LED ━ 一種新型的綠色光源(圖)
2005/8/15 16:09:32
江蘇奧雷光電有限公司 供稿
一、LED簡介：
LED發(fā)光原理:發(fā)光二極管LED (Light Emitting Diode)是利用二極管內(nèi)電子與空隙結(jié)合過程中能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光的輸出。
LED特性:冷性發(fā)光不產(chǎn)生熱，元件壽命長(十萬小時以上)、反應(yīng)速度很快、體積小、功耗小、適合量產(chǎn)，高可靠度。
LED制作材料通常為砷、磷、鎵等Ⅲ-Ⅴ族元素，制作過程包括上游的晶圓制作、磊晶成長，中游的擴散制程、金屬蒸鍍、晶粒制作，以及下游的產(chǎn)品封裝及應(yīng)用市場等。
二、市場概況：
LED可分為可見光(450~780nm)與不可見光，在可見光部分傳統(tǒng)亮度產(chǎn)品已是成熟型產(chǎn)品，產(chǎn)量雖大，不過由于價格低產(chǎn)值不高，年復(fù)合成長率也只有10%；高亮度LED是目前的主流產(chǎn)品，主要應(yīng)用在大型看板、交通標(biāo)志、背光源、汽車第三剎車燈。較成熟的AlGaInP(紅、橙、黃光)應(yīng)用廣泛，專利問題不大，價格已與傳統(tǒng)亮度接近，應(yīng)用的領(lǐng)域巨大。現(xiàn)階段最熱門的屬GaInN (藍、綠光)產(chǎn)品，近年在藍色背光源手機風(fēng)潮下需求強勁，產(chǎn)品應(yīng)接不暇。GaInN+熒光粉(白光)主要應(yīng)用于照明上，由于藍光的突破全球大廠紛紛投向白光照明的研發(fā)，加上近期全彩手機風(fēng)行，使白光背光源炙手可熱，未來技術(shù)若有進展，將逐步取代一般照明市場，擁有龐大的商機。
在不可見光方面，主要用在紅外線(850~950nm)及光通訊（850~1550nm） 領(lǐng)域，由于這方面投入較高，技術(shù)難度大，產(chǎn)品的價格與毛利率也較好，目前市場是美、日、歐等大廠分食的局面。
根據(jù)Strategies Unlimited的預(yù)估，1998年世界可見光LED生產(chǎn)值，日本以10.4億美元及54.1%的占有率最高；第二是臺灣3.46億美元、18%的占有率，美國以16.5%、3.18億美元，排名第三；歐洲地區(qū)則有2億美元產(chǎn)值，及10.4%占有率。
三、LED應(yīng)用
LED的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，包括通訊、消費性電子、汽車、照明、信號燈等，可大體區(qū)分為背光源、照明、電子設(shè)備、顯示屏、汽車等五大領(lǐng)域。
1、汽車部分:以汽車內(nèi)裝使用包括了儀表板、音箱等指示燈，及汽車外部(第三剎車燈、左右尾燈、方向燈等)，目前歐洲系列車種包括奧迪、寶馬、福斯等品牌全系列采用高亮度 LED，而日本車廠中，豐田汽車也率先將儀表板的背光板換成高亮度LED，其他各車廠新車，也在陸續(xù)采用。若再加上前后車燈、剎車燈，交通標(biāo)志等，與交通有關(guān)的市場，商機非常龐大。在交通標(biāo)志燈市場方面，全球約有2000萬座交通標(biāo)志燈，若每年更新200萬座，商機可延續(xù)10年。
2、背光源部分:主要是手機背光光源方面，是SMD型產(chǎn)品應(yīng)用的最大市場。雖然近兩年手機的增長速度已明顯趨緩，但全年仍有4億支水準(zhǔn)，以1支手機要LED背光源2顆、按鍵6顆SMD LED計，一年保守4億支手機需求約32億顆 LED。最近韓國藍色背光手機風(fēng)潮，使藍光LED的市場供不應(yīng)求，顯見手機在LED應(yīng)用市場中仍占有舉足輕重的地位。繼藍光手機后，目前市場已是彩屏手機天下。以往彩屏手機是極高端產(chǎn)品，不過今年主要零組件價格下滑，使得彩屏手機和單色手機的價差縮小，加上廠商的大力促銷，手機的換型潮悄然發(fā)生。
此外在PDA、DSC兩大新興產(chǎn)品也將步入全彩化階段，具有可觀的商機。
3、顯示屏
LED顯示屏作為一種新興的顯示媒體，隨著大規(guī)模集成電路和計算機技術(shù)的高速發(fā)展，得到了飛速發(fā)展，它與傳統(tǒng)的顯示媒體 ― 多彩霓虹燈、象素管電視墻、四色磁翻板相比較，以其亮度高、動態(tài)影像顯示效果好、故障低、能耗少、使用壽命長、顯示內(nèi)容多樣、顯示方式豐富、性能價格比高等優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。
4、電子設(shè)備與照明
LED以其功耗低，體積小，壽命長的特點，已成為各種電子設(shè)備指示燈的首選，目前幾乎所有的電子設(shè)備都有LED的身影。
LED照明已逐漸發(fā)展至商品化的初步階段，唯在使用壽命及價格上仍有改進空間。按照廠商預(yù)測，最快在2004年，白光LED發(fā)光效率即可達到與20W日光燈管相同的60lm ／W，并在2010年提升至100 lm／W，足以取代40W日光燈管。至于單價則將從每顆100日元左右，以每年20％速度向下降低。而價格的快速下滑使白光LED的應(yīng)用面很快地增長，不過未來最被看好的還是能取代白熾鎢絲燈泡及日光燈的白光LED。
LED發(fā)光原理:發(fā)光二極管LED (Light Emitting Diode)是利用二極管內(nèi)電子與空隙結(jié)合過程中能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光的輸出。
LED特性:冷性發(fā)光不產(chǎn)生熱，元件壽命長(十萬小時以上)、反應(yīng)速度很快、體積小、功耗小、適合量產(chǎn)，高可靠度。
LED制作材料通常為砷、磷、鎵等Ⅲ-Ⅴ族元素，制作過程包括上游的晶圓制作、磊晶成長，中游的擴散制程、金屬蒸鍍、晶粒制作，以及下游的產(chǎn)品封裝及應(yīng)用市場等。
二、市場概況：
LED可分為可見光(450~780nm)與不可見光，在可見光部分傳統(tǒng)亮度產(chǎn)品已是成熟型產(chǎn)品，產(chǎn)量雖大，不過由于價格低產(chǎn)值不高，年復(fù)合成長率也只有10%；高亮度LED是目前的主流產(chǎn)品，主要應(yīng)用在大型看板、交通標(biāo)志、背光源、汽車第三剎車燈。較成熟的AlGaInP(紅、橙、黃光)應(yīng)用廣泛，專利問題不大，價格已與傳統(tǒng)亮度接近，應(yīng)用的領(lǐng)域巨大。現(xiàn)階段最熱門的屬GaInN (藍、綠光)產(chǎn)品，近年在藍色背光源手機風(fēng)潮下需求強勁，產(chǎn)品應(yīng)接不暇。GaInN+熒光粉(白光)主要應(yīng)用于照明上，由于藍光的突破全球大廠紛紛投向白光照明的研發(fā)，加上近期全彩手機風(fēng)行，使白光背光源炙手可熱，未來技術(shù)若有進展，將逐步取代一般照明市場，擁有龐大的商機。
在不可見光方面，主要用在紅外線(850~950nm)及光通訊（850~1550nm） 領(lǐng)域，由于這方面投入較高，技術(shù)難度大，產(chǎn)品的價格與毛利率也較好，目前市場是美、日、歐等大廠分食的局面。
根據(jù)Strategies Unlimited的預(yù)估，1998年世界可見光LED生產(chǎn)值，日本以10.4億美元及54.1%的占有率最高；第二是臺灣3.46億美元、18%的占有率，美國以16.5%、3.18億美元，排名第三；歐洲地區(qū)則有2億美元產(chǎn)值，及10.4%占有率。
三、LED應(yīng)用
LED的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，包括通訊、消費性電子、汽車、照明、信號燈等，可大體區(qū)分為背光源、照明、電子設(shè)備、顯示屏、汽車等五大領(lǐng)域。
1、汽車部分:以汽車內(nèi)裝使用包括了儀表板、音箱等指示燈，及汽車外部(第三剎車燈、左右尾燈、方向燈等)，目前歐洲系列車種包括奧迪、寶馬、福斯等品牌全系列采用高亮度 LED，而日本車廠中，豐田汽車也率先將儀表板的背光板換成高亮度LED，其他各車廠新車，也在陸續(xù)采用。若再加上前后車燈、剎車燈，交通標(biāo)志等，與交通有關(guān)的市場，商機非常龐大。在交通標(biāo)志燈市場方面，全球約有2000萬座交通標(biāo)志燈，若每年更新200萬座，商機可延續(xù)10年。
2、背光源部分:主要是手機背光光源方面，是SMD型產(chǎn)品應(yīng)用的最大市場。雖然近兩年手機的增長速度已明顯趨緩，但全年仍有4億支水準(zhǔn)，以1支手機要LED背光源2顆、按鍵6顆SMD LED計，一年保守4億支手機需求約32億顆 LED。最近韓國藍色背光手機風(fēng)潮，使藍光LED的市場供不應(yīng)求，顯見手機在LED應(yīng)用市場中仍占有舉足輕重的地位。繼藍光手機后，目前市場已是彩屏手機天下。以往彩屏手機是極高端產(chǎn)品，不過今年主要零組件價格下滑，使得彩屏手機和單色手機的價差縮小，加上廠商的大力促銷，手機的換型潮悄然發(fā)生。
此外在PDA、DSC兩大新興產(chǎn)品也將步入全彩化階段，具有可觀的商機。
3、顯示屏
LED顯示屏作為一種新興的顯示媒體，隨著大規(guī)模集成電路和計算機技術(shù)的高速發(fā)展，得到了飛速發(fā)展，它與傳統(tǒng)的顯示媒體 ― 多彩霓虹燈、象素管電視墻、四色磁翻板相比較，以其亮度高、動態(tài)影像顯示效果好、故障低、能耗少、使用壽命長、顯示內(nèi)容多樣、顯示方式豐富、性能價格比高等優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。
4、電子設(shè)備與照明
LED以其功耗低，體積小，壽命長的特點，已成為各種電子設(shè)備指示燈的首選，目前幾乎所有的電子設(shè)備都有LED的身影。
LED照明已逐漸發(fā)展至商品化的初步階段，唯在使用壽命及價格上仍有改進空間。按照廠商預(yù)測，最快在2004年，白光LED發(fā)光效率即可達到與20W日光燈管相同的60lm ／W，并在2010年提升至100 lm／W，足以取代40W日光燈管。至于單價則將從每顆100日元左右，以每年20％速度向下降低。而價格的快速下滑使白光LED的應(yīng)用面很快地增長，不過未來最被看好的還是能取代白熾鎢絲燈泡及日光燈的白光LED。
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