LED:淺談五大應用領域市場分析及基礎知識
出處:conwh 發(fā)布于:2011-08-27 21:54:07
在新興應用市場不斷出現(xiàn)的帶動下,近些年LED市場規(guī)模快速提升。LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種固態(tài)的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長決定光的顏色,是由形成P-N結材料決定的。 LED(Light-Emitting-Diode中文意思為發(fā)光二極管)是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體,它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理,而采用電場發(fā)光。據(jù)分析,LED的特點非常明顯,壽命長、光效高、無輻射與低功耗。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發(fā)光效率可超過150lm/W(2010年)。將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進行對比,結果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/W,壽命小于2000小時,螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/W,壽命小于8000小時,T5熒光燈則為96lm/W,壽命大約為10000小時,而直徑為5毫米的白光LED光效可以超過150lm/W,壽命可大于100000小時。有人還預測,未來的LED壽命上限將無窮大。
應用一:顯示屏是LED主要應用市場,全彩顯示屏增勢強勁。
我國LED顯示屏市場起步較早,市場上出現(xiàn)了一批具有很強實力的LED顯示屏生產(chǎn)廠商。在LED需求量上,LED顯示屏僅次于LED指示燈名列第二,占到LED整體銷量的23.1%。由于用于顯示屏的LED在亮度和壽命上的要求高于LED指示燈,平均價格在指示燈LED之上,這就導致顯示屏用LED市場規(guī)模達到32.4億元,超過指示燈位居榜首成為LED的主要應用市場。LED的亮度是跟LED的發(fā)光角度有必然關系的,LED的角度越小它的亮度越高,沒有什么超亮不超亮的,那是騙小孩的,如果是質量好的LED不管是哪家LED廠家生產(chǎn)的大家的亮度都差不多的,只是生產(chǎn)工藝不一樣,使用壽命略有不同,因為大家用的都是那幾家國外的LED芯片。如果是5MM的LED180度角的白光的亮度只有幾百MCD,如果是15度角的亮度就要去到一萬多兩萬MCD的亮度了,亮度相差好幾十倍了,如果是用于照明用的,在戶外是用大功率的LED了,亮度就更高了,單個功率有1W,3W,5W,還有的是用多個大功率組合成一個大功率的LED,功率去到幾百都有色溫和亮度沒關系,而亮度和流明值有關
應用二:小尺寸背光源市場放緩,中大尺寸將成為新關注點。
LED早已應用在以手機為主的小尺寸液晶面板背光市場中,手機產(chǎn)量的持續(xù)增長帶動了背光源市場的快速發(fā)展。特別是2003年彩屏手機的出現(xiàn)更是推動白光LED市場的快速發(fā)展。但隨著手機產(chǎn)量進入平穩(wěn)增長階段以及技術提升導致用于手機液晶面板背光源LED數(shù)量減少,使得LED在手機背光源中用量增速放緩,2005年背光源用LED數(shù)量超過12億只,未來幾年增長率也將保持在個位數(shù)。數(shù)量增速的放緩加上平均價格的不斷下降,終導致小尺寸背光源市場增長乏力,同時,中大尺寸背光源市場雖為廠商新寵,但在2006年還不能形成規(guī)模。
應用三:汽車車燈市場潛力大,但短期內(nèi)市場很難啟動。
2005年中國LED汽車應用市場規(guī)模為0.29億元,其中汽車車燈市場規(guī)模為0.21億元。從整個LED應用市場看,汽車應用市場還處于萌芽狀態(tài),市場規(guī)模很小。
LED作為汽車車燈主要得益于低功耗、長壽命和相應速度快的特點。有統(tǒng)計顯示,在汽車以100公里的時速行駛下,裝有LED剎車燈的車輛較沒有裝LED剎車燈的車輛剎車距離將減少7英尺。目前,LED已經(jīng)逐步應用在汽車的第三剎車燈上。雖然LED目前還面臨著單位瓦數(shù)流明低以及相關政策的限制,在進入汽車尾燈及前燈市場還需要一定的時間,但是隨著成本性能比的下降以及發(fā)光效率的提升,終LED將逐步實現(xiàn)從汽車內(nèi)部、后部到前部的轉移,終占據(jù)整個汽車車燈市場。
應用四:室內(nèi)裝飾燈市場逐步啟動,交通燈市場進入平穩(wěn)增長期。
室內(nèi)裝飾燈市場是LED的另一新興市場。通過電流的控制,LED可以實現(xiàn)幾百種甚至上千種顏色的變化。在現(xiàn)階段講究個性化的時代中,LED顏色多樣化有助于LED裝飾燈市場的發(fā)展。LED已經(jīng)開始做成小型裝飾燈,裝飾幕墻應用在酒店、居室中。
經(jīng)過多年的替換工作,全國主要城市由傳統(tǒng)交通燈替換為LED交通燈的工作已經(jīng)接近尾聲。LED交通燈市場在經(jīng)歷了多年的高速成長期后,2005年市場規(guī)模達到15.2億元。但是隨著替換工作的完成,LED交通燈市場將不會再維持高速增長,預計2006年LED交通燈市場只實現(xiàn)5.8%的增長達到16.1億元。應用五:景觀照明市場快速發(fā)展,2007年市場增速達到高峰。LED背光源以高效側發(fā)光的背光源為引人注目,LED作為LCD背光源應用,具有壽命長、發(fā)光效率高、無干擾和性價比高等特點, 已廣泛應用于電子手表、手機、BP機、電子計算器和刷卡機上,隨著便攜電子產(chǎn)品日趨小型化,LED背光源更具優(yōu)勢,因此背光源制作技術將向更薄型、低功耗和均勻一致方面發(fā)展。LED是手機關鍵器件,一部普通手機或小靈通約需使用10 只LED器件,而一部彩屏和帶有照相功能的手機則需要使用約20 只LED器件。現(xiàn)階段手機背光源用量非常大,一年要用35 億只LED芯片。目前我國手機生產(chǎn)量很大,而且大部分LED背光源還是進口的,對于國產(chǎn)LED產(chǎn)品來說,這是個極好的市場機會。
景觀照明市場主要以街道、廣場等公共場所裝飾照明為主,推動力量主要來自于政府。受到2008年北京奧運會和2010年上海世博會的影響,北京、上海等舉辦地加快了景觀照明的步伐,由于LED功耗低,在用電量巨大的景觀照明市場中具有很強的市場競爭力。
此外,奧運會和世博會的主要作用遠遠不再于自身帶動景觀照明市場的成長,更重要的是其榜樣作用。為了迎接奧運會和世博會的召開,北京、青島、上海等地將建成一批LED景觀照明工程,這些工程在裝飾街道的同時還將起到示范作用。其他城市在看到LED在景觀照明中的出色表現(xiàn)會減少對于LED景觀照明的使用顧慮,加快使用LED在景觀照明中的應用。
應用五:通用照明市場路漫漫,任重而道遠。
對于進入通用照明市場而言,功率白光LED除面臨著諸如發(fā)光效率低、散熱不好、成本過高等問題外,還將面臨到光學、機構與電控等的整合以及LED照明產(chǎn)品通用標準的制訂。解決上述問題需要很長的一段時間,賽迪顧問預計LED在2010年前還不能進入通用照明市場。
由于酒店、商務會館、商用寫字樓等商用場所相對于價格的敏感度低。同時這些場所更注重于彰顯品位與尊貴的地位,對于新興產(chǎn)品抱有更大的興趣度。這些都降低了LED照明進入的門檻。
LED顯示屏基礎知識
現(xiàn)代社會已進入信息時代,信息傳播占有越來越重要的地位,同時人們對視覺媒體的要求也愈來愈高,要求傳播媒體反映迅速、現(xiàn)實(實時性)、醒目(色彩豐富、栩栩如生),畫面超大型化,具有震撼力,近年,隨著微電子技術、自動化技術、計算機技術的迅速發(fā)展,半導體制作工藝日趨成熟,導致LED顯示點尺寸越來越小,解析度越來越高,并可將顯示光的三基色(紅、綠、藍)集成化為一體,達到全彩色效果,使得LED顯示屏的應用范圍日益擴大。
LED顯示屏的特點
LED顯示屏(LED display):又叫電子顯示屏或者飄字屏幕。是由LED點陣組成,通過紅色或綠色燈珠的亮滅來顯示文字、圖片、動畫、視頻,內(nèi)容可以隨時更換,各部分組件都是模塊化結構的顯示器件。通常由顯示模塊、控制系統(tǒng)及電源系統(tǒng)組成。顯示模塊由LED燈組成的點陣構成,負責發(fā)光顯示;控制系統(tǒng)通過控制相應區(qū)域的亮滅,可以讓屏幕顯示文字、圖片、視頻等內(nèi)容,恒舞動卡主要是播放動畫的;電源系統(tǒng)負責將輸入電壓電流轉為顯示屏需要的電壓電流。
LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種固態(tài)的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附著在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長決定光的顏色,是由形成P-N結材料決定的。LED具有下列特點,使其成為制作大屏幕的材料:
◆亮度高,目前戶外單燈的亮度已接近6,000mcd;
◆功耗低,具有較高的光電轉換效率;
◆壽命長,LED壽命長達200,000小時以上;
◆響應速度快,ns級,無余灰;
◆低電壓低電流驅動,易于與計算機接口。·LED顯示屏的特點
與其他大屏幕顯示屏相比,LED顯示屏主要有下列特點:
◆屏幕尺寸可大可小,可以做到500m2。
◆視角大,室內(nèi)屏視角大于±80度,室外屏視角大于±60度。
◆視距可通過選擇不同直徑與不同點距的產(chǎn)品來調(diào)整,小到幾十厘米,大到幾百米均可滿足要求,目前像素直徑可作到1.9mm。
◆組態(tài)靈活,簡單到數(shù)碼顯示,復雜到全彩色視屏都有不同種類的產(chǎn)品可以滿足要求,室內(nèi)室外都有相應的產(chǎn)品。
◆易與計算機接口,支持軟件豐富。
目前,其他的大屏幕顯示器主要有下列幾種,其性能各有千秋。
屏幕類型優(yōu)點缺點
磁翻板功耗低響應速度慢,不可能顯示視頻,故障率高
電視墻全彩色有分隔線,亮度低,不適于表示文字,不能在室外使用
投影全彩色畫面細膩亮度低,不能在室外使用,清晰度差(畫面受光不勻)
CRT全彩色成本高,功耗大,面積不能太大
PDP全彩色畫面細膩成本高,視角小,面積不能太大
LED顯示屏的分類
根據(jù)應用場所分類根據(jù)應用場所的不同,可將LED顯示屏分為室內(nèi)與室外兩種。
室內(nèi)屏主要用于室內(nèi),在制作工藝上首先是把發(fā)光晶粒做成點陣模塊(或數(shù)碼管),再由模塊拼接為一定尺寸的顯示單元板,根據(jù)用戶要求,以顯示單元板為基本單元拼接成用戶所需要的尺寸。
◆戶外屏
主要用于室外,在制作工藝上首先是把發(fā)光晶粒封裝成單個的發(fā)光二極管,稱之為單燈,
用于制作戶外屏的單燈一般都采用具有聚光作用的反光杯來提高亮度;再由多只LED單燈封裝成單只像素管或像素模組,而由像素管或像素模組成點陣式的顯示單元箱體,根據(jù)用戶需要及顯示應用場所,以一個顯示單元箱體為基本單元組成所需要的尺寸。
根據(jù)基色分類
根據(jù)所采用的LED的顏色,可將LED顯示屏分為單基色、雙基色、全彩色三種。
◆單基色
每個像素點只有一種顏色,多數(shù)用紅色,因為紅色的發(fā)光效率較高,可以獲得較高的亮度,也可以用綠色,還可以是混色。
◆雙基色
每個像素點有紅綠兩種基色,可以疊加出黃色,在有灰度控制的情況下,通過紅綠不同灰度的變化,可以組合出多65535種顏色。
◆全彩色
每個像素點有紅綠藍三種基色,在有灰度控制的情況下,通過紅綠藍不同灰度的變化,可以很好地還原自然界的色彩,組合出16777216種顏色。
根據(jù)功能分類
根據(jù)屏幕所具有的功能,可將LED顯示屏分為條屏,圖文屏,視屏以及數(shù)碼屏四種。
◆條屏
這類顯示屏主要用于顯示文字,它本身自帶16X16或24X24點陣字庫,可獨立工作,可用遙控器輸入漢字,也可以與計算機聯(lián)機使用,通過計算機發(fā)送信息。可以脫機工作。
◆圖文屏
這類顯示屏主要用于顯示文字和圖形,一般無灰度控制。它通過與計算機通訊輸入信息。與條屏相比,圖文屏的優(yōu)點是顯示的字體字型豐富,并可顯示圖形,與視屏相比,圖文屏的優(yōu)點是一臺計算機可以控制多塊屏。
◆視屏
這類顯示屏屏幕像元與控制計算機監(jiān)視器像元呈一對一的映射關系,有灰度控制,所以其表現(xiàn)力極為豐富,配置多媒體卡,視屏還可以播放視頻信號。
◆數(shù)碼屏
數(shù)碼屏是廉價的LED顯示屏,廣泛用于銀行匯率、利率顯示、酒店海鮮價目表、客房價目表等。
◆混合屏
即點陣數(shù)碼混合顯示,它被多地用于證券行情顯示。
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