LEDOLED及QLED照明技术现状与发展Word下载.docx

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在现阶段讲究个性化的时代中，ＬＥＤ颜色多样化有助于ＬＥＤ装饰灯市场的发展，小尺寸背光源市场放缓，中大尺寸将成为新关注点。

ＬＥＤ背光源的主要技术和发展趋势日益明晰，市场随２０８ｌｍ/Ｗ“拐点”出现而爆发，ＬＥＤ大尺寸背光市场正式告别“将来时”。

　　室外显示方面，ＬＥＤ显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医院等场所，在ＬＥＤ需求量上，ＬＥＤ显示屏仅次于ＬＥＤ指示灯名列第二，占到ＬＥＤ整体销量的２３．１％.景观照明市场主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主，推动力量主要来自于政府。

江苏把ＬＥＤ行业作为新兴绿色行业大力扶持，引进了多个大型ＬＥＤ企业，已形成了完整的ＬＥＤ产业链。

常州质检所成功申报国家半导体照明质检中心。

从事半导体照明技术及产品研发、生产和应用的企业数量正在逐年增加，产业规模也在逐年递增。

已成为ＬＥＤ芯片生产、ＬＥＤ封装和ＬＥＤ照明产品国内主要的生产与供应基地。

　　我国ＬＥＤ产业的整体技术实力不强，仍处于起步阶段，中小企业对ＬＥＤ技术人才需求强烈，企业规模普通偏小。

但ＬＥＤ产业已经引起了国家的高度重视，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将半导体照明产品明确列为“重点领域及其优先主题”，提出“重点研究高效节能、长寿命的半导体照明产品”。

国家发展改革委也启动了十大重点节能工程，其中绿色照明是重要的一个方面。

在整个照明领域，我国是世界照明电器第一大生产国、第二大出口国，半导体照明产业有很强的产业基础。

因此，未来我国ＬＥＤ将面临巨大的发展机遇。

1ＬＥＤ发展中需要解决的主要技术问题与发展趋势

（1）散热结构设计上有待进一步突破和提升

　　由于ＬＥＤ的发光效率随着ＬＥＤ温度的升高而下降，所以散热是大功率ＬＥＤ灯需要重点解决的问题之一。

大功率ＬＥＤ灯亮度要求高、发热量大，并且使用环境本身比较苛刻，如果散热不良会直接导致ＬＥＤ快速老化，稳定性降低。

（2）驱动电源设计难度大，电路涉及的问题复杂

　　ＬＥＤ恒流驱动设计方案目前最基本的是利用线性或开关型ＤＣ/ＤＣ稳压器结合反馈电路来恒流驱动ＬＥＤ.在大功率ＬＥＤ灯具设计中，主要采用开关电容型ＬＥＤ驱动方案，其优点是ＬＥＤ两端的电压较高、流过的电流较大，从而可以获得较高的功效及光学效率。

因而在大功率ＬＥＤ驱动中得到了广泛的应用。

大功率ＬＥＤ路灯虽然是恒流驱动，冷态上电瞬间过高的起始峰值电压，很有可能将ＬＥＤ击穿或断开；

所以驱动电路除了做到恒流外，电路故障率高，目前发现的有瞬间击穿现象，单颗短路击穿以及单颗开路击穿，则会造成整串灯死灯现象。

所以面临复杂的工况，ＬＥＤ驱动电路设计时必须考虑以下几个问题：

１）电源必须具有高可靠性，高效率驱动，具有高功率因数；

２）电路要有浪涌保护。

ＬＥＤ抗浪涌的能力是比较差的，因此ＬＥＤ驱动电源有抑制浪涌的侵入，保护ＬＥＤ不被损坏的能力。

电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加ＬＥＤ温度负反馈，防止ＬＥＤ温度过高；

３）电源要具备其它电气性能，要防水、防潮。

　　（3）二次光学设计难度大，可发挥的空间有限

　　ＬＥＤ照明属于点光源，因此其光学设计，包括初级透镜或反光装置的设计和二次光学的设计等是一大应用难点。

　　（4）价格高、标准缺失阻碍产业发展

　　作为一个新兴产业，成长之路不是一帆风顺，最大的烦恼是成本居高不下。

同时，ＬＥＤ行业因为相关行业国家标准不全，出台的相关行业国家标准贯彻不力，即使政府准备发补贴，都没有标准可参照。

　　欧盟、美国都在积极推动ＬＥＤ照明能效要求的制定工作。

欧盟对非定向ＬＥＤ灯的强制性能效要求已于２００９年９月正式生效，对定向ＬＥＤ灯的最低能效要求也将在近期出台。

美国“能源之星”提出了整体式ＬＥＤ灯的能效规范，对整体式ＬＥＤ灯的光效、光通、光强、色温、现实性、包装、噪音等指标进行严格限定，并由２０１０年８月３１日起开始生效执行。

由于受国外技术性贸易措施影响，ＬＥＤ行业成出口“碰壁”高发产业。

目前，我国ＬＥＤ产业７０％的市场在海外，要想在激烈的竞争中谋求发展，企业必须高举技术创新大旗，严格执行相关国际标准，形成产业联盟，“组团”共同应对专利风险和其它技术性贸易壁垒。

　　（5）ＬＥＤ的发展趋势

　　ＬＥＤ在向高光效、大功率功能性照明的方向发展的过程中，遇到的一个主要问题是提高ＬＥＤ光源的质量，减少光源的眩光效应，提高其显色指数和色温，同时还必须有效提高其使用过程中的可靠性和稳定性，在低成本和长寿命之间进行合理的折中，即不一味追求其长寿命。

目前，ＬＥＤ作为功能型照明的产品还不够成熟，技术上还存在一些亟待解决的问题，用户对ＬＥＤ产品还不够了解，除了政府有关部门、少数事业单位和少数追求新奇的顾客之外，主动购买ＬＥＤ产品的人较少。

由于产品生产批量小，制造成本高、广告费用大，造成产品售价较高，销售量有限，造成企业的盈利空间被压缩。

ＬＥＤ是国家推广的高效照明产品之一。

ＬＥＤ的应用应扬长避短，近期ＬＥＤ在非功能型照明领域里还会继续发展，但ＯＬＥＤ、ＱＬＥＤ的快速发展是对ＬＥＤ的最大威胁与挑战。

2　ＯＬＥＤ技术与产业发展态势分析

　　ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔｉｎｇ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｓｐｌａｙ，有机发光显示）是指有机半导体材料在电场作用下发光的技术，为全固态结构，主动发光，无需背光源。

它被业内人士称为“梦幻般的显示技术”，是最有发展前景的新型显示技术之一，也是国际上高技术领域的一个竞争热点。

与ＴＦＴ２ＬＣＤ相比，它具有许多优点，如高亮度、高对比度、超轻薄、响应时间短、无视角限制、低功耗、抗震性能好、工作温度范围宽、能实现柔软显示。

根据驱动方式不同，ＯＬＥＤ可分为两种，一种是无源驱动型ＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ），一种是有源驱动型ＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）。

　　目前，全球范围内小尺寸ＰＭＯＬＥＤ技术已经成熟，产品主要应用于消费类电子（手机、ＭＰ３）、金融信息、工控仪表、金融信息产品、医疗器械、职能监控系统等，预计未来全球ＰＭＯＬＥＤ的出货量将维持在约５０００万支。

ＡＭＯＬＥＤ显示市场也呈现出强劲的发展势头，中小尺寸的ＡＭＯＬＥＤ技术现在正在成熟。

诺基亚、ＬＧ、三星等多家企业已推出了多款ＡＭＯＬＥＤ屏手机，索尼、ＬＧ也都相继推出了其ＡＭＯＬＥＤ电视。

三星行动显示（Ｓａｍｓｕｎｇ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｄｉｓｐｌａｙ）部门科技长Ｓａｎｇ２Ｓｏｏ　Ｋｉｍ指出，ＡＭＯＬＥＤ可望在２０１５年成为大尺寸电视机的主流技术。

Ｋｉｍ表示，主动矩阵式ＡＭＯＬＥＤ可望继ＬＥＤ、３Ｄ技术之后成为电视机市场的成长动能来源，届时采用的生产线将由目前的４．５代跃升至８代。

在行动显示应用方面，Ｋｉｍ预估ＯＬＥＤ的渗透率将由2011年的８．２％跳升至２０１５年的５３％.

　　由于具有可大面积成膜、功耗低等特性，ＯＬＥＤ　还是一种理想的平面光源，在节能环保型照明领域具有广泛的应用前景。

随着技术的不断成熟，ＯＬＥＤ照明市场现在已经开始启动，国外三大照明公司ＯＳＲＡＭ、Ｐｈｉｌｉｐｓ、ＧＥ都有ＯＬＥＤ照明的量产计划。

根据权威市场调研机构Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｓｅａｒｃｈ　２００９年发布数据预测，预计到２０１６年ＯＬＥＤ在显示领域的产值将达８７亿美元，在照明领域的产值将达６０亿美元。

实现大尺寸ＯＬＥＤ技术的突破和产业化是未来ＯＬＥＤ产业发展的趋势。

目前，全球ＯＬＥＤ技术较为发达的国家和企业都给予了ＯＬＥＤ产业发展充分的重视。

日本、韩国等国政府都给予了本国ＯＬＥＤ产业巨大的支持。

全球显示领域的主要企业，如三星、ＬＧ、索尼等均对ＯＬＥＤ技术及其未来应用十分重视，投入巨资进行技术和产品开发并取得了初步的成果，试图通过掌握核心技术来推动本国ＯＬＥＤ产业的迅猛发展。

我国政府现在也给予了该项产业发展一定的关注和支持。

在“国家中长期科学和技术发展规划纲要（２００６~２０２０年）”中，明确将“开发有机发光显示等平板显示技术为优先主题”。

国家《电子信息产业调整和振兴规划》指出，未来３年，要“突破新型显示产业发展瓶颈。

统筹规划、合理布局，以面板生产为重点，完善新型显示产业体系。

逐步掌握显示产业发展主动权”一系列相关政策、法规的出台，为我国ＯＬＥＤ产业的发展奠定了良好的政策基础。

在过去几年里，我国ＯＬＥＤ技术研究水平上升很快，介入的企业也越来越多。

一批科研院校和企业通过不断创新，实现了多项ＯＬＥＤ技术的突破，我国在多项ＯＬＥＤ关键技术方面都达到了国际先进水平，依靠自主掌握的技术实现了产业化，改变了我国ＣＲＴ、液晶依靠技术引进实现产业化的局面，为我国显示产业发展提供了新的机遇。

2.1ＯＬＥＤ的发光原理（见图1）

　　ＯＬＥＤ的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物（ＩＴＯ），与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。

整个结构层中包括了：

空穴传输层（ＨＴＬ）、发光层（ＥＬ）与电子传输层（ＥＴＬ）。

有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。

在一定电场驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子发射层和空穴导电层，并在发光层中相遇，形成的激子最终导致可见光的发射。

2.2ＯＬＥＤ的技术优势

　　（１）高光效，目前已达６０lｍ/W，预计可达２００lｍ/W以上；

　　（２）环保、不含汞、无汞污染；

　　（３）工作时产生的热量低；

　　（４）耗电量少；

　　（５）反应速度快；

　　（６）抗震动、耐冲击性能好；

　　（７）视角广；

　　（８）重量轻，厚度薄，为平面型，可以卷起来；

　　（９）制造工艺比较简单，易于大规模生产；

　　（１０）应用比较简单方便，成本低。

　　ＯＬＥＤ的特点是ＯＬＥＤ进入平板显示市场的基础。

随着ＯＬＥＤ的技术优势被不断发现和深入挖掘，ＯＬＥＤ技术不断向前发展。

ＯＬＥＤ的技术优势主要来自主动发光以及固态显示两个方面。

其中，主动发光不仅使ＯＬＥＤ能耗降低、显示效果更完美（与其它平板显示技术相比，ＯＬＥＤ发光效率高、响应时间短、视角范围大、图像稳定、亮度高、色彩丰富、分辨率高），而且使显示装置厚度变薄、重量减轻；

固态显示不仅使得ＯＬＥＤ低温特性变好，而且提高了抗震性，从而可胜任更为恶劣的工作环境。

2.３　ＯＬＥＤ的主要技术问题

　　与其它平板显示技术相比，目前的ＯＬＥＤ技术还存在许多需要改进的地方，主要表现在三个方面：

　　（１）ＯＬＥＤ产品的寿命相对较短；

　　（２）ＯＬＥＤ的色彩纯度不够；

　　（３）大尺寸的ＯＬＥＤ实现量产比较困难。

　　解决ＯＬＥＤ的技术问题是ＯＬＥＤ占领平板显示市场甚至取代其它显示技术的关键，已成为平板厂商技术研发的重点。

2.４　ＯＬＥＤ的应用领域

　　ＯＬＥＤ技术发展到一定阶段以后，其应用将集中在具体应用领域。

ＯＬＥＤ技术的应用领域非常广泛，涉及的技术领域也很多。

例如，ＯＬＥＤ技术可以应用于商业领域（包括ＰＯＳ机、ＡＴＭ机、复印机以及游戏机等）、通信领域（包括手机以及移动网络终端等）、计算机领域（包括ＰＤＡ、商用ＰＣ、家用ＰＣ以及笔记本电脑）、消费类电子产品领域（包括音响设备、数码相机、便携式ＤＶＤ以及其它音视频播放器等）、工业领域（包括仪器、仪表等）、交通领域（包括全球定位系统以及飞机仪表等）以及军事领域（包括坦克以及飞机等现代化武器的显示终端等）。

2.5　ＯＬＥＤ的发展