高亮度LED伴随高辉度化 不断扩充市场规模和应用领域

　　前言：近年来，LED随著高辉度化的发展，整体市场规模获得相当快速的成长，特别是白光LED的市场规模更是明显的扩大，所以对白光LED新用途的开发也不间断。为了扩大LED特别是白光LED的用途，如何提高发光的效率、相应的辉度、延长使用寿命，以及降低每单位照明的成本等条件。现在使用白光LED的发光效率，除了一部分的制品之外，大多都在30－50lm/W左右。因此如果要代替白炙灯就需要将亮度提升到70－80lm/W以上，如果要代替使用在汽车头灯上的HID与家用照明的话，就更需要提高到100lm/W以上的发光效率。

　　在现有的发光效率下，如果需要一定程度高辉度，期望因为增加电流量来产生较大亮度的话，这就必须考量如何增加LED的面积来满足所增加的电流，或者利用将数颗小型LED封装在同一个模块之中，来实现封装模块对电流量容许值的提高。但是因为在发光时，会出现热效应比率提高的情况，因为如果投入的电流量提高，在目前的发光效率下，热效应也会成比例的上升。另外，大面积LED比小面积LED的电阻来得要高，使得大面积LED本身的效应也比较大。如果单纯以现有LED为基础来提高辉度的话，将会陷入一个因LED本身价格，和散热材料的成本过高而产生的恶性循环之中，这和以低成本化为基础的市场特性是背道而驰的，而且热效应量的上升会引起封装材料的热劣化，对其使用寿命也有很大的影响。

　　如果要代替白炙灯就需要将亮度提升到70－80lm/W以上，如果要代替用在汽车头灯上的HID，和家用照明的话就更需要提高到100lm/W以上的发光效率。

　　LED的发光效率可以达到80lm/W

　　由于上述理由，为了扩大未来的白光LED市场，业者就必须提高LED的外部量子效率，如果实现了LED高外部量子效率来提高发光效率的话，所出现的连锁反应就会下降，例如因为减少电流透过而使得热效应比率降低，实现成本的下降和长寿命化。关于这一方面，目前因为透过局部制程的改变、使用不同的化合物半导体材料、各种白色发光方法的开发，以及新一代萤光粉的开发，已经使得LED的发光效率可以达到80lm/W。

　　在使用寿命的方面，目前已经都能够实现4万小时后才开始进入高峰衰退期的使用时间，但这却只能满足照明的最低要求，照明领域所需要的是更高的使用寿命，现在已经有客户要求LED业者提高寿命的要求，要求4万小时是达到高峰期的70%，也就是说高峰衰退期的使用时间是5.7万小时，而整体的使用寿命题将会提高到11.4万小时，比起目前的8万小时增加了近1/3。但是另一方面，LED的高峰衰退期是根据投入电量和点灯方法的不同有很大的变动，所以不可能明确定义，使得这一方面还是有一些问题存在。具体上白光LED的长寿命化，大多是透过封装材料的改变来达到，例如由目前的epoxy变为silicon来防止树脂黄变，在此同时还能够维持光通量，此外还有包括，采用D/B材料和反射结构的劣化防止技术，来达到改善热效应实现低温驱动。

　　如何降低每1lm发光的成本

　　目前最大的问题是，如何降低每1lm发光的成本，虽然可以看到市场上白光LED的产品的增加和业者的激烈竞争下，使得单价已经大幅的降低，但是和其它的光源相较的话1 lm白光LED的成本依然很高。更具体化一点来看，如果期望在各领域普及白光LED应用的话，就必须将现在30lm/W的成本降低1/21/3。这样一来就必须朝向提高在LED生产和封装时的良率，以及使用材料的改变。不过最好的方法还是透过量产的方式来降低单价，但是为了得到更大的量产效果，终究还是必须增加白光LED在各方面的应用机会。因此现在各业者都在努力增加白光LED的应用领域，所以才能够使得1ml的成本持续降低，相信在未来数年内1m㎡的大面积LED芯片的产品和高单价的高阶LED产品，能够有机会到达商品化实用的价格。

　　高辉度LED应用范围正在扩大

　　就市场的变化而言，以高辉度为主的LED，应用范围正在扩大。例如在车用的方面，不仅是白光LED，包括红、黄光等等的可视光LED，都已经开始被应用在汽车中的仪表板背光和方向灯、尾灯，而车内外装饰部分的应用也都在急速的扩大中，从一些研究报告中可以发现，一部汽车对于LED的使用数量一直在增加，并且有很好的发展潜力。

　　而最近最受注目的还是应用在液晶面板的背光领域，在过去大多只是10寸以下的小型液晶面板，背光源才会使用白光LED，最近使用RGB 3原色LED的高彩度面板背光和20寸的中型面板背光都开始使用LED了。因为液晶面板尺寸不断的增加，使得背光用的LED数量也增多了，在加上面板自身市场规模的扩大，也快速推动著高亮度LED的市场规模。面对未来，相信最大的应用市场应该是照明，在以前，低辉度的产品不论价格还是亮度都无法与萤光灯和白热灯相比，但是随著发光效率的提高和价格的下降，可以看出逐渐被实用化的趋势与机会。

　　伴随高辉度化，高亮度LED不断扩充市场规模和应用领域

　　LED将在亮度和成本方...