LED是发光二极管的简称(Light-Emitting-Diode),是由化合物半导体材料制成的发光器件。其发光的基本原理是利用LED内原本分离两端的电子和空穴,在外加正向电压后相互结合时将电能转化成光能,能量以光的形式释放出来。
与白炽灯和荧光灯相比,LED是一种节能环保、寿命长和多用途的光源。
通过发光方式的转变,LED将电能直接转化为光能,能量转化效率大大高于白炽灯和荧光灯。理论上LED的能耗仅为白炽灯的10%,荧光灯的50%。中国绿色照明工程促进项目办公室的专项调查显示,我国照明用电每年在3000亿度以上,如由LED取代,可节省1/3的照明用电,相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。LED作为一种照明光源的普及将能能够显著降低电力消耗,减少二氧化碳排放。LED的使用寿命可达10万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。LED光源的微型化、快速响应、色彩丰富以及可数字化控制等特点使其拥有巨大的应用市场。
依发光波长可以把LED光源分为可见光LED(波长450-680nm)与不可见光(红外光)LED(波长850-1550nm)。可见光LED又可以分为高亮度与一般亮度LED(以1cd为分界)1。不可见光(红外光)LED可以分为短波红外光和长波红外光。表1列出各种类型LED光源的典型应用。
照明用LED产品通常由蓝光LED芯片经过加入荧光粉的封装工序或者用红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片三色光组合的封装方式来制造。
中国大陆是重要的中低端封装生产基地
全球半导体照明产业平稳发展。根据台湾工业研究院(IEK)统计,2006年全球LED产值达61.7亿美元,较2005年增长7.7%。根据StrategiesUnlimited预测,全球高亮度LED市场将从2006年的40亿美元增长到2011年的90亿美元,年均复合增长率为16.7%。顶点财经日本、美国和欧洲的企业拥有LED的核心技术和专利,在GaN基蓝光LED和白光LED等技术上处于领先地位。
台湾和大陆的企业从产业链中、下游的芯片和封装环节起步,生产能力逐渐超过欧美国家。欧美厂家逐步集中于上游技术的研发,通过专利授权的方式获取产业发展的利益,而产能逐步萎缩。TEK预计至08年日本的LED产值为33亿美元,05-08年的年均复合增长率为4.8%;08年台湾地区的LED产值将达到22亿美元,05-08年年均增长22.4%。
中国大陆已经成为世界上重要的中低端LED封装生产基地。根据中国光学光电子协会统计,2006年我国LED的产值为140亿元,预计2008年应用市场规模将达到540亿元,到2010年国内LED照明及其相关产业产值将超过1000亿元。国内市场将保持30%以上的增长速度。其中高亮度LED器件增长率超过50%,高亮度芯片的增长速度超过100%。