四元系A(chǔ)lGaInP發(fā)紅、橙、黃色的LED和GaN基發(fā)藍(lán)、綠、紫、紫外光的LED以及由藍(lán)(或紫、紫外) 芯片加熒光粉或由多芯片組合而成的白光LED，這兩類高亮度LED近年來國(guó)內(nèi)發(fā)展非常迅速，增長(zhǎng)率均超過50%。根據(jù)中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)光電器件分會(huì)的統(tǒng)計(jì)和分析，2005年全國(guó)具有一定規(guī)模的LED生產(chǎn)和研究單位約400家(不含外商投資企業(yè))，小規(guī)模封裝企業(yè)和應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)企業(yè)，已超過1000家。從LED的原材料、外延、芯片、封裝、應(yīng)用及相關(guān)配套件、設(shè)備儀表等，已形成較完善的LED產(chǎn)業(yè)鏈。
外延芯片發(fā)展迅速
LED的核心技術(shù)是外延、芯片制造技術(shù)，特別是高亮度LED和功率LED的核心技術(shù)。四元系A(chǔ)lGaIn P發(fā)紅、橙、黃色LED和GaN基綠、藍(lán)、紫和紫外LED，近幾年發(fā)展非常迅速，有關(guān)政府部門及相關(guān)大學(xué)、研究所、企業(yè)均高度重視，投入大量資金、人力加以研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，主要研究機(jī)構(gòu)有北大、清華、南昌大學(xué)、中科院半導(dǎo)體所、物理所、中電13所、華南師大、北京工大、深圳大學(xué)、山東大學(xué)、南京大學(xué)等，在技術(shù)上主要解決硅襯底上生長(zhǎng)GaN外延層、GaN基藍(lán)光波長(zhǎng)漂移、P區(qū)歐姆接觸，采用ITO透明電極，激光剝離Al2O3襯底，提高內(nèi)量子效率和出光效率，提高抗光衰能力和功率芯片的散熱水平等等，已研發(fā)1W的功率LED芯片也可產(chǎn)業(yè)化，其發(fā)光效率為30lm/W～40lm /W，最高可達(dá)47.5lm/W，單個(gè)器件發(fā)射功率為150mW，最高可達(dá)189mW。南昌大學(xué)近年來開展在硅襯底上生長(zhǎng)GaN外延材料，該研究成果取得突破性進(jìn)展，最近通過國(guó)家“863”項(xiàng)目驗(yàn)收，并獲多項(xiàng)有自主產(chǎn)權(quán)的國(guó)際發(fā)明專利。
國(guó)內(nèi)LED外延芯片的主要企業(yè)有：廈門三安、大連路美、深圳方大、上海藍(lán)光、上海藍(lán)寶、山東華光、江西聯(lián)創(chuàng)、南昌欣磊、上海金橋大晨、河北立德、河北匯能、深圳奧倫德、深圳世紀(jì)晶源、廣州普光、杭州士藍(lán)明芯、揚(yáng)州華夏集成、甘肅新天電公司等。
這些企業(yè)近年來在研發(fā)和工藝技術(shù)改進(jìn)方面做了大量工作，在提高產(chǎn)品性能、成品率、工藝重復(fù)性，提高抗光衰和可靠性等方面做了大量工作，取得較好成果，保障了LED芯片的批量生產(chǎn)。2005年已生產(chǎn)LED芯片約180億只，其中高亮度芯片達(dá)60多億只，藍(lán)光芯片20多億只。
封裝企業(yè)規(guī)模小數(shù)量多
國(guó)內(nèi)LED封裝企業(yè)的特點(diǎn)是規(guī)模小、數(shù)量多，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)和估算，全國(guó)LED有一定規(guī)模的企業(yè)約200家，有人估計(jì)包含小的封裝企業(yè)超過1000家。其封裝LED器件能力達(dá)300億只/年，若包含外商投資企業(yè)，其封裝能力超過500億只/年，其中出口量超過100億只。
主要封裝企業(yè)有廈門華聯(lián)、佛山國(guó)星、江蘇穩(wěn)潤(rùn)、惠州華崗、深圳光量子、寧波和譜、江西聯(lián)創(chuàng)、天津天星、廊坊鑫谷、深圳瑞豐、深圳雷曼、珠海力豐等。
這些企業(yè)均有一定的產(chǎn)品研發(fā)力量，較好的封裝設(shè)備，產(chǎn)品產(chǎn)量較大，質(zhì)量較好。國(guó)內(nèi)LED封裝企業(yè)可封裝各種LED產(chǎn)品，如各種外形尺寸的LED顯示器件，包含單管、復(fù)合管、像素管、數(shù)碼顯示器、背光源、SMD-LED、微型LED、矩陣顯示器、專用顯示器、白光LED、功率LED和大功率LED模塊等。
近幾年發(fā)展起來的白光LED和功率LED封裝技術(shù)，不少有實(shí)力的封裝企業(yè)均投入力量進(jìn)行研究開發(fā)，如中電 13所、廈門華聯(lián)、佛山國(guó)星、深圳光量子、惠州華崗等，并逐步解決了相關(guān)技術(shù)問題，如提高封裝出光效率，提高襯底散熱性能，減少熱阻，白光LED出光均勻性、一致性、色溫、顯色性、抗光衰能力、可靠性和相關(guān)的白光測(cè)試問題等。目前封裝的功率為1W的白光LED，其光效率達(dá)40lm/W～50lm/W，熱阻為10℃/W。
國(guó)內(nèi)LED封裝材料及配件的配套能力也較強(qiáng)。除個(gè)別材料外，絕大部分材料均為國(guó)內(nèi)提供，主要有金絲、硅鋁絲、環(huán)氧樹脂、有機(jī)膠、銀膠、導(dǎo)電膠、支架、條帶以及塑封料、封裝模具和工夾具等，已形成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈。
這里有必要介紹一下白光LED封裝用熒光粉，國(guó)內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)有十幾家。研究單位北京有色院、中山大學(xué)化學(xué)系、中科院化學(xué)所、長(zhǎng)春物理所等單位，這些單位近年來開展研究提高黃色熒光粉的光激發(fā)效率、抗光衰性能等，取得很好的成果，同時(shí)開發(fā)出紅色熒光粉和紫外光激發(fā)三基色熒光粉，對(duì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)白光LED發(fā)展起積極作用。
應(yīng)用逐步進(jìn)入照明領(lǐng)域
由于LED不但具有三大優(yōu)點(diǎn)，還具有體積小、驅(qū)動(dòng)電壓低、彩色可調(diào)、聚光性能好等優(yōu)點(diǎn)，隨著LED發(fā)光強(qiáng)度的不斷提高，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，并逐步進(jìn)入照明領(lǐng)域，因而介入高亮度及白光LED應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的單位也愈來愈多，很多原來生產(chǎn)照明產(chǎn)品的企業(yè)也紛紛進(jìn)入。據(jù)了解，目前已超過200家，主要集中在光色照明、特種照明和汽車燈的應(yīng)用開發(fā)。國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)品除了大量用于各種電器及裝置、儀器儀表、設(shè)備的顯示外，主要集中在大、中、小LED顯示屏以及室內(nèi)外廣告牌、體育場(chǎng)記分牌、信息顯示屏等，還有交通信號(hào)燈和光色照明和特種照明等。
有人估計(jì)，上述三項(xiàng)應(yīng)用產(chǎn)品的產(chǎn)值約為每年60億元～80億元，而且發(fā)展非常迅速。另外在應(yīng)用方面，目前還有兩個(gè)主要領(lǐng)域，一是背光源，主要瞄準(zhǔn)手機(jī)、PDA、MP3、MP4和大尺寸顯示器及彩電顯示屏背光的開發(fā)應(yīng)用。另一項(xiàng)是汽車燈，主要有前后燈、轉(zhuǎn)向燈、側(cè)燈、剎車燈及汽車內(nèi)部照明燈和儀表盤顯示等。
LED應(yīng)用產(chǎn)品，特別是光色照明和特種照明的主要配套件，如驅(qū)動(dòng)電路、支架、燈具、燈管、接插件、塑料件和金屬件等，國(guó)內(nèi)的配套能力是很強(qiáng)的。這里著重提一下LED應(yīng)用產(chǎn)品的關(guān)鍵配套LED驅(qū)動(dòng)集成電路，目前已有中電18 所、上海貝嶺、廈門聯(lián)創(chuàng)、南京微盟和大連杰碼等十幾個(gè)單位正在開發(fā)生產(chǎn)，其產(chǎn)品可針對(duì)LED不同功率和不同連接方式進(jìn)行恒壓、恒流驅(qū)動(dòng)，特別是可直接驅(qū)動(dòng)功率LED的驅(qū)動(dòng)電路已經(jīng)批量生產(chǎn)，這將大大推動(dòng)LED應(yīng)用的發(fā)展。
專利及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展順利
國(guó)內(nèi)LED技術(shù)專利近幾年來申請(qǐng)專利數(shù)增長(zhǎng)很快，據(jù)統(tǒng)計(jì)至2005年底國(guó)內(nèi)有關(guān)LED專利達(dá)1000項(xiàng)左右，其中大部分是實(shí)用型專利，發(fā)明專利較少。有小部分具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性專利在國(guó)外申請(qǐng)登記。國(guó)內(nèi)有關(guān)LED的專利項(xiàng)目數(shù)比國(guó)外，特別是日本和美國(guó)相差很大。
有關(guān)高亮度LED及半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作，近幾年經(jīng)多次研討達(dá)成共識(shí)，在信息產(chǎn)業(yè)部主管部門主持下，于 2005年11月16日成立“半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組”，由45個(gè)單位成員組成，并制定標(biāo)準(zhǔn)化的工作計(jì)劃。首先是制定LED的一些基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，如半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)體系、名詞術(shù)語、定義、測(cè)試方式和可靠性的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)已成熟的LED器件產(chǎn)品也著手制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)可開展研究，提出推薦性意見。其他一些LED應(yīng)用產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，如LED顯示屏、交通信號(hào)燈和礦燈等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，分別由主管部門信息產(chǎn)業(yè)部等部委主持制定。另外于2006年5月在我國(guó)臺(tái)灣舉辦海峽兩岸信息標(biāo)準(zhǔn)論壇，信息產(chǎn)業(yè)部組織6個(gè)專題中有半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)論壇，并與我國(guó)臺(tái)灣同行達(dá)成共識(shí)，雙方共同制定某些LED標(biāo)準(zhǔn)。
外延芯片發(fā)展迅速
LED的核心技術(shù)是外延、芯片制造技術(shù)，特別是高亮度LED和功率LED的核心技術(shù)。四元系A(chǔ)lGaIn P發(fā)紅、橙、黃色LED和GaN基綠、藍(lán)、紫和紫外LED，近幾年發(fā)展非常迅速，有關(guān)政府部門及相關(guān)大學(xué)、研究所、企業(yè)均高度重視，投入大量資金、人力加以研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，主要研究機(jī)構(gòu)有北大、清華、南昌大學(xué)、中科院半導(dǎo)體所、物理所、中電13所、華南師大、北京工大、深圳大學(xué)、山東大學(xué)、南京大學(xué)等，在技術(shù)上主要解決硅襯底上生長(zhǎng)GaN外延層、GaN基藍(lán)光波長(zhǎng)漂移、P區(qū)歐姆接觸，采用ITO透明電極，激光剝離Al2O3襯底，提高內(nèi)量子效率和出光效率，提高抗光衰能力和功率芯片的散熱水平等等，已研發(fā)1W的功率LED芯片也可產(chǎn)業(yè)化，其發(fā)光效率為30lm/W～40lm /W，最高可達(dá)47.5lm/W，單個(gè)器件發(fā)射功率為150mW，最高可達(dá)189mW。南昌大學(xué)近年來開展在硅襯底上生長(zhǎng)GaN外延材料，該研究成果取得突破性進(jìn)展，最近通過國(guó)家“863”項(xiàng)目驗(yàn)收，并獲多項(xiàng)有自主產(chǎn)權(quán)的國(guó)際發(fā)明專利。
國(guó)內(nèi)LED外延芯片的主要企業(yè)有：廈門三安、大連路美、深圳方大、上海藍(lán)光、上海藍(lán)寶、山東華光、江西聯(lián)創(chuàng)、南昌欣磊、上海金橋大晨、河北立德、河北匯能、深圳奧倫德、深圳世紀(jì)晶源、廣州普光、杭州士藍(lán)明芯、揚(yáng)州華夏集成、甘肅新天電公司等。
這些企業(yè)近年來在研發(fā)和工藝技術(shù)改進(jìn)方面做了大量工作，在提高產(chǎn)品性能、成品率、工藝重復(fù)性，提高抗光衰和可靠性等方面做了大量工作，取得較好成果，保障了LED芯片的批量生產(chǎn)。2005年已生產(chǎn)LED芯片約180億只，其中高亮度芯片達(dá)60多億只，藍(lán)光芯片20多億只。
封裝企業(yè)規(guī)模小數(shù)量多
國(guó)內(nèi)LED封裝企業(yè)的特點(diǎn)是規(guī)模小、數(shù)量多，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)和估算，全國(guó)LED有一定規(guī)模的企業(yè)約200家，有人估計(jì)包含小的封裝企業(yè)超過1000家。其封裝LED器件能力達(dá)300億只/年，若包含外商投資企業(yè)，其封裝能力超過500億只/年，其中出口量超過100億只。
主要封裝企業(yè)有廈門華聯(lián)、佛山國(guó)星、江蘇穩(wěn)潤(rùn)、惠州華崗、深圳光量子、寧波和譜、江西聯(lián)創(chuàng)、天津天星、廊坊鑫谷、深圳瑞豐、深圳雷曼、珠海力豐等。
這些企業(yè)均有一定的產(chǎn)品研發(fā)力量，較好的封裝設(shè)備，產(chǎn)品產(chǎn)量較大，質(zhì)量較好。國(guó)內(nèi)LED封裝企業(yè)可封裝各種LED產(chǎn)品，如各種外形尺寸的LED顯示器件，包含單管、復(fù)合管、像素管、數(shù)碼顯示器、背光源、SMD-LED、微型LED、矩陣顯示器、專用顯示器、白光LED、功率LED和大功率LED模塊等。
近幾年發(fā)展起來的白光LED和功率LED封裝技術(shù)，不少有實(shí)力的封裝企業(yè)均投入力量進(jìn)行研究開發(fā)，如中電 13所、廈門華聯(lián)、佛山國(guó)星、深圳光量子、惠州華崗等，并逐步解決了相關(guān)技術(shù)問題，如提高封裝出光效率，提高襯底散熱性能，減少熱阻，白光LED出光均勻性、一致性、色溫、顯色性、抗光衰能力、可靠性和相關(guān)的白光測(cè)試問題等。目前封裝的功率為1W的白光LED，其光效率達(dá)40lm/W～50lm/W，熱阻為10℃/W。
國(guó)內(nèi)LED封裝材料及配件的配套能力也較強(qiáng)。除個(gè)別材料外，絕大部分材料均為國(guó)內(nèi)提供，主要有金絲、硅鋁絲、環(huán)氧樹脂、有機(jī)膠、銀膠、導(dǎo)電膠、支架、條帶以及塑封料、封裝模具和工夾具等，已形成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈。
這里有必要介紹一下白光LED封裝用熒光粉，國(guó)內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)有十幾家。研究單位北京有色院、中山大學(xué)化學(xué)系、中科院化學(xué)所、長(zhǎng)春物理所等單位，這些單位近年來開展研究提高黃色熒光粉的光激發(fā)效率、抗光衰性能等，取得很好的成果，同時(shí)開發(fā)出紅色熒光粉和紫外光激發(fā)三基色熒光粉，對(duì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)白光LED發(fā)展起積極作用。
應(yīng)用逐步進(jìn)入照明領(lǐng)域
由于LED不但具有三大優(yōu)點(diǎn)，還具有體積小、驅(qū)動(dòng)電壓低、彩色可調(diào)、聚光性能好等優(yōu)點(diǎn)，隨著LED發(fā)光強(qiáng)度的不斷提高，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，并逐步進(jìn)入照明領(lǐng)域，因而介入高亮度及白光LED應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的單位也愈來愈多，很多原來生產(chǎn)照明產(chǎn)品的企業(yè)也紛紛進(jìn)入。據(jù)了解，目前已超過200家，主要集中在光色照明、特種照明和汽車燈的應(yīng)用開發(fā)。國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)品除了大量用于各種電器及裝置、儀器儀表、設(shè)備的顯示外，主要集中在大、中、小LED顯示屏以及室內(nèi)外廣告牌、體育場(chǎng)記分牌、信息顯示屏等，還有交通信號(hào)燈和光色照明和特種照明等。
有人估計(jì)，上述三項(xiàng)應(yīng)用產(chǎn)品的產(chǎn)值約為每年60億元～80億元，而且發(fā)展非常迅速。另外在應(yīng)用方面，目前還有兩個(gè)主要領(lǐng)域，一是背光源，主要瞄準(zhǔn)手機(jī)、PDA、MP3、MP4和大尺寸顯示器及彩電顯示屏背光的開發(fā)應(yīng)用。另一項(xiàng)是汽車燈，主要有前后燈、轉(zhuǎn)向燈、側(cè)燈、剎車燈及汽車內(nèi)部照明燈和儀表盤顯示等。
LED應(yīng)用產(chǎn)品，特別是光色照明和特種照明的主要配套件，如驅(qū)動(dòng)電路、支架、燈具、燈管、接插件、塑料件和金屬件等，國(guó)內(nèi)的配套能力是很強(qiáng)的。這里著重提一下LED應(yīng)用產(chǎn)品的關(guān)鍵配套LED驅(qū)動(dòng)集成電路，目前已有中電18 所、上海貝嶺、廈門聯(lián)創(chuàng)、南京微盟和大連杰碼等十幾個(gè)單位正在開發(fā)生產(chǎn)，其產(chǎn)品可針對(duì)LED不同功率和不同連接方式進(jìn)行恒壓、恒流驅(qū)動(dòng)，特別是可直接驅(qū)動(dòng)功率LED的驅(qū)動(dòng)電路已經(jīng)批量生產(chǎn)，這將大大推動(dòng)LED應(yīng)用的發(fā)展。
專利及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展順利
國(guó)內(nèi)LED技術(shù)專利近幾年來申請(qǐng)專利數(shù)增長(zhǎng)很快，據(jù)統(tǒng)計(jì)至2005年底國(guó)內(nèi)有關(guān)LED專利達(dá)1000項(xiàng)左右，其中大部分是實(shí)用型專利，發(fā)明專利較少。有小部分具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性專利在國(guó)外申請(qǐng)登記。國(guó)內(nèi)有關(guān)LED的專利項(xiàng)目數(shù)比國(guó)外，特別是日本和美國(guó)相差很大。
有關(guān)高亮度LED及半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作，近幾年經(jīng)多次研討達(dá)成共識(shí)，在信息產(chǎn)業(yè)部主管部門主持下，于 2005年11月16日成立“半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組”，由45個(gè)單位成員組成，并制定標(biāo)準(zhǔn)化的工作計(jì)劃。首先是制定LED的一些基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，如半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)體系、名詞術(shù)語、定義、測(cè)試方式和可靠性的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)已成熟的LED器件產(chǎn)品也著手制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)可開展研究，提出推薦性意見。其他一些LED應(yīng)用產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，如LED顯示屏、交通信號(hào)燈和礦燈等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，分別由主管部門信息產(chǎn)業(yè)部等部委主持制定。另外于2006年5月在我國(guó)臺(tái)灣舉辦海峽兩岸信息標(biāo)準(zhǔn)論壇，信息產(chǎn)業(yè)部組織6個(gè)專題中有半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)論壇，并與我國(guó)臺(tái)灣同行達(dá)成共識(shí)，雙方共同制定某些LED標(biāo)準(zhǔn)。
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來源：產(chǎn)經(jīng)網(wǎng)-中國(guó)電子報(bào)
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本文鏈接：兩類高亮LED國(guó)內(nèi)市場(chǎng)增長(zhǎng)率均超五成
http:www.mangadaku.com/news/2006-8/20068118572.html
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