设计师对LED灯丝灯的青睐度提高,使结构与产业生态较佳的LED灯丝照明产品热卖,逐渐取代了早期低瓦数规格的LED球泡灯,以及发热量大的旧式LED蜡烛灯,成为近几年能见度快速起飞的明星LED产品。
 
装饰用灯需求爆发,带动LED灯丝灯市场起飞
 
教堂、商业空间、餐厅、旅馆所使用的LED蜡烛灯与装饰用照明,皆可看见LED灯丝灯的踪迹,LED灯丝灯扩张的速度可见一斑。它们在造型、亮度均匀性、空间美学、复古感的营造上,都比传统LED球泡灯或上一代构造的LED蜡烛灯更受到设计师、消费者与案主的欢迎。
 
随着LED芯片价格下跌,在2015年已经可以预见LED灯丝灯的市场潜力。来到2016年,各地市场对LED灯丝灯的采购可以用大爆发来形容,只要是光通量在 450lm 以下的LED灯丝灯,就有机会获得通路业者大量采购,也能用于替换为装饰用灯。
 
专利与技术的平衡
 
晶元光电是较早布局LED灯丝灯的厂商。早在2007年,晶电就透过相关专利展开布局。LEDinside访谈晶电市场营销中心的陆宏远处长与林梓渊处长,从他们与业界合作得到的经验以及对LED灯丝灯所投入的努力,了解更多关于灯丝灯的产业趋势与智慧财产权布局。
 
林梓渊处长表示,晶电的LED灯丝灯拥有完整的相关芯片专利以及部分结构的专利,并透过授权专利给不同市场的中下游厂商,为采用晶电LED芯片的客户增加竞争力。


(左:营销中心陆宏远处长;右:营销中心林梓渊处长)

晶电在中国市场的合作伙伴多为LED封装大厂,也有在当地生产外销LED球泡灯的厂商。这些厂商早期以生产白炽灯起家,有丰富的灯泡生产经验,而这种具备一定传统技术量产能力的厂商,在目前以玻璃灯泡为主的LED灯丝灯市场中是很重要的角色,透过与晶电在产业分工面的合作,得以进一步扩大商机。
 
技术上,林处长表示,以一般的LED灯丝来说,30mA电流驱动的小型LED芯片若以12mA 来驱动,所发出的热量低、产品的寿命会提高,点距(pitch)也会跟着变小。在一根LED灯丝上约有25颗这样的小芯片,一个装饰用LED灯丝灯就有上百颗LED芯片。而要做出能够取代或接近一般照明的LED灯丝灯,使用的 LED芯片消耗量会更多,这是LED产业当前所乐见的。
 
而LED灯丝灯热卖的欧美市场,以及对价格与质量都注重的成熟市场,均非常重视专利知识产权,晶电也因此更能发挥其专利加值优势,提供具备专利的LED灯丝芯片给照明合作伙伴。当这些芯片被应用到LED灯丝灯上,质量与外型更为突出,可望拉抬在国际市场的贸易商、采购商对产品的认同度。
 
陆宏远处长指出,晶电现在正积极协助欧美市场的客户,不但从技术面切入,在产品营销面也投入不少努力,提高了专利LED灯丝灯的市场能见度。晶电与合作伙伴,在这两年接到来自北美市场装饰灯、蜡烛灯、水晶灯、美术灯的LED灯丝灯替换需求订单相当多,客户对于有专利保障的产品采购也比较安心,不用担心产品因专利问题影响出货。
 
LED 灯丝灯的下一个战场 - 商用空间与一般照明
 
早期的LED灯丝灯内的LED灯丝芯柱须由人工点焊,成本相当昂贵市场接受度不高。在现有的LED灯丝灯生产过程中,人工需求较多,成本仍高于一般LED球泡灯;如果能够提高自动化的程度,成本就有机会下降。当业界开发并导入自动点焊设备后,整体成本可望更进一步降低。晶电观察,以成本可被接受、并且最终能与终端售价取得平衡为前提,当LED照明厂商在较高瓦数的LED灯丝灯中置入更多LED灯丝时,不论改用磨砂玻璃呈现外观,或是改变内部的散热机制,都可以做得比目前的装饰用LED灯丝灯更好。晶电预期,当LED灯丝灯的成本继续降低,市场规模可望再进一步扩大。
 
同时,包括晶电与合作伙伴在内的LED灯丝灯产业正积极开发更多适用技术,让具备上百颗微小LED芯片的LED灯丝灯有更多不同的发挥空间,并提高产品耐用度和寿命,这对于采购与应用端而言是个佳音。
 
各地市场其实也很偏好圆型球泡灯、复古造型的灯泡,这让LED厂商在设计LED灯丝灯时,可以更重视内部LED灯丝的多元呈现,例如垂直或水平模式,或设计为爱心型、英文字母,甚至蚊香360度发光角度型态。充气散热方面可尝试置入惰性气体,让LED灯丝灯呈现不同的照明效果,赢得商用市场与特殊市场的青睐。
 
光效与能源规范带动LED灯丝灯产品升级
 
北美市场的规范,如加州的CEC认证,有助于LED灯丝灯产品进入公共标案、公共照明等领域。由于北美客户需要开发符合CEC规范的产品,CRI既要90以上,R1~R8也要符合72,在考虑灯丝的散热和寿命情况下,所有灯丝的制造厂家都是以较低的电流来驱动LED芯片。而晶电便擅长这样低电流密度的产品,可让LED灯丝灯有更稳定的质量和使用寿命。
 
晶电认为,未来LED灯丝产品有机会跳脱既有格局,将瓦数提高,扩大可适用范围,会从原本以装饰照明市场为主的格局,扩大到一般照明、主照明等领域。LED 灯丝灯厂商以提高产品光通量为目标,晶电作为LED芯片供应商也不例外。而使用晶电供应的芯片做成LED灯丝产品可以达到每瓦 140 lm以上,符合许多市场对能效、光效的要求。当LED灯丝灯的当光通量提高,便可取代60瓦照明产品,作为一般照明、主照明,带动LED灯丝灯产品升级。(文:Ivan Lin, LEDinside)





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