簡要分析RGB與白光LED技術(shù)
談到白光LED的恩怨情仇,就不能不提RGB與白光LED,這兩者殊途同歸,都是希望達(dá)到白光的效果,只不過一個是直接以白光呈現(xiàn),另一個則是以紅綠藍(lán)三色混光而成;一個說對方的純度不夠,價格太貴,另一個反駁說自己顏色漂亮,反批對方年老色衰。這樣的戰(zhàn)爭,恐怕在短期內(nèi)不會停歇。
不過呢,雖然青菜蘿卜各有所好,但是用在技術(shù)與成本上,就不是這么簡單了,有些東西無法妥協(xié)的,因為不管是在頻率或是電壓的一致性來看,如果不能有所調(diào)節(jié),那么混出來的光很可能根本就無法控制,因此,這兩種技術(shù)都有人做,也各自有其市場,但究竟市場能否決定技術(shù),還是技術(shù)牽引市場,恐怕會引起相當(dāng)?shù)挠懻摿恕?/P>
RGB彩色當(dāng)?shù)?/STRONG>
喜歡高畫質(zhì)的人,應(yīng)該不難發(fā)現(xiàn),某些LED背光板出現(xiàn)的顏色特別清楚而鮮艷,甚至有高畫質(zhì)電視的程度,這種情形,正是RGB的特色,標(biāo)榜紅就是紅、綠就是綠、藍(lán)就是藍(lán)的特性,在光的混色上,具備更多元的特性,就像畫家的調(diào)色盤一樣隨心所欲,將最真實的彩色世界完美呈現(xiàn),妝點美麗人生。
從看到使用熒光粉的白光LED前途無亮,就已經(jīng)宣布放棄這條產(chǎn)線的美光源總經(jīng)理林竹軒,特別表示,不只是光衰減的問題,其它問題也是一大主因。他清楚的表示,白光LED在清晰度與色純度都明顯遜于RGB之下,他并表示,RGB在重迭恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下,整體呈現(xiàn)的亮度與清晰度是熒光粉白光LED的五倍,此外,光衰減的問題,晶圓造價貴,也都是他看好RGB燈的一大主因。
再者,RGB在應(yīng)用上,明顯比白光LED來得多元,他舉例,如車燈、交通號志、櫥窗等,需要用到某一波段的燈光時,RGB的混色可以隨心所欲,相較之下,白光LED就比較吃虧,因此當(dāng)然在效果上比較強(qiáng)。
然而,RGB燈的成像,究竟是什么原理?工研院電子與光電研究所蔡政達(dá)表示,RGB燈是以三原色共同交集成像,此外,也有藍(lán)光LED配合黃色熒光粉,以及紫外LED配合RGB熒光粉,整體來說,這兩種都有其成像原理,但是衰減問題與紫外線對人體影響,都是短期內(nèi)比較難解決的問題,因此雖然都可以達(dá)到白光的需求,卻有不同的結(jié)果。
圖一:白光LED的成色原理不同,連帶影響整體效能
白光LED反映成本
以熒光粉為主的白光LED,雖然抗拒不了年老色衰的問題,卻能在市場上有立足之地,最重要的問題,其實就在成本上!
一粒贏過三粒,這是在市場上殺出重圍的主因,德州儀器中國區(qū)高效能模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理張洪為表示,在目前造價上,RGB燈明顯高過白光LED燈,唯一有競爭力的地方只有在背光板上,在未來有可能和白光LED燈分庭抗禮,至于其它地方,目前都是以輔助照明為主,至于RGB燈主要還有一個問題,就在于反應(yīng)時間,目前RGB燈大部分的反應(yīng)時間約為4-8ms,他表示,如果有一天到大賣場去看,所有的RGB燈的反應(yīng)時間可以到1-2ms,那么RGB燈的時代也即將到來。
不過,他也表示,在混色技術(shù)上,如果不夠純熟,反而會種下敗筆,他深入分析之后指出,在色溫上的調(diào)節(jié)往往是最難的一部份,當(dāng)色溫高的時候,整個色調(diào)偏冷色系,當(dāng)色溫低的時候,整個色調(diào)則是偏暖色系,因此在混色技巧上一定要相當(dāng)好,否則會產(chǎn)生相當(dāng)大的問題。
為什么會有這樣的問題出現(xiàn)?主要就在于三種顏色的頻率與波長的問題,安捷倫電子量測事業(yè)群應(yīng)用工程部資深項目經(jīng)理祁子年表示,紅光頻率最低,波長最長,可達(dá) 611nm,綠光則次之,波長可達(dá)544nm,藍(lán)光最短,僅有440nm,這樣的狀況下,要將RGB三個晶粒封裝在一起,自然會產(chǎn)生問題。
因此,他表示,在RGB分開時單獨控制,雖然可以直接控制,混色也不錯,但是要達(dá)到混的白光相當(dāng)純正是一大問題,雖然造價貴,但相對來說質(zhì)量也比較好,至于白光LED燈來說,雖然造價便宜,可以直接取代CCFL,成為LED的主要技術(shù),但是相對來說,因為波長頻率的問題而封裝在一起,這樣散射出來的情況也會不穩(wěn)定。
然而,RGB燈在控制上的問題仍有待加強(qiáng),舉例來說,如果其中一顆燈壞了,在整個屏幕上會相當(dāng)明顯,反之,白光LED燈則可以互相補(bǔ)足,因為是旁射關(guān)系,因此可以補(bǔ)足某顆壞掉的LED,并且均勻性的補(bǔ)足,讓整體狀況看起來不會太差。
圖二:不同波長的紅綠藍(lán)三色,要封裝在同一晶粒上,會造成不穩(wěn)定的現(xiàn)象
RGB還是CMYK
現(xiàn)在已經(jīng)有了三色,有的人或許思考到,某些美術(shù)出版品是以CMYK為基本色調(diào),這樣的色彩混搭之后,是否也可以應(yīng)用在白光LED上呢?祁子年表示,目前已有的RGB來說,在整體的光譜上的波長是最原始的現(xiàn)象,至于CMYK的概念則不同于RGB方式,主要在于背光板是以反射光為主,RGB可以做到,至于CMYK來說,即便在一般成像原理上飽和度較高,但在色度上等于是RGB的轉(zhuǎn)換坐標(biāo),成色之后未必是理想狀態(tài),而就他所知,目前在市場上并未聽說有這樣的方式。
如果要解決RGB因為頻率混搭出現(xiàn)的問題,張洪為表示,目前在市場上有出現(xiàn)以彩色濾光片來做濾光后整合的動作,主要是以RGB,乃至于RGB加上黑色的混色原理,這主要是因為RGB三色反應(yīng)時間有長有短的原因,未來,如果RGB三色反應(yīng)時間可以到達(dá)1-2ms的理想狀態(tài)下,應(yīng)該就能夠更加符合成本需求,因為不必再用彩色濾光片來過濾,就能精確的混色,而目前彩色濾光片主要控制在美、日等國,因此技術(shù)的精進(jìn)有助于打破這些國家對濾光片的壟斷。
此外,他也表示,在目前坊間也有許多專賣店,針對每個家庭的對于顏色的需求而販賣不同的燈組,不管是調(diào)色或是濾光,這樣的效果更增添客制化之后的彈性,也能讓生活照明用的燈具更加多采多姿,更可以刺激市場做各種不同的轉(zhuǎn)換與需求。
市場還是技術(shù)主導(dǎo)?
在目前百家爭鳴的情況下,究竟是RGB的技術(shù)會成為主流,還是白光LED會成為主流,其實沒有一定的答案,就各家觀點來看,市場的應(yīng)用與成本會是主要的取決關(guān)鍵。
張洪為明確表示,RGB燈除了在反應(yīng)時間的問題尚未解決之外,價格昂貴是一大主因,所以即便兩年后可以攀升與白光LED在背光板市場一決高下,但是昂貴的價格仍是其致命傷,因此在照明事業(yè)的版圖上,仍會是以白光LED為主要的照明來源,至于RGB燈則是以輔助照明為主。
無獨有偶地,祁子年亦認(rèn)為RGB燈的成本太高了,雖然整體混色效能不錯,但是對于中下游廠商來說,無法反映市場價格,將使其出貨困難重重,因此,他也認(rèn)為,在某些技術(shù)上的突破是必要的,但價格的問題才是首要的解決之道。
不過,美光源科技總經(jīng)理林竹軒卻不這么認(rèn)為,他指出,RGB燈的造價在現(xiàn)在來看或許昂貴,但是整體來說,照明的用意并不在于亮,而在于調(diào)和還原色,如果要亮的話,在白天亮度夠的時候根本不必開燈,而到晚上時,除了看電視與看書的亮度之外,“要那么亮干嘛?”,因此,他覺得在一般家庭的坪數(shù)上,以 RGB燈來布建照明用燈,是很合理,也很合乎邏輯的。
臺灣技術(shù)將被趕上?
不管是RGB光或是白光,只要能讓市場接受就是好光!然而,臺灣在白光LED的技術(shù)中,是否會因為OEM的關(guān)系,而被價格、人工、設(shè)備便宜的中國所取代?工研院電子與光電研究所,光電組件與應(yīng)用系統(tǒng)組長朱慕道表示,在短期之內(nèi),臺灣的技術(shù)仍然領(lǐng)先中國一段距離,這樣的擔(dān)憂大可不必。
但他也明確指出,在上中游產(chǎn)業(yè)部份,臺灣的優(yōu)勢領(lǐng)先差距比較大,但在下游產(chǎn)業(yè)部份,則領(lǐng)先幅度不大,而且中國已經(jīng)成立半導(dǎo)體照明辦公室,以國家級的力量來推動,但其困難點則在于整合相關(guān)產(chǎn)業(yè)的問題上,而且在國際投產(chǎn)部份,產(chǎn)品的量能明顯不足,所以目前光談技術(shù)這方面,中國腳步仍追不上。
不過,他也指出,由于中國的市場廣大,即便技術(shù)在臺灣做,最后成品多半也會銷往中國,因此不可忽視的是,中國崛起的強(qiáng)大磁吸效應(yīng),會以市場的競爭優(yōu)勢,吸去原有的臺商優(yōu)勢,因此,重點應(yīng)該放的是如何將臺灣技術(shù)快速整合,才能一股作氣,將自有品牌之路很好地發(fā)
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