LED照明技术的应用现状与发展前景

LED 照明电路的现况及应用前景 . 2 引言 . 3 一、 LED 的概述 . 4 二、 LED 的发展历史 . 5 三、 LED 的分类 . 6 1、按发光管发光颜色分 . 6 2、按发光管出光面特征分 . 6 3、按发光二极管的结构分 . 6 4、按发光强度和工作电流分 . 6 四、 LED 的特点 . 7 1、体积小 . 7 2、耗电量低 . 7 3、使用寿命长 . 7 4、高亮度、低热量 . 7 5、环保 . 7 6、坚固耐用 . 7 7、多变幻 . 8 8、我国没有核心技术 . 8 10、 LED 应用产品散热难 . 8 11、 LED 应用电源管理 . 8 五、 LED 的发展现状 . 10 1、国际大厂引领产业发展，利用技术优势占据高附加值产品的生产 . 10 2、全球产业格局呈现垄断局面，主要集中于日本与台湾地区 . 10 3、我国已成为重要封装基地，海内外企业纷纷投资抢占国内巨大市场 . 10 4、产业投资继续加大，国际知名厂商间合作步伐加快，以占据有利市场地位 . 11 5、国家及政府高度重视和支持 . 11 6、加大投入超高大 LED 产业 . 12 7、企业单位的投入 . 12 8、各种相关专业交流 . 12 六、 LED 的应用前景及市场调查分析 . 14 1、 LED 显示屏市场分析 . 14 2、 LED 背光源市场分析 . 14 3、 LED 汽车车灯市场分析 . 14 4、 LED 室内灯饰及交通灯市场分析 . 15 5、 LED 景观照明市场分析 . 15 6、 通用照明市场分析 . 16 七、在各个领域的应用 . 19 八、 LED 产业目前面临的一些问题 . 21 九、参考文献 . 22 2 LED 照明电路的现况及应用前景 摘要 ： 作为近年来最具有革命性意义的技术发明形成的产业 ,LED 被称为 继明火和白炽灯之后的第三次照明革命，有着广阔的发展前景。很多国家和地区相继出台各种政策扶持 LED 产业的发展，以期该产业能够成为国家重要产业的重要组成部分。 LED 即 Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写。 即：光线激发二极管，属于一种半导体元器件。 主要含义： LED = Light Emitting Diode，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光；LED = Large Electronic Display。 发光二极管的核心部分是由 p型半导 体和 n型半导体组成的晶片，在 p型半导体和 n型半导体之间有一个过渡层，称为 p-n结。在某些半导体材料的 PN 结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。 PN 结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称 LED。 现在照明光源已逐渐由白炽灯发展为日光灯，而以后的希望，就将是白光 LED。 LED 技术可以应用在普通照明、背光照明、道路交通、招牌和显示屏、农业、渔业、医学以及通信等领域。 LED 可以作为显示屏，在计算 机控制下，显示色彩变化万千的视频和图片。 LED 是一种能够将电能转化为可见光的半导体。 关键字： 体积小、耗电量低、使用寿命长、亮度高、热量低、环保、耐用 、无毒、可回收 。 3 引言 从 LED 出现以来，人们一直在努力实现固体光源。随着 LED 制造工艺的不断进步和新型材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发及应用，发白色光的 LED 固体光源性能不断完善并进入实用阶段。白光 LED 的出现，使高亮度白光 LED 的应用领域跨足至高效率照明光源市场成为可能， 如果能在固体照明领域节省一半的能源，则会对人类的节约能源作出巨大的贡献 。因此， LED 节能照明的技术的研究具有很大的现实意义。 由于超高亮度及白光 LED 近年来在技术上不断有新的突破，而且具有突出的三大优点：节能、环保、寿命长，其应用领域不断扩展，已进入特种照明领域，因此世界上主要发达国家相关的大集团公司纷纷投入人力、物力研究开发超高亮度 LED，并制定发展规划，想尽快突破技术难关，而进入照明领域。我国超高亮度 LED 产业同样受到各级政府和相关单位的高度重视和大力支持，很多知名大学、研究机构和企业同样投入很大力量进行研究、开发超高亮度 LED，想尽快赶上世界先进水平。在世界超高亮度及白 光 LED 的产业中占有一席之地。本文将就国内超高亮度 LED 产业的相关作重点描 4 一、 LED 的概述 我国 LED 产业从上世纪七十年代开始，一直紧跟着世界 LED 产业的发展步伐。特别近几年来，由于国家的重视， 863 光电子项目的投入，大学、科研机构加大研发力度，各级政府及企业投入增加，加快发展速度，到目前为止，已具有一定的规模，并形成 LED 的产业链。 根据中国光学光电子行业协会光电器件分会的初步统计与估算，全国从事 LED的企业、研究机构、大学约 500 家（不含外商投资企业），其 LED 近年来的产量 、产值、销售值等可以估计。 据有关报导，如果包含小型的 LED 封装、配套企业，目前从事 LED 的企业超过 1000家。 另有报导，国内目前包含国外（境外）投资企业， LED 产量达到年产 500 亿只。 目前从事 LED 产业的直接人员超过 5 万人，其中技术人员约 5000 人，目前 LED 产品的品种较全，除了普通的各种 LED 灯、显示器、数码管等之外，还有各种背光源、信号灯、 SMD-LED、白光 LED、功率 LED 以及 LED 特种照明产品等。 LED 产业的整个产业链配套能力还是较强的。从表 1 和表 2中可看出，近几年来 我们 LED 无论是产量 或销售值均有较大的发展，特别是超高亮度 LED 发展速度更快，其增长率到达 50%，应该说国内目前 LED 产业具有一定的规模，初步形成从原材料、处延、芯片、封装、应用以及相关配套件等的整个产业链。 另外，据有关报导，如果把直接和间接从事 LED 产业的人员都计算在内约 4050 万人 5 二、 LED 的发展历史 1907年 Henry Joseph Round 第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。由于其发出的黄光太暗，不适合实际应用；更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的适应，研究被摒弃了。 二十年代晚期 Bernhard Gudden 和 Robert Wichard 在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。再一次因发光暗淡而停止。 1936 年 ,George Destiau 出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了“电致发光”这个术语。二十世纪 50 年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED,并于 60 年代面世。据说在早期的试验中， LED 需要放置在液化氮里，更需要进一步的操作与突破以便能高效率的在室温下工作。 第一 个商用 LED 仅仅只能发出不可视的红外光，但迅速应用于感应与光电领域。 60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光 LED。磷化镓的改变使得 LED 更高效、发出的红光更亮，甚至产生出橙色的光。 70 年代中期，磷化镓被使用作为发光光源，随后就发出灰白绿光。 用双层磷化镓蕊片（一个红色另一个是绿色）能够发出黄色光。就在此时俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光的 LED。尽管它不如欧洲的 LED 高效。但在 70 年代末，它能发出纯绿色的光。 80 年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的 LED 的诞生，先是红色，接着就是黄色，最后为绿色。到 20 世纪 90 年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的 LED。第一个有历史意义的蓝光 LED 也出现在 90 年代早期，再一次利用金钢砂 早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标准去衡量，它与俄国以前的黄光 LED 一样光源暗淡。 90 年代中期，出现了超亮度的氮化镓 LED，随即又制造出能产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓 Led。超亮度蓝光蕊片是白光 LED 的核心，在这个发光蕊片上抹上荧光磷，然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。就是利用 这种技术制造出任何可见颜色的光。今天在 LED 市场上就能看到生产出来的新奇颜色，如浅绿色和粉红色。 6 三、 LED的分类 1、按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。 2、按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形 、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为 2mm 、 4.4mm 、 5mm 、 8mm 、 10mm 及20mm 等。国外通常把 3mm 的发光二极管记作 T-1；把 5mm 的记作 T-1（ 3/4）；把 4.4mm 的记作 T-1（ 1/4）。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况从发光强度角分布图来分有三类：（ 1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为 5 20 或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。（ 2）标准型。通常作指示灯 用，其半值角为 20 45 。 （ 3） 散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为 45 90 或更大，散射剂的量较大。 3、按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。 4、按发光强度和工作电流分 按发光强度和工作电流分有普通亮度的 LED（发光强度 100mcd）；把发光强度在 10 100mcd 间的叫高亮度发光二极管。一般 LED的工作电流在十几 mA至几十 mA，而低电流 LED 的工作电流在 2mA以下（亮度与普通发光管相同）。 7 四、 LED 的特点 1、体积小 LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常小，非常轻。 2、耗电量低 LED耗电相当低，直流驱动，超低功耗（单管 0.03-0.06瓦），电光功率转换接近 100%。一般来说 LED 的工作电压是 2-3.6V，工作 电流 是 0.02-0.03A；这就是说，它消耗的电能不超过 0.1W，相同照明效果比传统光源节能 80%以上。 3、使用寿命长 有人称 LED 光源为长寿灯。它为固体冷 光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、 光衰 等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达 6万到 10万小时，比传统光源寿命长 10倍以上。 4、高亮度、低热量 LED 使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。 5、环保 LED是由无毒的材料作成，不像 荧光灯 含水银会造 成污染，同时 LED 也可以回收再利用。光谱中没有 紫外线 和 红外线 ，既没有热量，也没有 辐射 ，眩光小，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源 6、坚固耐用 LED被完全封装在环氧树脂里面，比灯泡和荧光灯管都坚 固。灯体内也没有松动的部分，使得 LED 不易损坏 8 7、多变幻 LED光源可利用红、绿、蓝 三基色 原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有 256级灰度并任意混合，即可产生 256256256 16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。 8、我国没有核心技术 LED行业的上游的绝大部分核心专利被国外的厂商所掌握。目前，我们没有掌握核心技术，尽管我们 LED 应用产品制造能力在全球占到 50%,份额占到50%,但利润却是最低的一环。 LED 芯片随工艺、数量增长采用更大尺寸晶圆片制作工艺，会不断的降低成本，近年来每年在 20%速度降低， LED芯片价格因数中，要将光效的提 升也计入价格降低中，同样的价格购买了更好的产品。 LED照明灯具的成本主要在 LED 芯片，只要芯片价格降下来， LED 的流明单价能降到与现阶段的节能灯相当，室内照明就自然遍地开花。 LED 芯片还大有降价空间。 10、 LED 应用产品散热难 结构设计在灯具中大概占 20%,一直以来中国勤劳人民都会定价很低， 20%成本认为很合理，最大的问题是怎样更有创新，设计更合理。 散热成本要维持在 5%,实际散热设计很简单，把住两个方向：一是， LED 芯片与外散热器件路径越短越好，越短你的散热设计就越好；二是，散热阻力，就是要有足够 的散热传到路径同时也要有足够的散热道路 .这部分成本主要在结构，用于散热成本并不多。 11、 LED 应用电源管理 电源是 LED 灯具最薄弱的环节，严重滞后 LED 灯具发展，品质有待提高。现在设计占灯具成本的 20%左右，有些高。随着技术发展电源大概在 5-10%最为合理。 LED成本高，其实是相对目前其他光源来说，作为 20世纪 90 年代才发明蓝光 LED,从而导致 LED 白光得以实现的 LED 行业而言，其实现在的成本 9 并不高。尤其是 LED 环保、节能、不含汞，而且每季度 LED 灯具的价格都在往下滑，相信一定可以在较短的时间内达到 人们能够接受的水平。 10 五、 LED 的发展现状 从全球来看，半导体照明产业已形成以美国、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局。美国 Cree 、 Lumileds ，日本 Nichia 、 Toyoda Gosei ，德国 Osram 等垄断高端产品市场。随着市场的快速发展，美国、日本、欧洲各主要厂商纷纷扩产，加快抢占市场份额。从芯片产能的分布来看，中国台湾地区的 InGaAlP 系、 GaN 系芯片产能均为全球第一，目前全球市占率分别为 60%、30%；日 本 GaN 系芯片产能位居全球第二。从封装企业的分布来看，主要分布在日本、中国大陆及台湾等国家和地区。目前，我国也已将发展 LED 和光伏产业提上重要的议事日程，国家近期出台的电子信息产业振兴规划将发展 LED、太阳能光伏产业作为主要任务之一。 1、国际大厂引领产业发展，利用技术优势占据高附加值产品的生产 日本 Nichia、 ToyodaGosei,美国 Cree、 Lumileds、 GelCore、欧洲 Orsam 等国际厂商代表了 LED 的最高水平，引领着半导体照明产品产业的发展。日本和美国两大区域的企业利用其在新产品和新 技术领域中的创新优势，主要从事最高附加价值产品的生产。其中日本几乎垄断全球高端蓝、绿光 LED 市场，为全球封装产量第二大、产值第一大的生产地区。 2、全球产业格局呈现垄断局面，主要集中于日本与台湾地区 半导体照明产业已形成以亚洲、美国、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局。全球 LED 产业主要分布在日本、台湾两大地区，其中日本 2005年的 LED 产值达 28.7亿美元，占据全球 LED 产值近 50%；台湾（包括台湾岛内及大陆分厂生产） LED 产值 2005年达 12亿美元，约占全球 LED 产值的 21%列第二。 3、 我国已成为重要封装基地，海内外企业纷纷投资抢占国内巨大市场 自 2003年实行半导体照明工程以来，我国 LED 产业已进入快速发展时期，我国下游封装已实现了大批量生产，正在成为世界重要的中低端 LED 封装基地。 11 受国内下游应用产品巨大的制造能力及市场消费的吸引，除积极介入的民营资本外，台湾地区、香港、韩国及日本的众多投资者都已在我国投资，在提高我国的半导体照明产业技术水平和产业国际竞争力同时，也加剧了国内市场的抢夺大战。 4、产业投资继续加大，国际知名厂商间合作步伐加快，以占据有利市场地位 随着市场的快速发展 ，美国、日本、欧洲各主要厂商纷纷扩产加快抢占市场份额。日本 Nichia、 ToyodaGosei,美国 Cree、 Lumileds 等国际着名半导体照明厂商均加大了投资力度。 随着 LED 产业分工与竞争的加剧，国际大厂间的参股投资、代加工、代理销售、专利交互授权、策略联盟等合作步伐正日益加快。如日本住友电工成为美国 Cree在日本的销售总代理、 Cree 和 Osram 签署长期供货协议，种种迹象表明国际厂商的合作步伐正在加快，以策略联盟共同占据有利市场地位 。 5、国家及政府高度重视和支持 近年来国家相关部委和部 分地方政府对发展 LED 产业有较统一认识，均在制定相关发展方案和政策，并给予积极的扶持。 （ 1）首先以科技部牵头由国家相关部委一起于 2003 年 6 月份成立“国家半导体照明工程协调领导小组”，具体指导我国 LED 产业的发展。并确定上海、厦门、南昌、大连、深圳等五个地区为半导体照明工程产业化基地，作为重点实施发展半导体照明产业。“国家半导体照明工程协调领导小组办公室”在积极组织推动照明工程的具体实施。 （ 2）国家发改委科技部、信息产业部等相关政府部门在制定 “ 十一五 ” 规划中，均把 LED 产业发展列为重点项目，有 关部门还 *定 LED 产业发展的 “ 十一五 ” 规划。 （ 3）全国有十几个省、市地方政府高度重视 LED 照明产业的发展，分别制定 LED产业发展规划，加大地区的 LED 产业投入和扶持。 上述这些举措，将会为加速发展我国超高亮度 LED 产业起了决定性的作用。 12 6、加大投入超高大 LED 产业 近年来无论是国家、企事业单位或是私营企业，为抓住 LED 产业发展的大好机遇，在人力、物力、资金方面均加大投入。 超高亮度 LED 的研究开发，前几年通过 863 计划，不少研究机构（大学）获得资金的支持，开展了很多实质性的研究课题，取得可 喜成果。从 2003 年开始科技部拨出部分创新基金重点扶持部分研究机构和企业发展超高亮度 LED。信息产业部也以发展基金的形式投入，扶持重点研究机构和企业发展超高亮度 LED 产业。教育部还有部分研究基金支持部分大学的 LED 研究课题。国家发改委制定的发展规划将有更大的支持力度，各地方政府已经以各种形式投入不少资金来发展地方的超高亮度 LED 产业。 7、企业单位的投入 近年来企事业单位首先从人才方面均有较大的投入，很多研究机构（大学）和有实力的企业招聘不少光电专业的博士、硕士、本科毕业生，增大研究开发队伍，还有从国外（ 境外）直接引进相关专业人士，引进出国留学的专业人才。从资金方面也有较大的投入，很多研究单位（大学）为了深入并扩大研究相关课题，投入大量资金，购置新的 MOCVD 外延设备，如中科院半导体所、南昌大学、厦门大学等单位。许多有实力的前工序企业正在加大投资力度，购置新设备，如厦门三安、深圳方大、大连路美、江西联创、山东华光和上海蓝光等单位均在购置新的 MOCVD 外延设备和芯片制造设备，以增强研发力度和扩大产业化规模。在后工序封装方面，如厦门华联、佛山国星、江西联创、江苏稳润等单位分别增加投入，购置全自动封装整套设备、 SMD 封装设备和功率 LED 封装设备，不断扩大生产规模。另外还有不少新企业和私营企业也投入 LED 产业并建立新的 LED 企业，投入后工序封装的企业更多。上述这些的投入，无疑将加速推进超高亮度 LED 产业化进程。 8、各种相关专业交流 近年来与 LED 产业直接有关的各种专业会议比往年增加很多，各种相关信息的交流频繁。表 4列出近一年来与 LED 直接有关的全国性大型会议就有 8 个，还有其 13 他一些规模较小的专业会议和省、市地区的专业会议。 1、 2004 年 9月 17 19 日 南昌 第九届全国 LED 产业研讨与学术交流会 中国光 协光电器件分会等 2、 2004 年 10 月 13 14日 深圳 半导体照明国际论坛 科技部新材料生产力促进中心等 3、 2004 年 12 月 宁波 海峡两岸第十一届照明科技与营销研讨会 中国照明学会等 4、 2005年 3月 21 23日 上海 国际 LED与半导体照明展览会 (中国 )2005年 上海光电子行业协会等 5、 2005 年 4月 12 15 日 厦门 2005 中国 (厦门 )国际半导体照明论坛 国家半导体照明工程协调领导小组办公室 6、 2005 年 10 月 13 14日 香港 两岸三地半导体照明论坛 国家半导体照明工程协调 领导小组办公室等 7、 2005 年 10 月 13 15日 北京 2005 北京国际 LED 半导体照明科技论坛 北京照明学会等 8、 2005年 11月 23 24日 上海 第二届超高亮度 LED及半导体照明产业论坛 信息产业部电子产品管理司 上述这些专业会议均分别由科技部、信息产业部、省、市地方政府和全国性的专业学会或协会主办及承办的，这些会议均是全国性大型的超高亮度 LED 照明学术交流、产业研讨、新产品展示会，有几个是国际性的产业论坛会。说明政府主管部门、各地方政府、各专业学会、协会都高度重视 LED 产业的发展。通过会 议进行学术交流、产业研讨、新产品展示等活动。了解国内外 LED 照明产业的最新发展动态，对加速发展我国超高亮度及白光 LED 产业化进程，起了积极的推动作用。 14 六、 LED 的应用前景及市场调查分析 1、 LED 显示屏市场分析 LED 显示屏是 LED 主要应用市场， 2006年，中国 LED 显示屏市场需求额为 40.5亿元，比 2005年增长 25.1%。美国市场研究公司 Communications Industry Researchers(CIR)预测， 5年内全球 LED 显示屏市场将从 2004年的 32亿美元，增长至 2008年的 56亿美元。 目前 LED 显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医院。在 LED 需求量上， LED显示屏仅次于 LED 指示灯名列第二，占到 LED 整体销量的 23.1%。由于用于显示屏的 LED 在亮度和寿命上的要求高于 LED 指示灯，平均价格在指示灯 LED 之上，这就导致显示屏用 LED 市场规模达到 32.4亿元，超过指示灯位居榜首成为 LED 的主要应用市场。凭借着独特优势， LED 显示屏广泛应用在体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等场所。 2、 LED 背光源市场分析 LED 早已应用在以手机为主的小尺寸液晶面板背 光市场中，手机产量的持续增长带动了背光源市场的快速发展。特别是 2003年彩屏手机的出现更是推动白光 LED市场的快速发展。 2007年起，笔记本电脑屏、液晶（ LCD）显示器、液晶电视采用 LED 背光源逐渐普及，这将成为全球 LED 产业新的发展动力。 3、 LED 汽车车灯市场分析 LED 灯响应时间仅为 20ms，这也是其与传统钨灯（响应时间 25ms）相比的另一大优势。这种快速的响应时间使其入选刹车指示灯的最佳产品，在遇到事故需刹车时，它能够给驾驶员提供更多的反应时间，这相当于使时速 60英里的汽车少行驶 24英尺 的距离。 大量数据显示车用 LED 会有一个光明的前景。根据法兰克福车展的观察报告及LED 和汽车制造商的调查报告， Fox 预计，到 2013年外部应用类 LED 销售额会与内 15 部应用类持平，车用 LED 市场总值将超过 12亿美元。 Volkswagen 和 DaimlerChrysler也已加入该行业。 车用 LED 应用增多的一个最大因素就是欧洲昼行灯的普及，昼行灯已经席卷加拿大、芬兰、瑞典和美国，成为一股风潮。据报道，昼行灯能显著降低交通事故的发生。 面对昼行灯日益增加之势，欧洲各国正积极制定标准。而 LED 即是昼行灯的最佳选择，预计将占有 1亿美元的市场份额，这与尾灯应用领域收入持平。 LED 作为汽车车灯主要得益于低功耗、长寿命和相应速度快的特点。 LED 将逐步实现从汽车内部、后部到前部的转移，最终占据整个汽车车灯市场。凭借着汽车的巨大产能， LED车灯市场面临着巨大的发展潜力。 2005年中国 LED 汽车应用市场规模为 0.29亿元，其中汽车车灯市场规模为 0.21亿元。从整个 LED 应用市场看，汽车应用市场还处于起步导入期，但随着中国汽车市场的蓬勃发展， LED 在该领域的广泛应用是可期的。 4、 LED 室内灯饰及交 通灯市场分析 室内装饰灯市场是 LED 的另一新兴市场。通过电流的控制， LED 可以实现几百种甚至上千种颜色的变化。在现阶段讲究个性化的时代中， LED 颜色多样化有助于LED 装饰灯市场的发展。 LED 已经开始做成小型装饰灯，装饰幕墙应用在酒店、居室中。 2005年室内装饰灯市场规模达到 1.58亿元。随着白光 LED 及大功率 LED 技术的日益成熟， LED 在灯饰市场的应用前景将更加广阔。 经过多年的替换工作，全国主要城市由传统交通灯替换为 LED 交通灯的工作已经接近尾声。 LED 交通灯市场在经历了多年的高速成长期后， 2005年市场规模达到15.2亿元。二、三级城市的交通灯建设及替换工作使了 LED 在交通灯市场的持续增长成为可能。预计 2008年 LED 在交通灯市场的规模将达到近 30亿元。 5、 LED 景观照明市场分析 景观照明市场主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主，推动力量主要来自于政府。受到 2008年北京奥运会和 2010年上海世博会的影响，北京、上海等举办地 16 加快了景观照明的步伐，由于 LED 功耗低，在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的市场竞争力。目前， LED 已经越来越多地应用到景观照明市场中。 2005年中国景观照明市场规 模超过 7亿元，在上述两个主要活动的带动下，景观照明市场会在2007年达到 72%的高增长率。 此外，奥运会和世博会的主要作用远远不再于自身带动景观照明市场的成长，更重要的是其榜样作用。为了迎接奥运会和世博会的召开，北京、青岛、上海等地将建成一批 LED 景观照明工程，这些工程在装饰街道的同时还将起到示范作用。其他城市在看到 LED 在景观照明中的出色表现会减少对于 LED 景观照明的使用顾虑，加快使用 LED 在景观照明中的应用。 LED 将会从一级城市快速向二级、三级城市扩展。 6、 通用照明市场分析 LED 作为一 种新型的照明技术，其应用前景举世瞩目，尤其是高亮度 LED 更被誉为 21世纪最有价值的光源，必将引起照明领域一场新的革命。自从白光 LED 出现，无论是发光原理还是功能等方面都具有其它传统光源无法匹敌的优势，因此， LED照明已成为 21世纪居室照明领域的一种趋势， LED 将取代传统白炽灯和日光灯，传统照明灯具已面临严峻挑战。 对于进入通用照明市场而言，功率白光 LED 除面临着诸如发光效率低、散热不好、成本过高等问题外，还将面临到光学、机构与电控等的整合以及 LED 照明产品通用标准的制订。但这些问题，已得到逐步解决， 这为 LED 进入通用照明市场奠定了基础，赛迪顾问预计 LED 进入通用照明市场已成必然之势。 我国已成为世界第一大照明电器生产国和出口国， 2006年中国照明行业产值约1600亿元。全国现有照明电器生产企业 6000家，灯饰、灯具生产企业约 4000家，预计未来 5年内约有 30的企业将涉足 LED 照明产品的生产，这必将导致 LED 需求量的大幅提升。 17 六 -图一 我国在 LED 照明领域不甘落后，我国出台多项政策，积极推动 LED 照明市场的发展， 预计 2010年将达到 216.61亿人民币，明年增幅达到 35.8%。 六 -图二 18 六 -图三 六 -图四 19 七、在各个领域的应用 (1) 显示屏、交通讯号、广告业多媒体、城市亮化显示光源的应用 LED 灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点，广泛应用于各种室内、户外显示屏，分为全色、三色和单色显示屏，全国有 100 多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色 LED, 因为采用 LED 信号 灯既节能，可靠性又高，所以在全国范围内，交通信号灯正在逐步更新换代，而且推广速度快，市场需求量很大，是个很好的市场机会。 (2) 汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、寿命短，需要经常更换。 1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯。由于 LED响应速度快 , 可以及早提醒司机刹车，减少汽车追尾事故，在发达国家，使用 LED 制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件，美国 HP 公司在 1996年三种颜色 的 LED灯推出的 LED 汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外，在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源，都可用超高亮度发光灯来担当，所以均在逐步采用 LED 显示。我国汽车工业正处于大发展时期，是推广超高亮度 LED 的极好时机。近几年内会形成年产10亿元的产值， 5 年内会形成每年 30 亿元的产值。 (3) LED 背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目， LED 作为 LCD 背光源应用，具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点， 已广泛应用于电子手表、手机、 BP 机、电子计算器和刷卡机上，随着便携电子 产品日趋小型化， LED 背光源更具优势，因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展。 LED 是手机关键器件，一部普通手机或小灵通约需使用 10 只 LED 器件，而一部彩屏和带有照相功能的手机则需要使用约 20 只 LED 器件。现阶段手机背光源用量非常大，一年要用 35 亿只 LED 芯片。目前我国手机生产量很大，而且大部分 LED 背光源还是进口的，对于国产 LED 产品来说，这是个极好的市场机会。 (4)LED 照明光源早期的产品发光效率低，光强一般只能达到几个到几十个mcd，适用在室内场合，在家电 、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应 20 用。目前直接目标是 LED 光源替代白炽灯和荧光灯，这种替代趋势已从局部应用领域开始发展。日本为节约能源，正在计划替代白炽灯的发光二极管项目( 称为 照亮日本 ) ，头五年的预算为 50 亿日元，如果 LED 替代半数的白炽灯和荧光灯，每年可节约相当于 60 亿升原油的能源 , 相当于五个 1.35 106kW 核电站的发电量，并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生，改善人们生活居住的环境。我国也于 2004 年投资 50 亿大力发展节能环保的半导体照明计划 4 (5) 其它应用 例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋，走路时内置的 LED 会闪烁发光，仅温州地区一年要用 5 亿只发光二极管；利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯，据国内正在投产的制造商介绍 , 该公司已有少量保健牙刷上市，预计批量生产时每年需要 3 亿只发光灯；正在流行的 LED 圣诞灯，由于造型新颖、色彩丰富、不易碎破以及低压使用的安全性，近期在 香港 等东南亚地区销势强劲，受到人们普遍的欢迎，正在威胁和替代现有电泡的 圣诞 市场 。 21 八、 LE