LED显示屏技术资料(4)

2019-04-14 13:00

LED因寿命长且耗电量低,故应用市场渐趋于广泛,如指示灯、大型看板、扫描仪、传真机手机、汽车用灯、交通号志灯等应用。在照明光源部分,目前LED因亮度及价格尚未具备取代条件,但随着技术及亮度持续提升,目前预计2003年在亮度将逐步取代白热灯与日光灯,价格也会因量产技术进步而costdown,应用需求将大幅增加。?

LED产品制程及特性:LED上游磊芯片制作约占制造成本7成,其原理为将一层或多层单晶层成长于基板上,形成含有多种化学元素累积的芯片,其发光颜色与亮度由磊晶材料决定;中游则将磊芯片蒸镀金属后制作电极,经蚀刻再切割崩裂成晶粒;下游则封装晶粒,制成如指示灯、数字显示器及红外线发射器等各式LED产品。而LED的产品特性,因其发光原理为将化合物半导体施加电流,透过电子与电洞的结合,其过剩能量以光的形式释放出来,达到发光效果,因其发光现象属冷性发光,故无须暖灯时间,且寿命可长达10万小时以上,并具有体积小、用电省、反应速度快及高可靠度等等优点。

专利权形成产业进入障碍:目前LED黄、红光技术已较成熟,蓝光部分则开发较慢,且价格较贵(为其它颜色10倍),亮度也差,故蓝光上具有开发潜力。蓝光日本Nichia公司开发最早,且申请多项专利权保护,因此台湾在发展蓝光时,较难避掉此专利问题。目前可避开Nichia的专利为Cree(使用碳化硅作基板),虽然Cree亮度较低,在亮度较低的市场需求中,Cree的蓝光LED呈现供不应求的状况,但台湾方面目前亦没有申请这方面专利,故即使有能力生产,但也无法制造出售。

LED具有节省能源优势 ??由于LED省电,其耗电量只有传统灯泡的1成,故各国政府极力推广。台湾方面,如果以LED取代传统照明光源,估计每年可省下1座核能电厂电力。以交通号志为例,若由原有白炽灯泡改成LED,则每日的耗电量可从55度变成10度,用电节省8成。未来全球的交通号志全面改建为LED产业的重要商机之一,目前台北市政府的交通管制工程,已于去年6月份在仁爱及光复南路口试用LED号志,估计未来若以台北市1650处号志路口来计算,全年约可节省2710万度电,而全台湾交通号志若全面改建,其商机可高达80亿元台币。?

LED产业全球市场现况 ??以可见光LED与不可见光LED来区分,目前不可见光LED约占40%,但成长率高于可见光市场,1998~2003年五年的复合成长率估计为76.24%;而可见光LED全球市场,我们以LED成品来计算,2000年全球总产值为29亿美元,较1999年成长9%,估计未来3年成长率约11%,成长远低于不可见光。日本方面,目前在全球可见光LED市场,产值超过全球一半,排名首位,且蓝、白光技术领先各国,日本LED产业不但掌握技术,企业规模亦相当庞大,横跨上中下游产品,其较重要LED公司,为Nichia(掌握蓝、白光技术)、丰田合成及住友化学等。目前台湾可见光LED领域,产值排名在日本之后,居世界第二位,市占率达18%,略高于美国产值,但未来台湾的LED产业,应专注于较具发展空间的不可见光部分。?

LED产业未来的发展趋势

高亮度LED为未来趋势:高亮度LED的三大市场为:汽车车灯市场、交通号志市场及全彩LED显示屏。 ??(1)汽车车灯市场方面,红色高亮度LED应用于汽车第三煞车灯,而左右尾灯、方向灯及车边标识灯,可使用红色或黄色高亮度LED,而汽车仪表板上则需要各种颜色的高亮

度LED,故汽车市场商机庞大。 ??(2)交通号志方面,使用高亮度LED主要为节省能源,且在阳光照射下可仍清楚辨识。依据资料显示,目前全球约有2000万座交通号志,而每一个红、黄、绿灯估计需要使用200颗高亮度LED,故一座交通号志约需600颗高亮度LED,如果考虑每年新设的交通号志加上更换旧交通号志,估计每年大约有200万座,以每座更新成本约1.5万台币计算,未来每年全球交通号志估计约有300亿的市场值。?

(3)全彩LED显示屏方面,目前高亮度LED已可以产生红、绿、蓝三原色的光,组成大型全彩LED显示屏,目前大型LED看板的使用以日本、中国、香港、韩国、台湾、新加坡等亚洲地区为主,欧洲及美国其次。中国大陆运用大型户外LED看板宣达政令,故有其一定之需求;欧洲方面,常见的应用是文字显示及气象预报图像,另也盛行使用LED显示屏做为广告招牌。目前目前高亮度LED厂商持续costdown,市场接受度已逐渐提高,且高亮度LED价格高于传统LED,厂商投入意愿较大,未来可望逐渐取代传统亮度LED市场。

白光LED为未来发展重点 ??白光是一种多颜色混合光,如蓝光加黄光可得二波长白光;蓝、绿、红光混合可得三波长白光。白光LED与传统灯泡比较,具有绝对性优势,包括体积小、寿命长、低电压、省电、无辐射等,为未来之照明光源,但目前白光LED因单价仍高且亮度不够,目前只应用于如汽车仪表的特殊利基市场。现今白光LED制作方法有下列三种:

(1)使用红、蓝、绿光三颗LEDChip(3波长型),利用调整通过三颗LED的电流来产生白光,此法效率高,但生产成本也最高。?? ?(2)使用黄、蓝光两颗LEDChip(2波长型)-利用调整通过二颗LED的电流来产生白光,此法成本较低。

(3)以氮化铟镓LEDChip产生的蓝光为基础,激发黄色无机萤光粉或黄色有机萤光染料,产生白光(Nichia专利),生产较容易,其效率较低,成本也较低,但目前大部分白光LED采用此方法。

化合物半导体潜力无限 ??化合物半导体除可制造LED以外,亦可制造无线通讯使用的微波组件、光纤通讯、雷射二极管等各项产品。化合物半导体因可突破硅元素1GHz微波频率限制,具有高输出功率,故目前占有62%全球微波市场,由于未来通讯市场将蓬勃发展,故LED上游磊晶技术未来尚具有高度发展潜力。但除了原本LED上游磊晶厂积极跨足此应用领域外,由于磊晶制程类似,通讯组件磊晶业者也可能跨足LED磊晶生产,此对LED上游产业投入变量,去年下半年LED产业库存大增,即厂商对通讯组件过度乐观,大幅扩产,而手机市场不如预期,转而大量生产LED磊芯片所导致。??

LED衍生出发光原理相似的OLED ??有机发光二极管OLED(OrganicLightEmittingDiode),其发光原理和LED类相似,同样是利用材料的特性,运用电子与电洞结合后发出光源。因具有自发光的特性,不需要背光模块及彩色滤光片,亦不需要一般TFT-LCD的灌液晶制程,在玻璃基板可由2片减为1片之下,重量可大幅减轻,且具有高应答速度、亮度高、广视角、全彩化等特性,极具发展潜力,预估到2003年全球会有10亿美元市场。OLED为Kodak于1987年完成开发,1997年Pioneer将其商品化,目前应用于手机、PDA、数字相机、汽车用仪表板、音响显示屏等产品。台湾较积极厂商为铼宝(铼德转投资)、东元激光(东元转投资)、光磊等,还在研发阶段的则有奇美、仁宝、达棋、精碟、国硕、联宗、胜园(胜华转投资)等。??

第八节 2008年全球LED市场销售将逾56亿美元

美国市场研究公司Communications Industry Researchers(CIR)预测,5年内全球LED市场将从2004年的32亿美元,增长至2008年的56亿美元。

CIR新出的报告指出:2006年之后高亮度LED(亦即HB-LED)─尤其是超高亮度的LED(又称UHB-LED),销售增长幅度势必极速B-LE到在2008年的营收估计可达26.4亿美元,而UHB-LED可望占全球LED市场的22%。

CIR表示:“一般照明设备将是未来的主流,2008 年可望达8.44亿美元。”其分析师预计明年将是LED发展的重要关键:“因成本大幅减少,数量势必剧增。”

目前,标准及指示灯LED虽占了出货的大宗,但未来HB-LED和UHB-LED将出现显著的营收。

报告中总结到,预计在2004-2008年期间,汽车、信号灯及背光应用将占了市场销售量的60%。


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