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从韩国LED Expo2008剖析LED未来五年的发展趋势

导读: 2008年韩国LED Expo展览会与ILFS研讨会(Int’l LED & FPD Seminar,简称ILFS)于2008年6月24-27日在韩国国际展览中心(Kintex Exhibition Hall)举行,总共有183家厂商参展,数万人次参观,已成为韩国最具代表性的盛事之一。

      2008年韩国LED Expo展览会与ILFS研讨会(Int’l LED & FPD Seminar,简称ILFS)于2008年6月24-27日在韩国国际展览中心(Kintex Exhibition Hall)举行,总共有183家厂商参展,数万人次参观,已成为韩国最具代表性的盛事之一。

 

      从展览会的展品与研讨会内容往往可以看出未来3~5年LED商业化的走向。LED Expo主要展览LED相关技术与先进应用,项目包含:高亮度LED的开发,应用于路灯与户外照明、暖色性室内照明LED光板、70英寸local dimming LED 背光模块,另外值得一提的是LED除了亮度、节能,与色度在技术上的追求外,会场内很多厂商也将LED用于艺术装置,让LED附加价值提升更多。另外,同时举办的ILFS研讨会也邀请国际重量级的大师,包括:UCSB的Dr. Nakamura、OIDA的Dr. Lebby、OSAM、Philips Lumiled…等等CEO来韩演说,将近500人参与此次研讨会,会议内容主要说明包含:未来五年内LED的整体发展趋势、各大厂的专利布局与战略合作方式,还有绿色照明市场动态。

 

      2008 LED Expo照明展览

 

      LED Expo照明展览占地Kintex 3、4号两大会馆,主要展出韩国国内,与国际LED各家厂商最新的技术发展与应用,今年着墨的重点技术包括:(1)Samsung最新技术、(2)冷色与暖色系LED照明灯具、(3)高亮度LED路灯照明与号志灯、(4)LED sign艺术照明与洗墙灯。


      Samsung最新技术

      展览会场最为耀眼的即是Samsung展位,今年成功开发70英寸 local dimming LED BLU,如图一所示,成为全会场焦点,对比度可达10000:1以上、color Gamut110%,规格如表一所示,为LCD TV的背光模块找到最佳的解决方案。另外,side view LED 应用于移动电话(mobile phone)的技术可说发展相当完整,使用Nicha的Side emitting白光LED封装,面板从1.8英寸到3.5英寸均有,且厚度均在7mm以下,规格以2.6英寸面板高亮度与广色域为例,如表二所示,实品与技术发展广告牌,如图二所示,侧投光源应用于小面板显示器,或手机屏幕市场已趋于饱和,且技术稳定。

图一、70英寸 local dimming LED BLM展示实品

表二、以2.6英寸面板为例的比较

图二、SideView LED


      高亮度LED路灯照明与信号指示灯

      LED的路灯照明在技术上的发展有几项重点,着重于远场光型控制、高亮度防眩光、户外环境耐受程度,与solar cell相结合的环保议题,展场展出商家众多,且研发实力相当,各家照明灯具均有100W、10000lms以上水平,若与solar cell相结合也有75W、6750lms的实力,远场光型有150o以上的扩散角,如图三(a)、(b)所示。另外,对于LED信号灯也具有完整商品化产品,如图三(c)、(d)所示。总体而论,LED户外照明与太阳能相结合,在节能减排环保意识高涨的今天,将是主流趋势,但目前路灯与信号灯独缺完备法规与安全验证,一旦规范确定,各国政府将会逐一汰换现有照明路灯,以增加行车的安全性。

 图三、(a)高亮度LED路灯,(b)LED路灯与solar cell相结合,
(c)LED信号指示灯,(d)LED信号指示灯与solar cell相结合

 

      2008 ILFS研讨会

      ILFS研讨会总共有近500人参加,并邀请国外知名大师来韩演说,分为三天三个主题分别是executive forum、Seminar I,与Seminar II,主要重点议程均集中在第一天的executive forum会议,重量级演说人士包括: UCSB教授Dr. Shuji Nakamura说明nonpolar GaN的发展、OIDA的CEO Dr. Michael Lebby说明LED近5年各大厂合纵连衡的发展趋势、OSRAM的CTO Mr. Christian Fricke、Philips Lumileds的CTO Dr. George Craford解释高功率LED发展战略…等等,均是相当有份量的演说内容。另外主办单位也花很多篇幅,邀请韩国产、学、研、政府,阐明该国引以为傲的的photonics cluster国家型计划。

 

      Non-polar、Semi-polar LED (Inviter:Dr. Shuji Nakamura)

 

      UCSB的教授Dr. Shuji Nakamura提出GaN基底的LED和LD,将会以non-polar、Semi-polar GaN为发展趋势,目前Nakamura的研究团队长晶的nonpolar GaN在蓝光与绿光上,已经使External Quantum Efficiency(EQE)比目前最好的发光效率还提升达10%以上,同时Semi-polar LED也成功制作出蓝光(19.7mW@20mA,EQE34%)、绿光(9mW@20mA,EQE19%)、黄光(5.9mW@20mA,EQE13%)的LED,如图四(a)、(b)所示。但目前问题在于外延晶体大小只有6~7mm,如图五(a)、(b)所示,完全属于实验室研发等级,若能增加经费建造更大的长晶炉,Nakamura有把握的指出已经掌握长晶关键,可做出大面积试量产的non-polar/Semi-polar GaN base基板。

图四、(a)Non-polar LED Efficiency;(b) Semi-polar B、G、Y LED规格


图五、(a)Non-polar GaN长晶大小;(b) Non-polar blue LED点亮成品

 


      Philips Lumileds、Samsung,与OSRAM三大厂商均提出LED未来5年的发展远景计划,同时重申各国致力推动绿色环保与节能减排政策,将会加快LED市场发展,LED的市场从2003年的24.56亿美金,到2010年会有76.48亿美金,将近三倍的跃升,如图六 (a)所示,LED的成本也会从2005年的20 USD/klm,于2015年降到4.5USD/klm,如图六(b)所示,预计于2015年后LED将完全取代目前室内与室外照明光源,前景一致看好。

图六、(a)LED市场产值预测;(b)LED亮度与成本预测


      从技术走向分析,Philips公司提出150lm/W、1000lm的LED解决方案,其中要达成高电流密度~250A/cm2的技术突破,内部量子效应(Internal Quantum Efficiency)能否有2倍的提升将是成败的关键,至于光汲取效应(Light extraction Efficiency)已有90%的水平,发展较成熟推进成长空间不大。Samsung提出该公司技术开发的三大主流以达到高亮度LED组件,分别从Thin GaN Flip Chip、Nonpolar、Droop free方面下手,另外,封装上面的精进,如No wire bond、微型散热设计…等等技术,将可提升发光效率达到冷色系150lm/W、暖色系120lm/W的室内照明目标。(编辑:于占涛)

 

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