LED行業(yè)：希望之星 閃閃發(fā)光之二

LED光源主要優(yōu)勢(shì)

　　LED的發(fā)光原理是利用半導(dǎo)體中的電子和電洞結(jié)合而發(fā)出光子，不同于燈泡需要在3000度以上的高溫下操作，也不必像日光燈需使用高電壓激發(fā)電子束，LED和一般的電子組件相同，只需要2～4伏特(V)的電壓，在常溫下就可以正常動(dòng)作，因此其壽命也比傳統(tǒng)光源來得更長(zhǎng)，可達(dá)10萬小時(shí)以上(目前產(chǎn)業(yè)化的國(guó)外可達(dá)3~5萬小時(shí))。

　　白熾燈的發(fā)光效率是8--15 lm/ W左右，普通T-8鹵素?zé)晒鉄艄庑Э蛇_(dá)40 lm/ W，T-5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(jí)的通斷時(shí)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(zhǎng)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，常用的大小為0.3～1mm左右，跟傳統(tǒng)的燈泡或日光燈相比，體積相對(duì)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(jiān)固耐震。

 LED手機(jī)市場(chǎng)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2-6顆，第四類為按鍵背光源約使用6-10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(huì)達(dá)到19~20顆LED，可見手機(jī)對(duì)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(chǎng)占比高達(dá)62%，從量上看，手機(jī)市場(chǎng)占比也達(dá)18%，手機(jī)市場(chǎng)當(dāng)之無愧是推動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)的第一波浪潮。盡管手機(jī)市場(chǎng)仍在增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)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(duì)手機(jī)節(jié)能的要求越來越強(qiáng)烈，這將推動(dòng)能耗更低的OLED面板對(duì)TFT LCD面板的替代，而OLED是主動(dòng)發(fā)光，不需要背光，對(duì)LED的需求趨降。

　　綜合來看，手機(jī)市場(chǎng)目前仍是LED的主要市場(chǎng)，但手機(jī)市場(chǎng)的影響力在下降，LED成長(zhǎng)需要新的應(yīng)用市場(chǎng)的推動(dòng)，白光LED進(jìn)入一般通用照明市場(chǎng)預(yù)計(jì)2010后才會(huì)真正來臨，現(xiàn)階段有兩個(gè)“整裝”市場(chǎng)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(chǎng)。

LED背光技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

LED NB及液晶電視背光市場(chǎng)前景

　  LED背光技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

　　LED作為L(zhǎng)CD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(shì)外，還有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，歸納為十個(gè)方面：

　　節(jié)能。目前，照明消耗約占整個(gè)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(guó)、日本等國(guó)家和臺(tái)灣地區(qū)對(duì)LED照明效益進(jìn)行了預(yù)測(cè)，美國(guó)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)，每年減少7.55億噸二氧化碳排放量；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(tái)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(duì)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(zhǎng)達(dá)10萬小時(shí)。即使每天連續(xù)使用10個(gè)小時(shí)，也可以連續(xù)用上27年，大大延長(zhǎng)了液晶電視的使用壽命，可獲得對(duì)等離子技術(shù)壓倒性的優(yōu)勢(shì)；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(gè)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(dòng)圖像。傳統(tǒng)CCFL燈管的閃爍發(fā)光頻率較低，表現(xiàn)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景可能產(chǎn)生畫面跳動(dòng)。

　　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(dòng)畫面；實(shí)時(shí)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(shí)保證整體對(duì)比度。當(dāng)用戶的視頻源在計(jì)算機(jī)和DVD機(jī)間切換時(shí)，可以輕松在9600K和6500K間調(diào)整白平衡，而且不會(huì)犧牲亮度和對(duì)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(zhǎng)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(jiǎn)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(jì)也頗為簡(jiǎn)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(shì)，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(duì)比，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LED在功耗方面處于劣勢(shì)，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(jià)格昂貴，同等尺寸的背光源，LED是CCFL價(jià)格的4倍。對(duì)于目前價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)而言，讓廠家有些望而卻步，只有索尼為了圖像質(zhì)量不計(jì)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(huì)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(gè)劣勢(shì)；4)LED在網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)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(shí)間一久會(huì)產(chǎn)生色移，波長(zhǎng)會(huì)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?yàn)轱@示器領(lǐng)域的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)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(shí)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(huì)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(duì)于輝度的要求方面，電視會(huì)比電腦熒幕高，側(cè)光式背光的話就會(huì)使用白光LED，如果是要求高輝度、高演色性的電視就會(huì)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(chǎng)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(zhǎng)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(duì)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(huì)成為一個(gè)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(duì)于白光LED做為背光源的采用將會(huì)更加擴(kuò)大。

　　另一方面，電視用RGB背光的市場(chǎng)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?yàn)?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?yàn)槭侵毕率降姆绞�，所以在LED的使用數(shù)方面，也會(huì)因?yàn)槊姘迕娣e而大幅度的增加，在加上為了色調(diào)同一，數(shù)百個(gè)LED全部都需根據(jù)發(fā)光波長(zhǎng)嚴(yán)格選定，光是LED成本就很高。使用時(shí)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(cè)出的內(nèi)容送回LED的Sensing Algorithm等周邊電路的成本，并且因?yàn)榇罅渴褂酶咻x度LED，導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)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(jià)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(hào)的高解析度范圍，現(xiàn)在的影像播放訊號(hào)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(chǎng)化的話，前提是必須降低成本，并且提高品質(zhì)，建立采用 高解析資訊播放規(guī)格，并且基于這個(gè)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(chǎng)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(huì)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?yàn)轱@示器領(lǐng)域的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)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(shí)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(jià)要比LED面板的售價(jià)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(jià)將增加300美元。一般業(yè)者認(rèn)為，當(dāng)LED背光與CCFL背光價(jià)格拉近至1.5倍以內(nèi)時(shí)，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(jì)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(huì)越來越普遍。臺(tái)灣PIDA預(yù)測(cè)，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(huì)大量采用LED背光面板，價(jià)格昂貴是主要原因之一。

　　而韓國(guó)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(chǎng)預(yù)測(cè)，對(duì)象包括液晶顯示器、筆記本電腦、液晶電視等。該公司預(yù)測(cè)到2007年，將達(dá)到約510萬臺(tái)，占整個(gè)背照燈市場(chǎng)的1.5%，2008年達(dá)到約1900萬臺(tái)和占市場(chǎng)的4.8%，2009年達(dá)到4210萬臺(tái)和9.6%，2010年將迅速增加到約6780萬臺(tái)和14.1%，2010年LED背照燈在金額上會(huì)達(dá)到45億9900萬美元，占總體的25.4%。

　　所以NB和液晶電視面板背光將成為推動(dòng)全球LED產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的新的推動(dòng)力，由于NB及液晶電視面板主產(chǎn)地在臺(tái)灣地區(qū)、韓國(guó)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(tái)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(jì)有限。但如果國(guó)內(nèi)下游液晶電視整機(jī)廠自建面板模組廠的話，將推動(dòng)國(guó)內(nèi)背光對(duì)LED新的需求，長(zhǎng)遠(yuǎn)需求前景看好，目前國(guó)內(nèi)只有TCL有自建液晶模組廠的規(guī)劃，產(chǎn)能為250萬臺(tái)/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(tái)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(chǎng)，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(huì)有機(jī)會(huì)在亮度和成本兩方面與HID進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

　　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(jì)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(jì)的彈性度增加，而且因?yàn)長(zhǎng)ED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(jì)簡(jiǎn)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(dòng)設(shè)備的操作面板，應(yīng)用可以說是相當(dāng)?shù)亩�，�?dāng)然各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都有輝度要求，同時(shí)對(duì)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(huì)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(duì)色再現(xiàn)等等沒有明確的要求，而車內(nèi)燈會(huì)因?yàn)槌塑嚾擞憛捤{(lán)色的光等等因素，所以對(duì)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(huì)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(chǎng)在車內(nèi)飾背光，其次為車后燈，2006年全球車內(nèi)飾市場(chǎng)銷售額4.2億美元，車后燈市場(chǎng)為2.2億美元，預(yù)計(jì)2010年汽車市場(chǎng)LED總體銷售額會(huì)達(dá)到11.5億美元。

LED用于照明尚需時(shí)日

LED用于一般照明領(lǐng)域技術(shù)與成本制約尚需一段時(shí)間

　　未來LED市場(chǎng)最大的領(lǐng)域就是一般照明市場(chǎng)，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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)發(fā)展卻較為緩慢，因?yàn)槿绻�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(jià)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(huì)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(shí)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(guó)電子報(bào)》上撰文(11/2005)，對(duì)認(rèn)識(shí)LED白光照明成本結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì)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)路線而言，不同技術(shù)水平成本也有明顯差異。即使同一種技術(shù)路線、同一種技術(shù)水平，各生產(chǎn)廠家采用不同的成本控制方法，其結(jié)果也會(huì)有較大差別。

　　由于上述問題都給成本預(yù)測(cè)帶來困難，所以要做半導(dǎo)體照明的有關(guān)成本預(yù)測(cè)，對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行一些假設(shè)：首先，藍(lán)光LED激發(fā)熒光粉，其中藍(lán)光LED為GaN基多量子阱LED結(jié)構(gòu)；其次，由尺寸為1mm×1mm的芯片封裝成單燈；第三，半導(dǎo)體照明燈由若干個(gè)單燈簡(jiǎn)單組合而成；第四，每一個(gè)單燈均安裝在帶有驅(qū)動(dòng)電源、散熱性能良好的燈支架上，但驅(qū)動(dòng)電源、支架及裝飾部件的成本不計(jì)算在固態(tài)照明燈成本之內(nèi)，即僅考慮“燈泡”的成本；第五，芯片發(fā)光效率高低和芯片器件所能承受的功率密度大小基本與成本無關(guān)。這一假設(shè)在一定范圍內(nèi)是成立的。比如，同一家研究單位或企業(yè)提高外延生長(zhǎng)、芯片制造和器件封裝水平，往往可以在不明顯增加成本的前提下，通過優(yōu)化工藝技術(shù)而顯著提高發(fā)光效率和器件所能承受的電流密度；第六，外延生長(zhǎng)、芯片制造和器件封裝均達(dá)到比較理想的90%的合格率。

　　發(fā)光效率為40lm/W時(shí)，1W半導(dǎo)體白光燈成本在2.5元以內(nèi)，光通量為1500lm的半導(dǎo)體白光照明燈，其成本應(yīng)可控制在93.75元以內(nèi)；發(fā)光效率為200lm/W時(shí)，1W半導(dǎo)體白光燈成本在2.5元以內(nèi)，光通量為1500lm的半導(dǎo)體白光照明燈，其成本應(yīng)可控制在18.75元以內(nèi)；發(fā)光效率高達(dá)200lm/W，同時(shí)器件功率密度高達(dá)10W/mm2(美國(guó)固態(tài)照明技術(shù)路線圖的最高目標(biāo))，也就是說使用一顆1mm×1mm的GaN基LED芯片，就可封裝成光通量為2000lm的半導(dǎo)體白光燈，它比20W日光燈還亮。此時(shí)，比起日光燈、1500lm半導(dǎo)體白光燈的成本更低，其成本主體取決于封裝，成本有可能變到5元以下。

　　一些國(guó)家已經(jīng)對(duì)固態(tài)照明技術(shù)的成本做出了一個(gè)規(guī)劃，例如，美國(guó)固態(tài)照明技術(shù)路線圖中就有對(duì)成本的目標(biāo)：首先，到2007年，光通量為200lm的固態(tài)白光照明燈(效率為75lm/W)，價(jià)格降到4美元以下，即光通量相當(dāng)于20W白熾燈水平的固態(tài)白光照明燈，其單價(jià)降到32元人民幣左右；其次，到2012年，光通量為1000lm的固態(tài)白光照明燈(發(fā)光效率為150lm/W)，價(jià)格降到5美元以下，即光通量相當(dāng)于60W白熾燈水平的固態(tài)白光照明燈，其單價(jià)降到40元人民幣左右；第三，到2020年，光通量為1500lm的固態(tài)白光照明燈(發(fā)光效率為200lm/W)，價(jià)格降到3美元以下，即光通量相當(dāng)于20W日光燈水平的固態(tài)白光照明燈，其單價(jià)降到24元人民幣左右。(注：這一目標(biāo)可能較早制定，日亞宣布2007年將投產(chǎn)光效為150lm/w的LED產(chǎn)品，全球LED照明產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程估計(jì)大大快于上述目標(biāo)進(jìn)程)

　　目前市場(chǎng)上光通量為30lm～50lm的固態(tài)白光單燈(1mm×1mm芯片)，其銷售價(jià)格約為20元到28元。但實(shí)際成本如何呢？在一片直徑為50mm的藍(lán)寶石襯底上，GaN基LED的襯底、外延和芯片成本分別為300元、300元和600元，用此外延材料可制造成1600個(gè)大小為1mm×1mm的功率型半導(dǎo)體芯片，每個(gè)芯片的成本不到1元。目前封裝1W半導(dǎo)體白光燈的成本約6元(芯片成本除外)，但批量生產(chǎn)，廠家自己開模，成本控制在1.5元是沒有問題的，所以，只要企業(yè)規(guī)模做上去了，合格率達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，1W半導(dǎo)體白光燈成本應(yīng)在2.5元以內(nèi)。

　　這一目標(biāo)能否達(dá)到，外延材料生長(zhǎng)、芯片制造和器件封裝同樣重要。研究工作表明，半導(dǎo)體照明芯片承受功率密度10W/mm2是沒有問題的，只要散熱條件足夠好，而今后的關(guān)鍵問題在于提高外延材料內(nèi)量子效率，提高芯片出光效率，提高器件封裝效率和散熱特性半導(dǎo)體白光照明燈要替代白熾燈和日光燈，在外延、芯片和封裝等成本上并沒有很大困難，即使上述預(yù)測(cè)成本提高一倍也還是比較樂觀的，這里關(guān)鍵的挑戰(zhàn)在于能否大幅度提升技術(shù)水平。不斷提高外延材料的質(zhì)量，不斷提高發(fā)光效率，不斷提高器件所能承受的功率密度，解決好器件散熱問題，半導(dǎo)體照明燈替代白熾燈和日光燈是必然趨勢(shì)，其價(jià)格一定能降到老百姓能接受的程度。近期國(guó)內(nèi)外技術(shù)突飛猛進(jìn)，預(yù)示著半導(dǎo)體照明燈進(jìn)入千家萬戶的時(shí)代會(huì)提前到來。

LED超越傳統(tǒng)光源創(chuàng)造更高品質(zhì)

　　LED市場(chǎng)是一個(gè)尚包含著很多的課題和可能性的領(lǐng)域，正因?yàn)槿绱耸袌?chǎng)的潛力是相當(dāng)?shù)拇螅�相信在各領(lǐng)域的努力下，LED大有機(jī)會(huì)可以超越傳統(tǒng)光源，創(chuàng)造更高品質(zhì)的光源環(huán)境。

　　對(duì)于LED的新應(yīng)用市場(chǎng)來說，早期一般所期待的是車用領(lǐng)域、LCD用背光燈領(lǐng)域，以及代替白熾燈等燈泡，或代替用于室外看板光源功能的一般照明領(lǐng)域，對(duì)于這些領(lǐng)域，LED可以說在輝度和演色性兩方面都能夠滿足要求，只不過在部分的技術(shù)上還要進(jìn)行開發(fā)和努力。

　　但是因?yàn)長(zhǎng)ED的技術(shù)還在不斷的開發(fā)中，各種應(yīng)用的可能性都還是相當(dāng)?shù)拇�，相信未來必定�?huì)因?yàn)榘l(fā)光效率的提高，和價(jià)格的降低被開發(fā)出更多的新應(yīng)用領(lǐng)用，例如目前已經(jīng)有業(yè)者開始開發(fā)利用LED作為液晶投影機(jī)的光源、可視光通訊用的光源等等。此外伴隨著這些變化，在封裝材料、熱傳導(dǎo)黏合劑等的封裝相關(guān)領(lǐng)域也因此而有著相當(dāng)多的改變，并且出現(xiàn)了相當(dāng)大的連鎖效應(yīng)。

　　就如平面顯示器實(shí)現(xiàn)每英　1萬日?qǐng)A的理想一樣，就技術(shù)與應(yīng)用而言，白光LED的效能已經(jīng)逐漸接近在100lm/W下、每流明1日?qǐng)A的成本目標(biāo)。以目前技術(shù)而言，如果藍(lán)光LED芯片的光輸出若能達(dá)到360lm/W的話，就有相當(dāng)大的可能性獲得100lm/W輸出的白光LED，而這個(gè)達(dá)到360lm/W藍(lán)光LED芯片的技術(shù)以今天而言，已經(jīng)不再是艱巨的挑戰(zhàn)了，Cree在2006年便以發(fā)展出光輸出高達(dá)370lm/W白光LED用藍(lán)光LED芯片。所以一旦360lm/W以上的藍(lán)光LED芯片量產(chǎn)技術(shù)確立之后，下一個(gè)目標(biāo)便是開始朝向在白光100lm/W下、每流明1日?qǐng)A的成本目標(biāo)發(fā)展。更具體化一點(diǎn)來看，如果期望在各領(lǐng)域普及白光LED應(yīng)用的話，就必須將現(xiàn)在30lm/W的成本降低1/2~1/3。這樣一來就必須朝向提高在LED生產(chǎn)和封裝時(shí)的良率，以及使用材料的改變。不過最好的方法還是透過量產(chǎn)的方式來降低單價(jià)，但是為了得到更大的量產(chǎn)效果，終究還是必須增加白光LED在各方面的應(yīng)用機(jī)會(huì)�，F(xiàn)在各業(yè)者都在努力增加白光LED的應(yīng)用領(lǐng)域，所以才能夠使得1ml的成本持續(xù)降低，相信在未來數(shù)年內(nèi)1m　的大面積LED晶片的產(chǎn)品和高單價(jià)的高階LED產(chǎn)品，能夠有機(jī)會(huì)到達(dá)商品化實(shí)用的價(jià)格。

　　在藍(lán)光LED芯片與白光LED技術(shù)的迅速推進(jìn)下，在應(yīng)用市場(chǎng)方面也獲得了相對(duì)令人欣慰的回應(yīng)。白色發(fā)光LED的應(yīng)用，從單顆小型照明應(yīng)用，不斷擴(kuò)展到液晶面板背光源，并即將敲開車用大燈、屋外照明等各領(lǐng)域的應(yīng)用大門。根據(jù)isuppli市調(diào)公司的統(tǒng)計(jì)，2006-2008年復(fù)合成長(zhǎng)率(CAGR)約為111.2%，而2007年LED產(chǎn)品各項(xiàng)應(yīng)用更將步入高速成長(zhǎng)期，整體而言，手機(jī)應(yīng)用已出現(xiàn)成長(zhǎng)趨緩，但背光源、車用、戶外看板等需求將大幅提升，從2005-2010年之間，背光源、車用、戶外看板的年復(fù)合成長(zhǎng)率分別為55.8%、19.2%、16.5%。