《半导体光电器件-LED应用-显示和照明课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半导体光电器件-LED应用-显示和照明课件（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、LED应用,第一章 全球LED应用情况,在过去的5年里，全球LED市场处于快速增长阶段，到2008年底，全球LED市场销售 的总规模达到了89.2亿美元，比2007年增长了11.8%。 我们认为，尽管受到金融危机影响，2008年全球LED市场增长率较2007年有所下降 但与其他电子器件及集成电路产品市场的个位数甚至负增长相比，仍然保持了两位数 以上的快速增长。未来随着高亮度LED在景观照明、汽车车灯、大尺寸LCD背光源、 LED路灯等应用领域的驱动下，市场还将加速成长。 从全球LED市场来看，中国作为全球电子产业制造基地，市场规模近27亿美元位居 世界第一，市场份额为27.7%，其次是美国，市
2、场规模为16.9亿美元，市场占比为 17.4%，欧洲紧随其后，市场占比为16.6%，在亚太地区日本和韩国也有较大的份额， 市场占比分别为11.9%和6.2%。,图：全球LED市场规模和未来预测,图：2008年全球主要国家LED市场占比,日本：LED产业领域的传统霸主,日本是LED产业领域的传统霸主，其在LED市场中最大的优势在于技术领先。近年 来，日本在大力提升LED产品技术的同时，也积极发展LED在照明市场中的应用。 2008年，日本LED照明推进协议会(JLEDS)公开了照明器具用高功率白色LED的技术开 发蓝图，分别提出了白色光普通产品(高效率型)、高演色型产品以及灯泡色产品(灯泡 色型
3、)截止到2020年的发光效率目标。关于LED照明的应用问题，技术开发蓝图预计， 随着LED发光效率超过100lm/W，2010年前后LED照明将逐步进入以商业设施为中心 的应用市场，并逐步得到普及。而对于办公室照明和住宅领域的照明，预计随着光质 的逐步改善，2015年前后，LED照明有望得到普及。,美国：专利技术居于产业链高端,LED产业在专利和技术方面，居于产业链高端。2008年美国市场在全球的比重为 17.6%，排名第二。相比于日本的LED路灯的应用力度，美国更多的是在景观照明和装 饰方面，例如2008年，尽管美国经历了严重的金融危机，但是美国各州政府、联邦政 府以及美国著名的广场在圣诞节
4、期间都布置了采用LED装饰的LED圣诞树以及LED圣 诞装饰灯饰。除此之外，美国家庭对于LED圣诞装饰灯饰的接收程度也在逐步提升， 除此之外，由于LED本身具有光指向性，又可设计在层架板下方，使冷藏柜内照度更 均匀，近年来有扩大取代传统荧光灯管，被应用到冷藏/冷冻柜低温照明系统之势，在 Price Chopper和Wal-Mart等零售巨头的带动下，LED低温照明市场在美国也得到了较 快的发展。 随着美国“国家半导体照明研究计划”进入尾声，美国能源部在2007年底颁布法令， 规定从2012年1月到2014年1月间，美国要逐步淘汰40W、60W、75W及100W白炽灯 泡，以节能灯泡取代替换，届
5、时LED节能灯在美国照明市场的应用将得到广泛普及。,欧洲：LED企业在照明市场实力较强,LED企业在照明市场中都具有较强的实力，2008年欧洲LED市场在全球占比为 16.9%，排在第三。在欧洲，除传统的景观照明外，欧盟委员会决定在2011年前各种新 型的机动车配置专门的日行灯，LED在汽车中的应用将更加广泛。相比日本和美国， 欧洲在半导体市场照明方面也有很快的发展，欧盟已经从2009年9月起禁止销售100瓦 传统灯泡，2012年起禁用使用瓦数的传统灯泡。欧盟将于2009年9月起禁止销售100瓦 传统灯泡，2012起禁用所有瓦数的传统灯泡，因此，可以预计LED节能灯在欧洲市场 将预先启动。,中
6、国：多重应用全面开花,中国作为全球最大的电子产品生产基地，LED市场规模位居全球首位，2008年市场 份额约占全球的27.7%。目前，中国LED已经从最初仪器仪表的指示灯像高端市场迈 进，2008年，中国显示屏用LED已成为最大的应用市场，进入2009年，国庆60周年庆 典以及上海世博会对户外显示的需求进一步加大了LED在显示屏市场的需求。2008年 以来，随着LED在NB和LCD TV背光领域的快速渗透，LCD面板背光用LED市场也获 得很快发展。此外，国家还出台相关政策鼓励半导体照明市场的发展，预计接下来的 几年，照明领域将成为中国LED市场增长的重要驱动力。,图：2008年中国LED市场
7、应用结构（按销售额划分）,第二章 中国高亮度LED市场前景,高亮度LED仍是主流,普通亮度LED指光强小于100mcd的LED，主要用于指示灯和文字显示；高亮度主要 指光强介于100mcd和10cd之间的LED；超高亮度LED指光强大于10cd的LED。 从2008年中国LED市场亮度结构分布来看，高亮度和超高亮度LED市场占比超过 80%，这和中国LED市场多元化应用有直接关系。未来几年，中国高亮度和超高亮度 LED市场占比仍将扩大，普通亮度LED市场占比则会逐步被压缩。,图：2008年中国LED亮度结构（按销售额划分）,国家政策支持中国LED产业发展,半导体照明节能产业规划意见 2009年
8、10月13日，国家发改委发布了半导体照明节能产业发展意见，旨在推动 我国半导体照明节能产业健康有序发展，培育新的经济增长点及促进节能减排。意见 指出，到2015年，半导体照明节能产业产值年均增长率在30左右。发展目标：产品 市场占有率逐年提高，功能性照明达到20%左右，液晶背光源达到50%以上，景观装 饰等产品市场占有率达到70%以上；企业自主创新能力明显增强，大型MOCVD装备、 关键原材料以及70%以上的芯片实现国产化，上游芯片规模化生产企业3-5家；产业集 中度显著提高，拥有自主品牌、较大市场影响力的骨干龙头企业10家左右；初步建立 半导体照明标准体系；实现年节电400亿千瓦时，相当于年
9、减排二氧化碳4000万吨。 科技部“十城万盏”计划实施,国家政策支持中国LED产业发展,2009年，在国务院常务会议上，半导体照明被列入推广扩大内需的产品之一，借助 科技部实施的“十城万盏 ”示范工程，来实现半导体照明产业的战略目标。具体目标 是：至2010年，在全中国完成50个半导体照明示范城市建设工作，应用200万盏LED市 政照明灯具。而LED器件国产化比例目标为70%，预期年节电达10亿度。到2015年， 半导体照明进入30%通用照明市场。预期年节电1400亿度，并且带动半导体照明产业 规模达到人民币5000亿元。,关键技术进一步突破，高端产业化进程有所加快,2008年以来，在奥运会、
10、世博会等政府大型项目的带动下，中国企业LED产品技术 创新与应用开发能力得到快速提升，关键材料和器件研究取得突破性进展，其中晶能 光电的“硅衬底发光二极管材料与器件”产业化项目就是典型代表。中国LED芯片企业 已经从2004年的30家发展到现在的60多家，并且这一速度还在加快。,产品成本降低加速市场多元化应用,LED显示屏应用已成规模，未来仍将稳定成长 LED显示屏在中国发展速度非常迅速，从初期的几家企业、年产值几千万元人民币 发展到目前超过150家企业、年产值几亿元人民币，产品应用领域涉及金融证券、体 育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域。随着技术的发 展，显示屏市场
11、已经从原来单一的文字显示发展到图像的全彩显示，2008年以来，由 于奥运会、60周年国庆以及上海世博会等大型活动的刺激，中国各大城市掀起了户外 广告显示热潮，随着中国二三级城市在户外显示领域的投入，未来该市场还将保持稳 定成长。 LED交通信号灯替换速度加快 以LED为光源的交通号灯则有抗震耐冲击、反应速度快、节约能源、寿命长等优点,产品成本降低加速市场多元化应用,近两年，在中国的许多城市，如北京、上海、重庆、南京等都将传统光源的信号灯更 换成以LED为光源的号灯。在中国尤其在一些经济发达，设施经费比较充足的地区， 更换的情况尤为明显。随着内地城市畅通工程的实施，LED替代传统光源信号的等速
12、度将明显加快，从而推动该市场的快速发展。 车用LED发展空间优势明显 超高亮度LED可以做成刹车灯、尾灯和方向灯，也可用于仪表照明和车内照明，它 在耐震动、省电、长寿命方面比白炽灯具有明显的优势。用作主刹车灯，它比白炽灯 反应速度快得多（LED为60ns，比白炽灯的140ms要缩短许多），从而使得汽车高速 公路上行驶，会增加46米的安全距离。近两年，中国汽车产业快速发展，2009年中 国汽车产量有望达到1200万辆，而且中高档汽车比重越来越高，LED在汽车市场的应,产品成本降低加速市场多元化应用,用有很大的上升空间。 大尺寸LCD背光源市场异军突起 从2007年开始，LED逐步替代CCFL作为
13、大尺寸LCD面板背光源进入市场，市场专 业研究机构DisplaySearch数据显示，2009年第三季在笔记型电脑市场，采用LED背光 源的比例将首次超越CCFL背光源，达53%。此外，该机构还表示用于液晶电视的LED 背光渗透率将从2009年的3%增长到2013年的40%，将于2014年超过CCFL背光源，并 且渗透率将超过50%。截止2009年8月份，中国NB出货量已达8809万台，液晶显示器 和液晶电视的产量也分别达到7987万台、2574万台。未来几年，随着以上整机产量的 增加和LED渗透率的不断提升，LED背光源在大尺寸LCD面板中的应用将全面开花。 可以预见，在接下来的几年LED在
14、大尺寸LCD背光源的应用仍将处于高速增长期。,产品成本降低加速市场多元化应用,照明市场蓄势待发 节能减排显然已成为我国乃至全球的共同呼声，而半导体照明产业作为新一轮高科 技产业发展的焦点，被誉为全世界最有机会、最受追捧的产业。业内普遍认为，只有 当白光LED发光效率突破100lm/W，LED就有望进入普通照明市场，从目前来看美国 的Cree已经生产了数百万个100流明以上的照明级LED灯，与此同时国内的企业也在 积极加紧研发室内照明级LED灯。未来几年，随着技术不断进步，成本持续降低， LED进入照明长期市场障碍已不大，半导体照明市场正蓄势待发。,市场将进入新一轮高速发展期,以上论述有力支撑着
15、未来中国LED市场的快速增长，主要的亮点是LCD背光源用 LED在未来五年中市场增长率将呈现逐年快速增长的趋势，这主要是由于LED将由小 尺寸逐步过渡到NB、LCD TV等大尺寸中，市场发展由于增添了新的亮点应用而进入 新一轮高速发展时期，到2012年，中国LED市场规模降接近500亿元人民币。,图：2008-2012年年中国LED应用结构（按销售额划分）,LED市场应用现状与前景分析,场应用仍以手机为主，约占高亮度LED 市场比重48%，其次为显示器与汽车。展望未 来5年，照明、汽车和显示器用背光源市场将是LED需求的主要增长点。,图：高亮度LED与传统LED市占率对比,图：2007年高亮度
16、白光LED发展趋势,第三章 技术要点分析,LED光源面临高价格、低功率的难题,我们评价一个光源，一般需要看几个特性：功率，光效，光线特性，价格。功率是指 光源的常用输入功率，比如100W的白炽灯，是指其输入功率是100W。每种光源都可以 覆盖很大的功率范围，这里我们只对比常用的功率范围。 光效是光源把电能或者其他输入转化为光能的能力，光能我们用光通量作为评价标 准，这个效率的单位就是 (流明/瓦特)，表示光源把每瓦能源转化为流明的能力。 光线特性是指光源的颜色，发光面积，光线发散角等特性。光线特性经常会决定一种 光源的应用范围，比如激光的方向性好，可以用于测距，而荧光灯发散性好，适合室内 照明等等。 价格因为不同的功率相差很大，我们取每1000流明需要的价格来做一个粗略的对比。 从这个表可以看出，LED除了在光线特性和其他特性上略占优势之外，在功率，价格,LED光源面临高价格、低功率的难题,方面可以说完全处于劣势。尤其是价格，这个是限制LED目前应用范围的最致命因素。 功率的限制导致LED不能用于大范围照明，比如
