LED成次世代光源革命要角

2006.10.01 by
數位時代
LED成次世代光源革命要角
自從愛迪生發明了燈泡之後,就為人類打破了黑暗,帶來明亮的視野。不過,隨著環保與節能的議題愈來愈受到重視,人類一直在尋求新的照明來源,從鎢絲燈...

自從愛迪生發明了燈泡之後,就為人類打破了黑暗,帶來明亮的視野。不過,隨著環保與節能的議題愈來愈受到重視,人類一直在尋求新的照明來源,從鎢絲燈泡到水銀燈光,光的作用甚至從照明應用擴大到顯示應用,近年來最大的光源革命就是LED(Light Emitting Diode,發光二極體)。
LED是一種將電能轉化為可見光的半導體,其利用半導體蕊片做為發光的材料,並透過兩端的正向電壓,以光子的方式釋放能量產生光源。LED與一般燈泡的發光性質不同,一般燈泡是利用加熱來發光,LED光源則是利用電壓方式讓半導體所散發出來的光波長發光。

早已成為手機面板光源

LED早在在一九七○年就被發展出來,直至一九九一年紅、橙、藍、綠色LED等相繼發表後,LED全彩化的應用得已實現。
由於LED不含汞、體積小、壽命長、反應速度快、環保、節能,並具有高色彩飽和度等特性,二○○三年開始就已應用在手機面板的光源來源,近年來更逐漸往車用照明、室內照明、儀表板照明甚至交通顯示看板、建築照明設備等。
根據工研院的調查指出,二○○六年上半年台灣LED產值約二百二十億元,預估今年下半年的產值將比去年同期成長一四%,達到二百六十七億元的市場規模。ITIS(經濟部技術處產業技術知識服務計畫)也在報告中指出,高量度LED產業呈現穩定成長,至二○○八年將可達五十億美元(約六百五十餘億元台幣)的市場規模。
高亮度LED應用範圍廣泛,最成熟的應用以行動通訊產品為主。拓墣產業研究所分析師蔡亦真表示,「二○○三年至二○○四年手機面板與鍵盤以LED做為背光來源,二○○五年到二○○六年LED應用開始進入車用光源市場。隨著歐盟環保的訴求之下,LED應用將繼續往大尺寸面板的背光源發展。」
液晶監視器或液晶電視背光來源現今大多依賴冷陰極管(CCFL),但隨著未來環保議題與法令的限制,勢必尋找新的背光來源,而LED成了取代CCFL呼聲最高的背光來源。

價格高成為普及化的阻力

目前已有新力、東芝、富士通等日本廠商推出以LED做為背光源的筆記型電腦,不過售價都比台灣廠商的品牌貴上好幾倍。雖然近來LED跌價空間大,但根據拓墣產業研究所的研究顯示,以十二吋筆記型電腦來看,整體以LED做為背光源的背光模組成本價格,仍比CCFL高出近五倍,這也是導致LED在筆記型電腦、液晶電視的背光源應用未普及的原因之一。
採用LED做為顯示器的背光源,在於它更省電、體積更小,可達到更超薄的功能。LED背光源的面板比CCFL背光源面板減少一半的厚度,在電力耗損部份,採用LED背光源的面板也比CCFL背光源面板節省二○%至三○%的電力。
「未來LED勢必取代CCFL的地位,並且進攻至大尺寸顯示器的市場,」蔡亦真分析,二○○六年下半年至二○○七年,LED應用最主要為筆記型電腦的背光源,至二○○八年後將可應用在液晶電視的背光源。
但LED在顯示器面板背光源的應用仍有技術性問題待解決。第一是晶粒的亮度還有很大改進的空間,若可以借用優化發光效率來提升亮度,就可以減少LED顆數,進而減低成本。此外,還有散熱問題,也是十二吋以上LED顯示器面板背光源會遇到的問題。
分析師認為,由於面板廠掌握了大尺寸液晶電視的發展規格,因此LED做為液晶電視背光源的發展,也要視面板廠在LED的產業布局,包括上游磊晶的掌握度、中游晶粒的製造與下游晶粒的封裝,從燈源廠到背光模組廠,再到TFT模組廠,都將是不同的價格戰場。

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