自從人們1907年發(fā)現(xiàn)某些半導體材料制成的二極管在正向導通時有發(fā)光的物理現(xiàn)象,到1969年生產出第一顆紅光LED,用了近62年的時間。然而,這之后僅僅過去了40多年,LED卻已經形成了一個巨大的全球產業(yè),其應用領域更是突飛猛進,各種類型的LED產品、利用LED二次開發(fā)出的應用產品以及與LED配套的相關產品,如雨后春筍般迅速發(fā)展起來,滲透到人們生活的方方面面。
技術成長帶動LED應用
LED的發(fā)光強度和發(fā)光效率在近10年內迅猛提升,使LED得到極其廣泛的應用。
從全球LED產業(yè)的發(fā)展中不難發(fā)現(xiàn)。LED產業(yè)處于技術快速更新的時代,整個行業(yè)很大程度上是技術驅動的。它是一個循環(huán)上升,相互促進和激勵的過程。LED應用領域的發(fā)展與LED技術的進步相伴而生,每次LED自身革命性的技術進步,便會帶來LED的應用領域的迅速擴張,而人們對LED應用領域不斷拓展的期許,又反過來激勵了LED無數(shù)次革新。在此情況下,新應用、新市場往往與技術的創(chuàng)新相輔相成,舊應用、舊市場也往往因技術的過時而消失或改變。
代表LED技術進步的兩個重要指標分別為發(fā)光強度和發(fā)光效率。正是LED這兩個指標在最近10年內的迅猛提升,才使今天的LED得到了極其廣泛的應用。從最初發(fā)光強度小于1mcd,發(fā)光效率小于0.2lm/W的指示燈,發(fā)展到今天,發(fā)光強度提升了8000多倍,實驗室環(huán)境中更是達到了20000mcd。同樣,10多年間LED發(fā)光效率提升了近1000倍。2010年2月科銳公布的白光功率型LED實驗室光效突破208lm/W。伴隨著LED光效的提升,LED應用進入了發(fā)展快車道。
2003年之前,LED應用領域已經走過了指示燈、交通信號燈、景觀裝飾燈、顯示屏、汽車尾燈等五個發(fā)展階段,特別是顯示屏的應用發(fā)展更是取得了長足的進步;2003年之后LED背光源應用產品進入了大發(fā)展的時期,首先是便攜式電子產品的背光源(如手機背光源),緊接著是筆記本電腦、液晶顯示器及液晶電視等大尺寸LCD面板背光源的廣泛應用,又一次將LED的商業(yè)應用領域帶入了一個新的時代,伴隨著大功率白光LED的誕生,LED商業(yè)應用進入了下一個快速發(fā)展的通道,汽車照明燈和通用白光照明成為這個時期的發(fā)展熱點。
國內形成“三足鼎立”應用之勢
LED應用市場未來將呈現(xiàn)照明、顯示屏和背光源“三足鼎立”之勢。
中國LED應用市場各個發(fā)展階段的“領銜”產品領域,代表著目前以至相當一段歷史時期中國LED行業(yè)的發(fā)展軌跡和運作模式,LED應用市場將現(xiàn),LED照明、LED顯示屏和LED背光源“三足鼎立”之勢業(yè)已形成。它們的現(xiàn)狀與未來能夠很大程度地反映出未來中國LED應用領域的發(fā)展之路。
LED顯示屏是LED最早的應用之一,其發(fā)展也隨著LED技術的不斷進展發(fā)生著改變。上世紀80年代后期,隨著LED在發(fā)光波長范圍和性能方面大大提高,開始形成平板顯示產品即LED顯示屏,以可靠性高、使用壽命長、環(huán)境適應能力強、性價比高、使用成本低等特點,迅速成長為平板顯示的主流產品,也成為LED產業(yè)鏈中下游領域一項重要的應用。目前,LED顯示屏應用比較集中的領域主要包括:證券交易、金融信息顯示;機場航班動態(tài)信息顯示;港口、車站旅客引導信息顯示,體育場館信息顯示,道路交通信息顯示,調度指揮中心信息顯示,餐飲、醫(yī)院、商場等服務領域的信息顯示,廣告新媒體;文藝演出及展覽場館等。
目前,全球的LED大屏幕產業(yè)處于一個高速增長的階段,特別是近年來在節(jié)能降耗的潮流驅動下,LED技術進一步得到廣泛應用,全球市場容量每年將保持15%以上的速度增長。LED顯示屏作為平板顯示的主導產品之一,有可能成為未來平板顯示的代表性產品。
我國的LED顯示應用市場從上世紀90年代后期一直保持著增長的勢頭,1998年-2000年間,年增長率基本在30%以上。2000年-2006年,每年的增長幅度在15%左右,2007年增幅在40%以上。2008年至今,我國LED顯示屏行業(yè)繼續(xù)保持飛速發(fā)展,在設計理念、技術創(chuàng)新、工程規(guī)模、顯示效果等諸多方面步入新的階段。2009年,中國LED顯示屏市場規(guī)模約為103.23億元。預計2010年中國LED顯示屏市場規(guī)模將增長到128.54億元,同比增速24.52%。預計2013年,中國LED顯示屏市場規(guī)模將增長到240.94億元,比2009年接近翻番。
與全球相比,我國LED全彩顯示屏發(fā)展歷史較短,但是發(fā)展速度極快。尤其在2008年奧運會、新中國成立60周年慶典及2010年世博會等重大場合,LED全彩顯示屏的成功應用充分顯示了產品優(yōu)勢和行業(yè)成熟度。
由于LED全彩顯示屏的低耗、節(jié)能、亮度高、顯示效果優(yōu)異等綜合優(yōu)勢,正快速取代燈箱、霓虹燈和磁翻板等傳統(tǒng)戶外媒體,以及單、雙色LED顯示屏。未來各類大型戶外媒體、廣告、體育場館、公共交通、大型劇院、展會、演唱會等領域對全彩顯示屏的應用需求將持續(xù)高速增長,市場潛力巨大。根據(jù)中國光學光電子行業(yè)協(xié)會的預計,2010年至2013年中國LED全彩顯示屏市場年均增長率將穩(wěn)定在30%左右,到2013年,中國LED全彩顯示屏市場規(guī)模預計達到187.93億元,占中國LED顯示屏市場規(guī)模的約78%。
隨著LED背光應用的不斷普及和推廣,LED背光源取代傳統(tǒng)光源是一個必然的趨勢,LED背光應用將極大地推動LED產業(yè)的發(fā)展。LED背光源市場可分為兩大類:第一類是中小尺寸背光源,如筆記本電腦、監(jiān)視器、手機等;第二類是大尺寸背光源,如平板電視。在中小尺寸領域,LED背光源已占據(jù)較大優(yōu)勢,2009年LED背光源在筆記本市場的滲透率已超過50%,預計2010年將會達到80%以上。在大尺寸背光領域,則以液晶電視應用為代表,并越來越受到消費者的青睞,預計2010年LED背光源在液晶電視市場的滲透率將達到近20%。
節(jié)能環(huán)保釋放LED應用潛力
在環(huán)保、節(jié)能潮流下,LED照明產業(yè)規(guī)模正在以每年30%的速度飚升。
由于全球照明用電量高居全年總用電量20%,其中多達90%的電能被轉換成熱能消耗,既不節(jié)能也不經濟,在環(huán)保、節(jié)能的考慮下,LED照明已快速成為頗受關注的技術和產業(yè)。同時,各國政府積極制定環(huán)保法規(guī),在市場與法規(guī)雙重利益刺激下,全球LED產業(yè)規(guī)模呈快速增長之勢。
2010年全球LED照明產值占整體照明市場比重約3.8%,預計2011年全球LED照明滲透率將可超過10%以上,而LED照明使用顆數(shù)也將由2010年的48億顆,增至2011年的124億顆,顯見2011年LED燈泡取代傳統(tǒng)白熾燈的效應開始顯現(xiàn)。
LED器件的技術進步直接導致了應用領域的擴張,國內LED應用市場位列前四名的領域(LED顯示屏、LED指示燈、LCD背光源以及手機鍵盤和相機閃光燈),其格局已悄然發(fā)生了變化,后來者居上的是LED景觀裝飾照明和各種LED照明,它們所占的份額都超過了前兩年遙遙領先的LCD背光源,然而LED顯示屏的應用仍然占居著應用領域的“主導地位”這就是目前國內的LED應用市場格局。
目前,國內LED較為成熟的應用領域為建筑景觀、大屏幕顯示、交通信號燈、家電數(shù)碼顯示與指示燈、汽車燈、特種照明燈、手機、數(shù)碼相機、電腦、電視機的中小尺寸背光等領域。按2008年LED產品在以上各主要應用領域的銷售額的分布統(tǒng)計來看,其中建筑景觀仍為我國LED最大的應用領域;LED顯示屏與家電顯示占27%的市場份額,成為國內LED第二大應用領域;手機、電腦筆記本等中小尺寸背光源占22%的市場份額,成為第三大類應用領域。其他如交通信號燈、汽車燈、特種照明燈等各類應用的市場份額也在穩(wěn)步發(fā)展,這些方興未艾的應用均為LED產業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的市場空間。預計2010年到2015年的年均復合增長率預計可達到40%,2015年產業(yè)規(guī)模達到5000億元以上。