可见光LED单晶材料AlGaInP和GaN为主流。发展趋势主要是实现全彩、提高亮度、改进封装、显示大型化,材料外延生长的新技术实现产业化。金属有机化合物、汽相淀积(MOCVD)法的晶体生长工艺已成为当代开发、生产新型LED,实现全彩化、高亮化的关键技术。
(1)全彩化
1994年日本日亚公司首先开发成功的蓝色LED主要应用于全色显示屏。改善蓝色LED的晶体材料质量,提高发光效率,降低成本仍是今后发展的主要目标。
(2)高亮度化
目前全球LED的产值中高亮度产品约30%。今后高亮度产品每年都会有30%的增长,至于中低亮度的产品增长率不会超过5%。再者超高亮度(法向光强超过1000mcd者)之红、橙、绿、蓝色LED产品已进入市场,使一些户外广告板、超大型屏幕、交通指示灯、汽车尾灯、刹车灯、方向灯等应用在扩大。
(3)大型化
与液晶显示器相比,由于LED可以以并联的方式联结在一起,不受尺寸大小的限制,而且LED本身可发光。对于一些需配备大尺寸的产品而言,更希望一些大型化的LED,目前显示屏的最大尺寸为10×15m2。
(4)封装小型化
封装小型化主要是指适合于表面安装的LED品种正在增大。表面安装LED为带盘式封装, 可容纳2000只LED管芯。表面安装LED已成为封装小型化的主流和方向。
(5)生产型MOCVD外延生长工艺设备的高产化
今后的发展方向是提高每炉的生产批量,实现高产化,以降低生产成本为目标。如果每炉批量超过百片(φ2英寸),则生产成本有可能与LPE相近。
可见光LED应用领域的拓展:
随着超高亮度AlGaInP LED和蓝色InGaN LED的实用化,使可见光LED的应用领域由室内拓展到室外,由单色显示发展为彩色显示,信息显示的密度在不断提高,信息显示的距离在逐步由近及远。
早期用GaP材料制造的普通LED,颜色有红、黄、绿,发光效率较低,亮度仅为几十毫烛光(mcd),因此主要被用于各种电子仪器、仪表中做指示和数字信息显示。
近年用AlGaInP材料和InGaN材料制造的超高亮度LED,颜色包括红、橙、黄、绿、蓝,目前其发光效率均已超过白炽灯,正向荧光灯接近。发光亮度已高于1000mcd,可满足室外全天候全色显示的需要,用LED彩色大屏幕可以表现天空和海洋,可以实现三维动画。新一代红、绿、蓝超高亮度LED前所未有的性能,不仅拓展了原有的应用领域,而且将拥有一个潜力巨大的市场。
(1)全色动态信息平板显示LED
全色动态信息平板显示可广泛用于体育场馆、车站、机场、商业、工业和其它行业的大型和超大型全色显示屏。据美国权威部门预测,光电平板显示占整个光电子市场需求的37%。目前蓝色LED是实现全色平板显示的关键器件,本世纪,全色平板显示产业对蓝色LED的全球市场需求每年约为200亿美元。目前国内仅广告业、机场、车站需要的大型显示屏成交额每年就达数亿元人民币。而且这个市场发展很快,成交额每年均以4倍左右的速度增长,预计这一趋势还将继续下去。这一高速增长的市场对超高亮度LED需求量是巨大的。
(2)固体照明光源
全色超高亮度LED的实用化和商品化,使照明技术面临一场新的革命,由多个超高亮度红、蓝、绿三色LED组成的像素管不仅可以发出波长连续可调的各种色光,而且还可以发出亮度可达几十到一百烛光的白色光成为照明光源。对于相同发光亮度的白炽灯和LED像素管来说,后者的功耗只占前者的10%~20%。白炽灯的寿命一般不超过2000小时,而LED的寿命长达数万小时。这种体积小、重量轻、方向性好、节能、寿命长、耐各种恶劣条件的固体光源必将对传统的光源市场造成冲击。
(3)信号指示灯
• 交通信号灯
用超高亮度LED取代加滤光片的白炽灯泡,不仅响应速度快,寿命长、抗震、耐冲击,而且效率高、节省电能。
• 汽车指示灯
汽车指示灯包括汽车外部的各种方向灯、尾灯、刹车灯等。
(4)背光照明
LED还可用于小型液晶显示器(LED)的背光照明,适用于蜂窝电话和笔记本型电脑等。最普通的应用是电话按键的背光照明,随着小型液晶显示器及未来个人通信产品用量的增长,将带动LED市场需求量提高。
文章评论(0条评论)
登录后参与讨论