信息资讯 | 产品资讯 | 家居灯饰 | 市场分析 | 灯饰贸易 | 产品动态 | 热点专题 | 慧聪访谈 | 展会信息
国内动态 | 国际动态 | 灯饰图库 | 中山灯饰 | 节能专栏 | 行业百科 | 技术动态 | 企业动态 | 行业论坛
慧聪网首页 > 灯饰行业 > 技术天地 > 市场选购
行业搜索
LED照明市场应用现况
2006年8月2日 15:18  来源:国际LED网

    集体积小、反应速度快、耐震性佳、可塑性高、组件寿命长等特点于一身的发光二极管(LightEmittingDiode,LED),是最先进且受期待之照明光源,各家厂商无不致力开发LED照明相关应用。本文针对现今照明用LED技术民展与市场应用趋势及其特用电源供应系统设计规格,作一系列分析整理,期能提供研究新时代LED照明之参考。

    1、LED简介

    LED的发展历史相当早,早期以光通讯领域应用为主,当时常被用来替代雷射二极管作为光源。现今LED应用范围则相当广泛,主流发展以发光波长落于可见光范围之各色LED,较具发展潜力的有背淘汰、电子设备、室内外看板或显示器、汽车领域及新兴的照明应用等。而在非可见光LED则分为红外线LED及光通讯LED;红外线LED应用于无红遥控及信息设备、无线通讯及交通系统等新应用的IRDA模块。光通讯LED则以光通信模块、条形码读取头、CD读取头及半导体电射等用途。表一为LED分类及其应用领域。

    一LED分类及其应用领域

    分类材料应用领域

    可见光LED(450-780nm)传统亮度GapGaAsPAIAS家电、信息产品、通讯产品、消费性电子产品

    高亮度AIAS(红、橙、黄光)大型看板、交通号志、背光源、汽车第三煞车灯

    GaInN(蓝、绿光)

    GaInN+荧光粉(白光)照明用灯

    不可见光LED红外线LED(80-950nm)GaASGaAlAsIrDA模块、遥控器

    光通讯LED(1300-1550nm)GAlAS光通讯用光源

    从LED应用领域发展趋势来看,背光源、室内外显示器及汽车这三部分的产值最高,但以未来成长率来观察,则发现以照明应用的成长性最高,从2002年到2004年的复合成长率高达42%,其次是显示器有36%的成长率。这也是为何各家厂商都以白光LED为发展的重点。

    2、白光LED

    自1960年发展出第1颗LED,历经三十余年直到1996年日本日亚化学的中村先生发明蓝光LED,突破长久以来的技术瓶颈后,白光LED就成为照明界所瞩目的新兴光源。过去LED普遍用于信号指示,如今已造成照明科技的指针。

    LED发出白光的方式主要可分成两种,如表2所示;一种是单晶型(SingleChip),这种方式与日光灯的发光方式一样,就是把蓝光加上黄色萤光粉或此外光LED加RGB三波长萤光粉来产生白光;另一种是多晶型(MultiChip),即利用互补的2色或把3色做混光而形成白光。除此之外,单芯片型最新技术动向是改变活性层的性质,利用单纯的半导体产生RGB三色光,进而获得白光效果。

    多芯片型方式凝于各颜色LED的驱动电压、发光功率、配光特性的差异,以及温度特性、组件寿命的相违,因此距离实用化还存有许多待解决。单芯片型因为组件种类单纯,因此具有驱动电路设计容易等优点。其中,有关近紫外LED激发RGB三色萤光体,具体方法是利用RGB三色萤光体的波长与近紫外差异很小的特性,获得高效率的发光,并于flipchip结构上均匀涂?RGB三色萤光体,便可变成白光LED,此外不同种类萤光体的组合,可产生各种颜色的光线,所以近紫外LED可广泛应用于照明与显示领域。

    白光发光原理

    方式激发源发光元素萤光材料发光原理

    单晶型三波长发光层InGaNMQW利用三种活性层使RGB发光获得直接白光

    蓝色LEDInGaNYAG黄色萤光粉以蓝色光激发萤光粉(黄色发光)

    紫外光LEDInGaNRGB三波长萤光粉以紫外光激发RGB萤光粉(原理同萤光灯)

    多晶型蓝色、黄绿色、蓝绿色、橙色LEDInGaNGAPAIInGa

    蓝色、绿色、红色LEDInGaNAIInGaPAlGaAS将3原色装成一组

    由于单体LED的光束很微弱,欲应用于照明用途必需将复数个LED作系统最佳化的配列。日亚BY白光LED、21世纪光源计划小组的RGB白光LED以及山口大学OYGB白光LED的室温发光频谱、发光效率、色温、平均演色评鉴数Ra等照明光源必备的光学特性比较。其中,B表示蓝色(Blue)、(Yellow)、R表示红色(Red)、G表示绿色(Green)、O表示橘色(Orange)。

    3、技术发展现况

    由于白光LED严然成为照明科技的指针,在五年间,国家级的研究计划有1998年4月日本开始执行5年内投入50亿日元的“21世纪光计划”,1999年美国“半导体照明光源白皮书”则预计十年投入5亿美元的研发经费。产业部分有世界三大照明厂所投资成立的半导体光电公司--OSRNMOptoSemiconductors(OSRAM)、Lumileds(Philips)、GELcore以及美国Cree与日本日亚化学(Nichia)、丰田(ToyodaGosei)、住友等白光LED的代表公司。

    由表三可知各国在LED的投入及发展方向主要着重在材料以及制程技术的研发,并且以美国及日本较为积极,因其订出的研究项目及技术指针较为明确,投入的资金也相对较大,参与厂商也是世界各地重量级的厂商,所以在未来5-10年仍然是以美日在LED市场的领先者。

    在白光发光效率方面,因为白光LED的发光效率要超过100lm/W以上才能进入广大的照明市场,对目前的日光灯(约60-100lm/W)才有取代的效果,所以各国均以达到100lm/W以上为目标。就单价来年,日本希望持续降低蓝光LED晶粒的售价到5元日币以下,换算台币约1-2元左右,可预见未来蓝光LED仍有50%的下降空间。

    另外,全球氮化镓(GaN)的蓝、绿光LED市场是由日本的Nichia、TyodaGosei及美国的Gree和欧洲的OSRAMOptoSemicondutors等厂商所掌握。其中在专利及技术最强的是Nichia,但最近Nichia的专利权已经被突破,因此未来蓝、绿光的竞争势必更加激烈,相对的成长也会更为快速。而美国的Cree所生产的亮度虽然不知Nichia,但该产品具有低成本与单电极打线等优点,所以成为一全球蓝、绿光LED的最大产量的厂商。

    为了规避Nichia专利,各国厂商开始往紫外光加上三波长萤光粉发出白光之技术发展,而紫外光LED以美国Cree技术层级最高,其发光效率已达21lm/W(为市售蓝光LED约4-5倍)。若以紫外光专利数来看,目前研究紫外光LED专数目最多的是日本,以ToyodaGosei和Nichia发展的最积极,紫外光LED的专利数分别为15件及11件,在白光亮度领先的机会最大。

    在白光LED封装技术方面,主要的技术难度在如何耐高电流、具高散热性及提高发光的亮度,所以发展出“低接触阻抗电极”、“耐热UV树脂材料”来耐高电流及提高散热性,并借“高反射率”、“高效率的萤光体合成法”以及“照明设计”等技术来提高发光亮度。

 
 [关键词]:LED灯 光源 灯饰  发表评论    【推荐】 【打印

相关文章 更多 
·欧式风格居室水晶灯搭配技巧(图)  (8.1 8:17)
·用灯光为居室“化妆”添情趣(图)  (7.31 11:0)
·追寻水晶灯饰的起源(图)  (7.31 10:34)
·家庭装修误区:以个人喜好选豪华灯具  (7.31 8:13)
·提醒:水晶灯饰选购三点注意  (7.28 13:40)
·四种招式识别汽车车灯真伪(图)  (7.28 8:14)
·7月19日 中国节能灯企的“春天”?  (7.26 7:45)
·你相信这是废物改造后的灯吗?(图)  (7.25 13:22)
·如何选购护眼灯  (7.24 14:46)
·[分析]看灯光是如何打造品味生活空间  (7.14 10:12)
我来评两句〖查看最新评论〗 
请您注意:
·遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
·承担一切因您的行为而导致的法律责任
·本网留言板管理人员有权删除其管辖留言内容
·您在本网的留言,本网有权在网站内转载或引用
·参与本留言即表明您已经阅读并接受上述条款
昵称:匿名

文字广告