【正文】 只需要2～4伏特(V)的電壓，在常溫下就可以正常動作，因此其壽命也比傳統(tǒng)光源來得更長，可達(dá)10萬小時以上(目前產(chǎn)業(yè)化的國外可達(dá)3~5萬小時)。白熾燈的發(fā)光效率是815 lm/ W左右，普通T8鹵素?zé)晒鉄艄庑Э蛇_(dá)40 lm/ W，T5高效熒光燈可以達(dá)到80 lm/ W，LED光效可達(dá)200lm/w，LED還有毫秒級的通斷時間，這也是一般應(yīng)用光源無法達(dá)到的。LED所發(fā)出的顏色，主要是取決于電子與電洞結(jié)合所釋放出來的能量高低，也就是由所用的半導(dǎo)體材料的能隙所決定。同一種材料的波長都很接近，因此每一顆LED的光色都很純正，與傳統(tǒng)光源都混有多種顏色相比，LED可說是一種數(shù)字化的光源。LED芯片大小可以因用途而隨意切割，～1mm 左右，跟傳統(tǒng)的燈泡或日光燈相比，體積相對小得多。為了使用方便，LED通常都使用樹脂包裝，做成5mm左右的各種形狀，十分堅固耐震。 LED手機(jī)市場前景就手機(jī)上應(yīng)用LED來說，主要可分為四大類，第一類為來電指示燈，約使用1顆；第二類是手機(jī)附數(shù)字相機(jī)可搭配閃光燈，約使用一顆；第三類為屏幕背光源約使用26顆，第四類為按鍵背光源約使用610顆，所以一共加起來最少約要10~12顆LED，而最高階的機(jī)種可能會達(dá)到19~20顆LED，可見手機(jī)對LED產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)度。從全球銷售額來看，2005年手機(jī)市場占比高達(dá)62%，從量上看，手機(jī)市場占比也達(dá)18%，手機(jī)市場當(dāng)之無愧是推動LED產(chǎn)業(yè)的第一波浪潮。盡管手機(jī)市場仍在增長，但增長日趨緩慢；另一方面，各種新型具有多種附加功能的手機(jī)越來越多，手機(jī)功耗大，對手機(jī)節(jié)能的要求越來越強(qiáng)烈，這將推動能耗更低的OLED面板對TFT LCD面板的替代，而OLED是主動發(fā)光，不需要背光，對LED的需求趨降。綜合來看，手機(jī)市場目前仍是LED的主要市場，但手機(jī)市場的影響力在下降，LED成長需要新的應(yīng)用市場的推動，白光LED進(jìn)入一般通用照明市場預(yù)計2010后才會真正來臨，現(xiàn)階段有兩個“整裝”市場潛力大—筆記本、液晶顯示器及液晶電視的背光與汽車內(nèi)飾背光及 前后燈市場。 LED NB及液晶電視背光市場前景 LED背光技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢LED作為LCD的背光源，與傳統(tǒng)背光技術(shù)相比，除了在色域范圍的優(yōu)勢外，還有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，歸納為十個方面：節(jié)能。目前，照明消耗約占整個電力消耗的20%，同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈泡的八分之一，熒光燈管的二分之一。美國、日本等國家和臺灣地區(qū)對LED照明效益進(jìn)行了預(yù)測，美國55%白熾燈及55%的日光燈被LED取代，每年節(jié)省350億美元電費(fèi)，；日本100%白熾燈換成LED，可減少1～2座核電廠發(fā)電量，每年節(jié)省10億公升以上的原油消耗；臺灣地區(qū)25%白熾燈及100%的日光燈被白光LED取代，每年節(jié)省110億度電。LED背光源有更好的色域。其色彩表現(xiàn)力強(qiáng)于CCFL背光源，可對顯示色彩數(shù)量不足的液晶技術(shù)起到很好的彌補(bǔ)作用，色彩還原好；LED的使用壽命可長達(dá)10萬小時。即使每天連續(xù)使用10個小時，也可以連續(xù)用上27年，大大延長了液晶電視的使用壽命，可獲得對等離子技術(shù)壓倒性的優(yōu)勢；亮度調(diào)整范圍大。實(shí)現(xiàn)LED功率控制很容易，不像CCFL的最低亮度存在一個門檻。因此，無論在明亮的戶外還是全黑的室內(nèi)，用戶都很容易把顯示設(shè)備的亮度調(diào)整到最悅目的狀態(tài)；完美的運(yùn)動圖像。傳統(tǒng)CCFL燈管的閃爍發(fā)光頻率較低，表現(xiàn)動態(tài)場景可能產(chǎn)生畫面跳動。LED背光可以靈活調(diào)整發(fā)光頻率，而且頻率大大高于CCFL，因此能完美地呈現(xiàn)運(yùn)動畫面；實(shí)時色彩管理。由于紅綠藍(lán)3色獨(dú)立發(fā)光，容易精確控制目前的顯示色彩特性；可以調(diào)整的背光白平衡，同時保證整體對比度。當(dāng)用戶的視頻源在計算機(jī)和DVD機(jī)間切換時，可以輕松在9600K和6500K間調(diào)整白平衡，而且不會犧牲亮度和對比度；可以為大尺寸屏幕提供連續(xù)面陣光源。LED是一種平面狀光源，最基本的發(fā)光單元是3～5mm邊長的正方形封裝后，極容易組合在一起成為既定面積的面光源，具有很好的亮度均勻性，如果作為液晶電視的背光源，所需的輔助光學(xué)組件可以做得非常簡單，屏幕亮度均勻性更為出色；安全。LED使用的是5～24V的低壓電源，十分安全，供電模塊的設(shè)計也頗為簡單；環(huán)保。LED光源沒有任何射線產(chǎn)生，也沒有水銀之類的有毒物質(zhì)，可謂是綠色環(huán)保光源；抗震。平面狀結(jié)構(gòu)讓LED擁有穩(wěn)固的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，抗震性能很出色。在液晶顯示器已經(jīng)成為主流顯示器的今天，LED背光源憑借其獨(dú)特、壓倒性的優(yōu)勢，逐漸顯示出強(qiáng)大的應(yīng)用前景。 LED背光源現(xiàn)在存在的問題LED背光技術(shù)就象許多新型技術(shù)一樣擁有許多誘人的優(yōu)點(diǎn)，但LED要想占據(jù)大尺寸LCD背光源的主流，目前還需要解決一些技術(shù)難點(diǎn)。通過表的對比，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LED在功耗方面處于劣勢，除此之外還存在成本高、一致性差等問題。1)目前LED的發(fā)光效率較低，與同等尺寸CCFL背光源相比耗電量高。目前CCFL的輸出光通量多在5000～7000lm范圍，實(shí)際屏幕的輸出光通量高于300lm，而多數(shù)LED背光都還無法達(dá)到這一指標(biāo)。不過，現(xiàn)在全球有大量的企業(yè)從事相關(guān)研究，LED發(fā)光效率提升相當(dāng)之快，目前光通量達(dá)到10000lm的高亮型LED背光也已經(jīng)出現(xiàn)，相信離成熟僅是咫尺之遙；2)成本太高、價格昂貴，同等尺寸的背光源，LED是CCFL價格的4倍。對于目前價格競爭激烈的市場而言，讓廠家有些望而卻步，只有索尼為了圖像質(zhì)量不計成本。當(dāng)然，隨著工藝的成熟和生產(chǎn)規(guī)模的增加，LED背光的成本會逐步下降；3)用LED作為背光源存在白光的一致性問題，這比起CCFL是個劣勢；4)LED在網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計上較線性光源CCFL難，需考慮LED輻射狀的光強(qiáng)衰減；5)RGB LED背光源時間一久會產(chǎn)生色移，波長會隨溫度變化，產(chǎn)生不同顏色。此外，散熱、光源均勻性、以及LED芯片發(fā)光效率也是目前液晶面板廠商不太采用的原因之一。目前，使用LED作為背照燈光源的大 尺寸液晶面板模塊產(chǎn)品僅有少量。Displaybank表示，這是因為顯示器領(lǐng)域的價格競爭激烈，必須把降低成本放在第一位。今后，LED背照燈的普及速度取決于何時能夠解決目前LED背照燈所擁有的散熱困難、均一性差和LED芯片發(fā)光效率低等問題。 LED液晶用背光前景應(yīng)用在液晶面板背光的LED，會依據(jù)點(diǎn)燈方式是直下還是側(cè)光式，用途是電視還是電腦熒幕，都更有不同。對于輝度的要求方面，電視會比電腦熒幕高，側(cè)光式背光的話就會使用白光LED，如果是要求高輝度、高演色性的電視就會使用直下式背光。電腦熒幕的話，一般都使用側(cè)光方式的RGB點(diǎn)燈，但是電視的話，采用白色直下和RGB側(cè)光的方式不同，就熱門程度而言，現(xiàn)在在LED市場上備受關(guān)注的是使用白光LED側(cè)光方式的液晶用背光領(lǐng)域。使用白光LED側(cè)光方式的背光，其優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到PC本體的薄型化、輕型化，延長電池壽命等等的特色，但現(xiàn)在的白光LED的紅色spectre比較弱，有色再現(xiàn)性不足的缺點(diǎn)，但是對電腦熒幕畫面，尤其是筆記型電腦，要求與電視同樣高演色性的使用者不多，所以在這一方面色再現(xiàn)不會成為一個大問題，而且如果真有高演色性方面的需求，也可以使用RGB 3原色背光和在白光LED的Rail配列中，利用定點(diǎn)混合紅色LED的方法等等來解決，相信在未來，電腦熒幕用光源 對于白光LED做為背光源的采用將會更加擴(kuò)大。另一方面，電視用RGB背光的市場化則相當(dāng)被看好，目前已經(jīng)有相當(dāng)多的業(yè)者將RGB 3原色LED背光液晶電視商品化了，但是要將這些三原色的背光完全成為主流技術(shù)，需要解決的問題還很多，相信還需花費(fèi)數(shù)年來解決這些問題。這是因為3原色背光的根本性問題在于成本，由于電視背光需要高輝度，所以使用的必須是1W以上的高輝度LED，而且因為是直下式的方式，所以在LED的使用數(shù)方面，也會因為面板面積而大幅度的增加，在加上為了色調(diào)同一，數(shù)百個LED全部都需根據(jù)發(fā)光波長嚴(yán)格選定，光是LED成本就很高。使用時還有冷卻LED的散熱鰭片和冷卻風(fēng)扇等解決熱效應(yīng)零件的成本，另外還需要調(diào)整各LED色差的RGB色度Sensor，以及將Sensor偵測出的內(nèi)容送回LED的Sensing Algorithm等周邊電路的成本，并且因為大量使用高輝度LED，導(dǎo)致的驅(qū)動電流的增加也是一大問題，所以以現(xiàn)今而言能夠完成低價化還比較困難。除了成本之外，也有一些問題需要克服，例如影像播放訊號的高解析度范圍，現(xiàn)在的影像播放訊號只能發(fā)揮LED的3原色背光最基本演色解析度，因此要將3原色背光的潛能發(fā)揮出來，就必須強(qiáng)化內(nèi)容高解析度，因此在目前的環(huán)境下，使用RGB 3原色的背光是有點(diǎn)大材小用。因此，未來如果期望將3原色背光面板完全市場化的話，前提是必須降低成本，并且提高品質(zhì)，建立採用新的全彩高解析色資訊的 播放規(guī)格，并且基于這個規(guī)格來普及影像內(nèi)容，所以現(xiàn)在說3原色背光已經(jīng)市場化，其實(shí)還是言之過早，但是相信使用3原色背光的LCD面板，將來會達(dá)到實(shí)用化應(yīng)該是毫無疑問的。目前，使用LED作為背照燈光源的大尺寸液晶面板模塊產(chǎn)品僅有少量。這是因為顯示器領(lǐng)域的價格競爭激烈，必須把降低成本放在第一位。今后，LED背照燈的普及速度取決于何時能夠解決目前LED背照燈所擁有的散熱困難、均一性差和LED芯片發(fā)光效率低等問題。目前的技術(shù)條件下，CCFL面板的售價要比LED面板的售價便宜2倍以上，筆記本制造商目前只能在高端的產(chǎn)品中采用LED面板，如果筆記本采用LED背光面板，那么它的整體售價將增加300美元。一般業(yè)者認(rèn)為，LED背光滲透率將快速拉高。由于成本等問題，雖然目前大多數(shù)廠商目前不愿意在筆記本采用LED背光面板，2006年，面向大尺寸液晶面板制造的LED背照燈極少，在統(tǒng)計上幾乎為零。但從2007年的第二季度開始，蘋果和惠普等公司將推出采用LED背光面板的筆記本電腦，相信隨著業(yè)界知名品牌的加入，LED背面面板在筆記本中的使用將會越來越普遍。臺灣PIDA預(yù)測，在2007年年內(nèi)，10英寸到12英寸筆記本中的的10%將采用LED背光面板，但尺寸更大的筆記本目前仍然不會大量采用LED背光 面板，價格昂貴是主要原因之一。而韓國Displaybank發(fā)表了大尺寸液晶面板用發(fā)光二極管(LED)背照燈的全球市場預(yù)測，對象包括液晶顯示器、筆記本電腦、液晶電視等。該公司預(yù)測到2007年，將達(dá)到約510萬臺，%，%，%，%，2010年LED背照燈在金額上會達(dá)到45億9900萬美元，%。所以NB和液晶電視面板背光將成為推動全球LED產(chǎn)業(yè)成長的新的推動力，由于NB及液晶電視面板主產(chǎn)地在臺灣地區(qū)、韓國和日本，這些地區(qū)LED產(chǎn)能強(qiáng)大，且不斷有新的產(chǎn)能加入，如臺灣鴻海、佳總、聯(lián)茂這些電子產(chǎn)業(yè)大廠將進(jìn)入LED產(chǎn)業(yè)，大陸面板產(chǎn)能較低，在這一波推進(jìn)潮中獲益估計有限。但如果國內(nèi)下游液晶電視整機(jī)廠自建面板模組廠的話，將推動國內(nèi)背光對LED新的需求，長遠(yuǎn)需求前景看好，目前國內(nèi)只有TCL有自建液晶模組廠的規(guī)劃，產(chǎn)能為250萬臺/年，2009年投產(chǎn)。 LED在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用前景在車用數(shù)量方面，每臺車分別需要100顆(內(nèi)部)、200顆(外部)。內(nèi)部應(yīng)用如儀表板、閱讀燈，外部應(yīng)用則為尾燈、煞車燈、方向燈、頭燈等。目前全車內(nèi)部采用LED的車廠家?guī)缀跞珵闅W洲的公司；而在外部照明使用LED方面，歐系及日系汽車將第三剎車燈改成LED的比率已超過80%。車用領(lǐng)域最大的課題是將LED應(yīng)用在汽車的頭燈，例如在日本市場，由于受到法律的限制，無法在頭燈使用LED。但是，這樣的限制將在2007年開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)，從2007年開始可以將LED應(yīng)用在概念車上，從2008年開始，更可以擴(kuò)大使用LED來作為頭燈，并且在2010年以后應(yīng)該可以以允許開始正式使用。從元件的性能來看，目前的白光LED已經(jīng)可以代替鹵素?zé)袅?，最大的挑?zhàn)是如何取代HID。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，相信到2010年，LED將會有機(jī)會在亮度和成本兩方面與HID進(jìn)行競爭。從基本來看，在汽車頭燈使用LED的優(yōu)點(diǎn)很多，首先是使用壽命，盡管與前述的LED的高峰衰減期也有一些關(guān)系，但是汽車的頭燈不是平常的照明，所以與一般照明用途不同；接下來是設(shè)計的靈活度，頭燈內(nèi)的縱深將變薄，正面可以用來全面照明，使得設(shè)計的彈性度增加，而且因為LED是比較指向性強(qiáng)的光源，所以作為照明可以進(jìn)行設(shè)計簡單化和輕型化，除此之外，透過與可視光通訊技術(shù)的結(jié)合，非常有可能成為安全行駛用的資訊通訊元件。在頭燈之外，LED在汽車的應(yīng)用也逐漸地增多，尾燈、方向燈和 霧燈等外部照明，還有車內(nèi)燈、腳燈、儀表板用燈、導(dǎo)航設(shè)備用的液晶背光，和其他自動設(shè)備的操作面板，應(yīng)用可以說是相當(dāng)?shù)亩?，?dāng)然各個應(yīng)用領(lǐng)域都有輝度要求，同時對于演色性也有所要求，另一方面也有只要成本低的情況，所以要求各不相同。這彼此之間可以約略的進(jìn)行區(qū)分，例如一般車外燈的要求會是以輝度為主，車輛內(nèi)裝則是以演色性為主。具體來說，頭燈是需要光的到達(dá)距離，對色再現(xiàn)等等沒有明確的要求，而車內(nèi)燈會因為乘車人討厭藍(lán)色的光等等因素，所以對演色性的要求很高，而如果應(yīng)用在儀表板上的LED就和演色性無關(guān)，不過卻會被要求低輝度和低成本。以目前來看，在車用領(lǐng)域最大的市場在車內(nèi)飾背光，其次為車后燈，。 LED用于一般照明領(lǐng)域技術(shù)與成本制約尚需一段時間未來LED市場最大的領(lǐng)域就是一般照明市場，如果能夠完全代替熒光燈的話，相信就可能有近1000億美元的潛在市場規(guī)模，并且能夠應(yīng)用在更多不同的領(lǐng)域。但是事實(shí)上，如果期望LED能夠完全取代傳統(tǒng)燈源還是有一定的困難。由于LED是點(diǎn)光源，因此在部分的產(chǎn)品可以開始利用LED來代替以往的白熾燈等燈泡，就實(shí)際的市場上而言，目前已經(jīng)有包括吸頂燈、內(nèi)部照明等開始采用，而市場規(guī)模也是 逐年擴(kuò)大之中。但是，在熒光燈等面光源領(lǐng)域的市場發(fā)展卻較為緩慢，因為如果要把LED作為面光源來利用的話，只能像面板用的背光一樣，以直下的方式將LED在固定面上鋪滿，或者以側(cè)光的方式利用導(dǎo)光板來完成。但是這些方式都很難在發(fā)光功率和價格方面代替熒光燈，特別是在一般照明領(lǐng)域需要演色性高，這樣一來就需要使用紫外光，或者使用以藍(lán)色LED為基礎(chǔ)，配可激發(fā)RGB的熒光粉，不過這卻會造成發(fā)光效率的下降，因此期望滿足產(chǎn)業(yè)化的100lm/W的照明效率需求還需要一段時間。半導(dǎo)體照明成本在逐漸下降該部分為南昌大學(xué)江風(fēng)益教授在《中國電子報》上撰文(11/2005)，對認(rèn)識LED白光照明成本結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢有莫大裨益，在此引用。半導(dǎo)體照明的技術(shù)路線眾多，不同技術(shù)路線成本不同。就同一種技術(shù)路線而