白光LED市场分析

作者：LED之家编辑 向桃

　　导语：

　　随着人类日渐高涨的环保意识,传统照明设备的高耗电性和废弃物污染的问题越来越受到重视。低耗电、废弃物可回收已成为环保光源积极发展的方向,有着“绿色照明光源”之称的白光LED,就非常符合人们的环保标准,而这种环保光源也可能在近十年全面取代现有的灯泡照明产品。

　　LED是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件,与一般的白炽灯泡利用加热发光不同,LED使用冷发光技术,发热量比普通照明灯具低很多。白光LED具有低压、低功耗、高可靠性和长寿命等一系列优点,是一种符合环保和节能的绿色照明光源。巨大的市场需求和显著的经济效益和社会效益的驱动,使世界各国均倾注了大量财力、人力和物力,来推动固体白光LED作为固态照明光源的研究和开发,并成立了专门机构制定战略目标和计划,以确保推动固体白光LED发展处于领先地位.

　　LED主要分为可见光与不可见光。可见光光谱的波长范围为380nm～760nm,是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都各自是一种单色光,主要应用于为背光源、汽车照明等,而不可见光LED包括IrDA、VCSEL及LD等,在通讯方面运用得比较广。

　　对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。因此白光LED是最被看好的LED新兴产品,并被业界看好在未来十年内,将全面取代现有的照明产品,成为新式照明器具。

　　上个世纪60年代,科技工作者利用半导体PN结发光的原理,研制成了LED发光二极管。当时研制的LED,所用的材料是GaASP,其发光颜色为红色。经过近30年的发展,LED已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光,然而,照明需用的白光LED仅在近年才发展起来。

　　白光LED的技术概况

　　由于白光不是单色光,而是由多种单色光合成的复合光,因此,要使LED发出白光,它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。根据人们对可见光的研究,我们能看到的白光,至少需要两种光的混合,即二波长发光(蓝色光+黄色光)或三波长发光(蓝色光+绿色光+红色光)的模式。这两种模式都需要蓝色光,所以摄取蓝色光已成为制造白光的关键技术。

　　目前国内市场上的白光LED大多是国内LED厂家采用进口蓝光LED芯片和荧光粉自行封装的。由于技术力量和自主开发能力薄弱,蓝光芯片的选用和白光LED的性能受到一定限制和影响。所以,白光LED的推广应用还有一个过程。

　　目前发出白光的方式主要可分成两种,一种是单晶型,即把蓝光加上黄色萤光粉或紫外光LED加上RGB三波长萤光粉来产生白光。另一种是多晶型,即利用互补的2色或把3原色做混光而形成白光。基于不同LED的驱动电压、发光输出、温度特性及寿命各不相同,多晶型方式会有很多要控制的因素,也使得所产生的成本亦较高;而单晶型只要用一种元素即可,而且在驱动回路上的设计会较为容易,因此,目前多数厂商较倾向往单晶型的方式来做研发的方向。

　　白光LED新光源的应用前景呈多元化

　　彩色手机市场

　　目前白光LED最大应用市场为彩色手机屏幕及按键的背光源,每支彩色手机屏幕背光源约需2-3颗的白光LED,以每支手机而言,按键须用高亮度LED平均约8-12颗,由于在成本考虑下,目前使用白光LED比重仍偏低,预估未来在蓝光及白光LED价格下跌影响下,黄绿光LED市占率将会下滑,将有利于白光LED市场需求之增加。

　　照相手机及数位相机闪光灯市场

　　照相手机用的闪光灯,为白光LED提供了新的应用市场, 目前每支照相手机约需3-4颗的白光LED作为闪光灯光源,伴随着照相手机比重的增加,白光LED闪光灯市场呈现大规模成长。至于数位相机闪光灯,目前绝大多数仍以氙气闪光灯为主,不过随着省电的诉求及轻薄短小的设计,未来数字相机厂商会越来越多采用白光LED做为闪光灯之来源。

　　液晶显示器面板的背光源市场

　　自2006年起开始禁止使用含汞的CCFL(冷阴极管)之相关产品,使得白光LED将成为未来的主要背光源,但LED背光模块的成本仍高,加上发光效率仍有待提高。因此,在解决上述瓶颈问题之前,中大尺寸的面板的背光源仍以CCFL为主。

　　汽车照明市场

　　考虑到汽车驾驶安全性,汽车用光源尤其是车外照明对于白光LED发光效率要求比较高,因此,目前仍属于利基市场,但在车内照明如车内阅读灯、圆顶灯、装饰灯等,可望先成为其主要的应用市场。

　　一般照明市场

　　一般照明市场主要光源为荧光灯、白炽灯、卤素灯等产品,市场占有率分别为42%、27%、17%,白光LED与上述光源比较,虽具有省能、体积小等优点。目前白光LED光源的发光效率已经达到40lm/W,已超过白炽灯(7.4~16lm/W)。但要取代日光灯(40~70lm/W)进入通用照明市场,其光效需要达到150lm/W.同时,还需解决发光亮度低、成本高、显色指数差等问题。为此,人们正围绕芯片、荧光体和封装三大要素进行攻关,以进一步改芯片质量和结构,提高内量子效率,优化取光率,降低色温,争取早日实现大规模的半导体照明。

　　总结：

　　白光LED技术仍有很大的发展空间。白光LED发光效率高、功耗低、寿命长、环保等特点更会带来更多的市场。 汽车和照明市场对LED白光的应用增长速度非常快,未来白光LED市场前景一片看好。