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GaN Micro LED年復(fù)合增長率將達(dá)43.5%

氮化鎵(GaN)化合物半導(dǎo)體曾經(jīng)被推廣到LED芯片當(dāng)作襯底，盡管LED已屬成熟市場，但這些技術(shù)在功率電子和LED照明仍具備很大增長空間。

當(dāng)前LED燈的驅(qū)動電路是由用各種分立元件組裝而成，如功率晶體管、電容器和邏輯控制IC等，在印刷電路板(PCB)上組裝連接在一起，由于通常的PCB板體積較大，它會像LED燈一樣需要占據(jù)相當(dāng)?shù)目臻g;但未來，固態(tài)照明完美的解決方案是在單個芯片上將LED器件、功率晶體管和控制器IC進(jìn)行單片集成。由于固態(tài)照明燈中的LED器件是基于GaN材料，所以其他全部器件也都必須采用寬禁帶的半導(dǎo)體材料來進(jìn)行制造。

采用這種方法將可以消除驅(qū)動電路板和LED芯片之間互連的寄生的電感、電容和電阻，從而使整個照明系統(tǒng)可以在更高的開關(guān)速度下運(yùn)行，這樣可以提高整個照明系統(tǒng)的效率，并且可以縮小無源元件的尺寸，而小尺寸的電感器和電容器就能夠工作在更高的頻率下，形成一個尺寸更為精巧、性能更好的驅(qū)動器電路。

這歸功于GaN器件技術(shù)方面的突破。

采用GaN這種材料體系來制作LED驅(qū)動IC的技術(shù)也已經(jīng)成熟。LED驅(qū)動IC可以用GaN材料進(jìn)行制造，并表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能：與傳統(tǒng)的Si晶體管相比，它們具有更高的擊穿電壓，更低的導(dǎo)通電阻和更高的工作頻率。

Power Integrations技術(shù)經(jīng)理閻金光解釋道，為什么GaN技術(shù)可以在把尺寸做小同時，又能兼顧效率?相比于傳統(tǒng)硅更有優(yōu)勢的是，GaN材料得以增大了輸出功率范圍和擊穿電壓范圍。

他舉例，例如使用GaN技術(shù)安全隔離型LED驅(qū)動器，使用PowiGaN技術(shù)的大功率密度器件，可通過反激拓?fù)鋵崿F(xiàn)110 W輸出功率和94%轉(zhuǎn)換效率的設(shè)計，這也就是，為何PI近期宣布推出LYTSwitch-6系列安全隔離型LED驅(qū)動器IC成員LYT6079C、LYT6070C，他們和功率器件一樣采用GaN技術(shù)同樣能夠增加效率和功率。此外，和傳統(tǒng)LED驅(qū)動器方案相比，采用GaN技術(shù)后大幅簡化了電路。

新的LYTSwitch-6 IC無需使用散熱片，減小了鎮(zhèn)流器的尺寸和重量，并降低對驅(qū)動器周邊風(fēng)冷環(huán)境的要求，和采用PowiGaN初級開關(guān)的InnoSwitch3器件一樣，可通過低RDS(ON)降低開關(guān)損耗。“相較于常規(guī)方案，這一改進(jìn)結(jié)合LYTSwitch-6現(xiàn)有的諸多特性，可使功率轉(zhuǎn)換效率提高3%，進(jìn)而減少三分之一以上的熱能浪費(fèi)，還可提供無損耗電流檢測來提高效率。”閻金光介紹到，“保留快速動態(tài)響應(yīng)可為并聯(lián)LED燈串提供交叉調(diào)整率，并且無需額外的二次穩(wěn)壓電路，同時還支持無閃爍系統(tǒng)工作。更加易于實現(xiàn)使用脈寬調(diào)制(PWM)接口的調(diào)光應(yīng)用。”

現(xiàn)代設(shè)備對視覺效果的要求越來越高，近眼顯示設(shè)備的亮度要求在增加，電池供電的消費(fèi)電子設(shè)備對高分辨率和高亮度的需求也在增加，正在進(jìn)一步推動GaN Micro LED增長。

根據(jù)Future Market Insights一份新報告預(yù)測，2019年全球GaN Micro LED的銷售額將同比增長33%，達(dá)到197,000美元，高于2018年的150,000美元。報告顯示，在2019年-2029年間，GaN Micro LED將以高達(dá)43.5%的驚人年復(fù)合增長率增長。

研究表明，2018年，中等功率的GaN Micro LED在所有GaN Micro LED中占據(jù)了75%的市場份額，并將成為未來幾年照明應(yīng)用的主流。另一方面，為了在整個照明器件保持全亮度而且并不明顯損失顯示亮度，低功率的GaN Micro LED需求可能會進(jìn)一步釋放。

從區(qū)域分布來看，2018年，北美為ganmicroled的26%市場份額作出貢獻(xiàn)，繼續(xù)處于該市場的領(lǐng)先地位，歐洲地區(qū)繼美國之后，亞太市場也處于萌芽階段。