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得益于生产工艺的改善和技术的进步,高亮度LED将会在显示、投影、照明、装饰等领域发挥重要的作用。
最新的市场预测表明,全球高亮度LED(Light Emitting Diode,发光二极管)的市场规模将会在近几年得到一次持续、快速的增长。分析人士认为,该市场的整体规模将从2006年的40亿美元,迅速攀升到2009年的70亿美元以上。其中,用于照明和显示领域的比重将会得到成倍的增长,二者份额之和有望在2009年达到整个市场的半壁江山。对于广大LED从业者来说,这无疑是一个信号,督促他们积极进行上下游的资源整合,同时布局这两大应用领域。
先行者的探索
尽管IT界很多厂商认为高亮度LED距离实用仍有一段距离,但是却从来阻止不了那些立意独特的先行者。索尼是全球第一家将LED屏幕技术融入到笔记本电脑里的厂家,它在不久前就将一款采用LED背光源的笔记本电脑VGN-TX56C投入到市场。
从技术上进行分析,12.1、13.3和14.1英寸的宽屏笔记本电脑如果采用LED作为背光源,其功耗将比采用传统CCFL(冷阴极荧光灯)的同等产品功耗降低1~2W。我们知道,笔记本电脑的背光源功耗每降低1W,笔记本电脑电池的平均巡航时间就能得到多达30~45分钟的延长。另外,采用LED背光源的笔记本电脑屏幕不仅在能耗上可以得到大幅度的降低,同时在亮度、色彩鲜艳度、对比度等诸多方面,其表现也比普通屏幕更加出色,完全可以和CRT显示器媲美。因此,众多业界人士均认为,采用LED背光源的笔记本电脑将成为未来几年的一个重要发展趋势。
从制造工艺来看,LED背光源是由众多栅格状的半导体组成的,每个“格子”中都拥有一个LED半导体,这样LED背光就成功地实现了光源的平面化。平面化的光源不仅有优异的亮度均匀性,还不需要复杂的光路设计,这样一来LCD的厚度就能做得更薄,同时还拥有更好的可靠性和稳定性。更薄的液晶显示面板意味着笔记本电脑拥有更轻的机身重量、更佳的移动性。尤为重要的是,现阶段白色LED背光的寿命已经高达10万小时,不仅远远超出现有的CCFL背光源3万小时的使用寿命,而且还有再次提升的巨大潜力。
以此类推,采用LED作为背光源,对于台式液晶显示器和液晶电视来说,也具有非常重要的意义。本文成稿之时,正在德国汉诺威举行的CeBIT 2007展会就传来消息,三星电子刚刚在展会上发布了一款使用LED作为背光源的30英寸液晶显示器SyncMaster XL30。该产品提供了USB和DVI-D接口,同时还支持HDCP(高带宽数字内容保护)协议,能够将数码单反相机(DSLR)拍摄的照片转换为鲜绿、深红和其他自然色,以其自然形态在显示器上呈现出来。
不过,尽管LED优势颇多,但是现阶段它也存在发光效率低下的问题:发光效率只有30流明/瓦,远低于CCFL液晶面板60流明/瓦的发光效率。于是,高亮度LED领域的技术进展就成为各大厂商关注的热点问题。另外,成本也是制约LED普及的一大障碍,譬如三星就曾经在2006年推出过20.1英寸LED背光源模组(LED BLU),但由于缺乏价格竞争力,因而未能实现商品化。
高亮度的诱惑
当然,高亮度LED的目标并不仅限于传统的IT领域。以车用电子为例,不仅是白光LED,包括红光、黄光等在内的可视光LED,都已经开始被应用在汽车的仪表板背光,以及方向灯、尾灯,而车内外装饰部分更是无需赘言。一些研究报告也纷纷指出,汽车制造业对于LED的使用数量一直在增加,并且具有很好的发展潜力。
高亮度LED也吸引了国内众多的厂商,目前我国总共拥有大约600家LED制造商,主要分布在福建、广东、江苏、上海、浙江和山东等省市,它们更多地专注于高亮度LED、白光LED、高功率LED、红外LED和芯片LED等产品。
与此同时,高亮度LED技术的进步,也增加了LED作为普通照明光源的可能性。试想一下,如果高亮度LED能够取代传统的白炽灯,那将会形成一个3000亿美元以上的庞大市场规模。不过,高亮度LED要涉足到建筑照明等领域,在整体技术上仍需更大的突破才行。
从基板材料来说,尽管GaN(这是一种蓝色LED原料)已经被广泛使用,但是从照明的用途来说,为了达到更高效率,如何实现与自然光接近的颜色就显得非常必要。以目前GaN LED的研发来看,大致可分为大电流化、短波长化、高效率化等发展方向。
经典物理学告诉我们,加大电流对于提升亮度有着直接的提升作用。然而,对于LED来说,如果只是单纯加大电流,LED就会出现过热的现象,这也会直接影响到LED的演色结果,并且对LED的使用寿命也会有负面影响。
另外,虽然加大LED芯片的面积可以能够获得更高的亮度,但过大的面积在应用过程和结果上也往往会导致适得其反的结果。
尽管面临这样或那样的难题,不过高亮度LED广阔的应用前景仍是令更多的国际大厂不断加入LED的阵营,新的产品和技术也是层出不穷。意法半导体、欧司朗光电半导体、美信(Maxim)、安华高科技(Avago)等公司,就都在近期推出了相应的产品(详见本文后附的链接)。
一直以来,Haitz定律被誉为LED领域的摩尔定律。制定此定律的Roland Haitz(安捷伦前任技术科学家)从1965年LED商业化发展至今的过程中,观察并得出这样的结论:LED几乎每18~24个月就能提升1倍的发光效率。即每10年LED都会得到20倍以上的亮度增长,但是价格却只有原先的1/10。
高亮度LED,距离我们已经不再遥远。
链接:不经意间的邂逅
就像事先商量过一样,多家厂商都不约而同地选择了2007年年初,推出各自的高亮度LED产品和解决方案。这难道是巧合?
意法半导体推出的是具有自动节能特性的LED驱动器STP16CPS05,它有助于制造商达到工业照明、公司标牌和交通应用的高能效要求,比现有解决方案节省电能80%。据悉,该产品现已投产。
欧司朗光电半导体公司在近日推出了面向迷你投影机的OSTAR Projection,这款产品拥有更高的亮度,其亮度为120流明,可采用大幅面格式,将屏幕显示内容投影至幕布或是墙上。
美信公司也在不久前的第12届国际集成电路研讨会暨展览会上发布了高效率、大功率、快速瞬态响应的高亮度LED驱动器MAX16818,该产品采用平均电流模式控制,具有同步栅极驱动电路和较宽的开关频率范围,适用于大功率LED光源高效驱动方案。
安华高科技也于近日推出一款薄型3W高功率白光表面贴装LED产品ASMT-MW20,它可以提供高达160流明的照明输出。(李增羽)
最新的市场预测表明,全球高亮度LED(Light Emitting Diode,发光二极管)的市场规模将会在近几年得到一次持续、快速的增长。分析人士认为,该市场的整体规模将从2006年的40亿美元,迅速攀升到2009年的70亿美元以上。其中,用于照明和显示领域的比重将会得到成倍的增长,二者份额之和有望在2009年达到整个市场的半壁江山。对于广大LED从业者来说,这无疑是一个信号,督促他们积极进行上下游的资源整合,同时布局这两大应用领域。
先行者的探索
尽管IT界很多厂商认为高亮度LED距离实用仍有一段距离,但是却从来阻止不了那些立意独特的先行者。索尼是全球第一家将LED屏幕技术融入到笔记本电脑里的厂家,它在不久前就将一款采用LED背光源的笔记本电脑VGN-TX56C投入到市场。
从技术上进行分析,12.1、13.3和14.1英寸的宽屏笔记本电脑如果采用LED作为背光源,其功耗将比采用传统CCFL(冷阴极荧光灯)的同等产品功耗降低1~2W。我们知道,笔记本电脑的背光源功耗每降低1W,笔记本电脑电池的平均巡航时间就能得到多达30~45分钟的延长。另外,采用LED背光源的笔记本电脑屏幕不仅在能耗上可以得到大幅度的降低,同时在亮度、色彩鲜艳度、对比度等诸多方面,其表现也比普通屏幕更加出色,完全可以和CRT显示器媲美。因此,众多业界人士均认为,采用LED背光源的笔记本电脑将成为未来几年的一个重要发展趋势。
从制造工艺来看,LED背光源是由众多栅格状的半导体组成的,每个“格子”中都拥有一个LED半导体,这样LED背光就成功地实现了光源的平面化。平面化的光源不仅有优异的亮度均匀性,还不需要复杂的光路设计,这样一来LCD的厚度就能做得更薄,同时还拥有更好的可靠性和稳定性。更薄的液晶显示面板意味着笔记本电脑拥有更轻的机身重量、更佳的移动性。尤为重要的是,现阶段白色LED背光的寿命已经高达10万小时,不仅远远超出现有的CCFL背光源3万小时的使用寿命,而且还有再次提升的巨大潜力。
以此类推,采用LED作为背光源,对于台式液晶显示器和液晶电视来说,也具有非常重要的意义。本文成稿之时,正在德国汉诺威举行的CeBIT 2007展会就传来消息,三星电子刚刚在展会上发布了一款使用LED作为背光源的30英寸液晶显示器SyncMaster XL30。该产品提供了USB和DVI-D接口,同时还支持HDCP(高带宽数字内容保护)协议,能够将数码单反相机(DSLR)拍摄的照片转换为鲜绿、深红和其他自然色,以其自然形态在显示器上呈现出来。
不过,尽管LED优势颇多,但是现阶段它也存在发光效率低下的问题:发光效率只有30流明/瓦,远低于CCFL液晶面板60流明/瓦的发光效率。于是,高亮度LED领域的技术进展就成为各大厂商关注的热点问题。另外,成本也是制约LED普及的一大障碍,譬如三星就曾经在2006年推出过20.1英寸LED背光源模组(LED BLU),但由于缺乏价格竞争力,因而未能实现商品化。
高亮度的诱惑
当然,高亮度LED的目标并不仅限于传统的IT领域。以车用电子为例,不仅是白光LED,包括红光、黄光等在内的可视光LED,都已经开始被应用在汽车的仪表板背光,以及方向灯、尾灯,而车内外装饰部分更是无需赘言。一些研究报告也纷纷指出,汽车制造业对于LED的使用数量一直在增加,并且具有很好的发展潜力。
高亮度LED也吸引了国内众多的厂商,目前我国总共拥有大约600家LED制造商,主要分布在福建、广东、江苏、上海、浙江和山东等省市,它们更多地专注于高亮度LED、白光LED、高功率LED、红外LED和芯片LED等产品。
与此同时,高亮度LED技术的进步,也增加了LED作为普通照明光源的可能性。试想一下,如果高亮度LED能够取代传统的白炽灯,那将会形成一个3000亿美元以上的庞大市场规模。不过,高亮度LED要涉足到建筑照明等领域,在整体技术上仍需更大的突破才行。
从基板材料来说,尽管GaN(这是一种蓝色LED原料)已经被广泛使用,但是从照明的用途来说,为了达到更高效率,如何实现与自然光接近的颜色就显得非常必要。以目前GaN LED的研发来看,大致可分为大电流化、短波长化、高效率化等发展方向。
经典物理学告诉我们,加大电流对于提升亮度有着直接的提升作用。然而,对于LED来说,如果只是单纯加大电流,LED就会出现过热的现象,这也会直接影响到LED的演色结果,并且对LED的使用寿命也会有负面影响。
另外,虽然加大LED芯片的面积可以能够获得更高的亮度,但过大的面积在应用过程和结果上也往往会导致适得其反的结果。
尽管面临这样或那样的难题,不过高亮度LED广阔的应用前景仍是令更多的国际大厂不断加入LED的阵营,新的产品和技术也是层出不穷。意法半导体、欧司朗光电半导体、美信(Maxim)、安华高科技(Avago)等公司,就都在近期推出了相应的产品(详见本文后附的链接)。
一直以来,Haitz定律被誉为LED领域的摩尔定律。制定此定律的Roland Haitz(安捷伦前任技术科学家)从1965年LED商业化发展至今的过程中,观察并得出这样的结论:LED几乎每18~24个月就能提升1倍的发光效率。即每10年LED都会得到20倍以上的亮度增长,但是价格却只有原先的1/10。
高亮度LED,距离我们已经不再遥远。
链接:不经意间的邂逅
就像事先商量过一样,多家厂商都不约而同地选择了2007年年初,推出各自的高亮度LED产品和解决方案。这难道是巧合?
意法半导体推出的是具有自动节能特性的LED驱动器STP16CPS05,它有助于制造商达到工业照明、公司标牌和交通应用的高能效要求,比现有解决方案节省电能80%。据悉,该产品现已投产。
欧司朗光电半导体公司在近日推出了面向迷你投影机的OSTAR Projection,这款产品拥有更高的亮度,其亮度为120流明,可采用大幅面格式,将屏幕显示内容投影至幕布或是墙上。
美信公司也在不久前的第12届国际集成电路研讨会暨展览会上发布了高效率、大功率、快速瞬态响应的高亮度LED驱动器MAX16818,该产品采用平均电流模式控制,具有同步栅极驱动电路和较宽的开关频率范围,适用于大功率LED光源高效驱动方案。
安华高科技也于近日推出一款薄型3W高功率白光表面贴装LED产品ASMT-MW20,它可以提供高达160流明的照明输出。(李增羽)