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【消息】LED业初具规模高亮度芯片增长一倍

发布时间:2020-11-17 09:05:37 阅读: 来源:发圈厂家

高亮度及白光LED突出的三大优点是节能、环保、寿命长,因而应用领域不断扩大,已进入特种照明领域,因此国内外均投入很大力量进行研究和产业化。国外LED技术和产业的发展,近几年发展非常迅速,特别在蓝光、白光、功率LED以及应用方面均有较大突破但都集中在几个大集团公司,如日本日亚、丰田合成公司、美国Gree、Lumileds公司和德国Osram公司等。他们申请有关LED的专利有1万多项,形成了高度的技术垄断。在LED产业发展上,韩国和我国台湾后来居上,发展非常迅速,他们的LED产量占世界总量的30%以上。目前LED产量最大是日本。   近几年来,由于国家及部分地方政府的重视以及与LED行业相关的大学、研究所、企业均在资金、人力、物力方面投入较大,在LED技术上的研究成果及产业化方面均有很大的发展,但与国外先进水平相比还有一定的差距。   两类高亮度LED增长率逾50%   近年来我国内地LED产业发展迅速,高亮度及白光LED的发展动态引人注目。高亮度及白光LED是指四元系AlGaInP发红、橙、黄色的LED和GaN基发蓝、绿、紫、紫外光的LED以及由蓝(或紫、紫外)芯片加荧光粉或由多芯片组合而成的白光LED,这两类高亮度LED近年来在我国内地发展非常迅速,增长率均超过50%。   根据中国光学光电子行业协会光电器件分会的统计和分析估计,2005年全国从事LED的企业(不含外商投资企业)约2000多家,其中外延、芯片的研发和生产单位有30多家,封装企业约600家,应用产品和配套企业有1600多家。从LED的原材料、外延、芯片、封装、应用及相关配套件、设备仪表等,已形成较完善的LED产业链。无论是高亮度芯片或器件,发展速度都非常快,增长率分别超过100%和50%。   高亮度芯片产量将超120亿只   LED的核心技术是外延、芯片制造技术,特别是高亮度LED和功率LED的核心技术。有关政府部门及相关大学、研究所、企业均高度重视,投入大量资金、人力加以研究、开发和产业化,主要研究机构有北大、清华、南昌大学、中科院半导体所、物理所、中电13所、华南师大、北京工大深圳大学、山东大学、南京大学等,在技术上主要解决硅衬底上生长GaN外延层、GaN基蓝光波长漂移、提高内量子效率和出光效率、提高抗光衰能力和功率芯片的散热水平等等。   目前已研发1W的功率LED芯片可产业化,其发光效率为30lm~40lm/W,最高可达47.5lm/W,单个器件发射功率为150mW,最高可达189mW。南昌大学近年来开展在硅衬底上生长GaN外延材料研究,该成果取得突破性进展,最近通过“863”项目验收,并获得多项有自主产权的国际发明专利。已研发的蓝光芯片发射功率达7mW~8mW,最好为9mW~10mW,芯片成品率为80%,功率LED芯片在350mA下发射功率为100mW~150mW,最好可达150mW。在500mA、1000小时通电试验下,蓝光的光衰小于5%。   国内LED外延、芯片的主要企业有:厦门三安、大连路美、深圳方大、上海蓝光、上海蓝宝、山东华光、江西联创、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、杭州士蓝明芯、杨州华夏集成,甘肃新天电公司等。这些企业近年来在研发和工艺技术改进方面做了大量工作,在提高产品性能、成品率、工艺重复性、抗光衰和可靠性等方面做了大量工作,取得较好成果,保障了LED芯片的批量生产。   2005年已生产LED芯片约180亿只,其中高亮度芯片达60多亿只,蓝光芯片20多亿只。2006年预计高亮度芯片超过120亿只,增长率为100%,其中蓝光芯片约为30多亿只。   应用范围不断扩大   由于LED不但具有三大优点,还具有体积小、驱动电压低、彩色可调、聚光性能好等优点,随着LED发光强度的不断提高,其应用范围也不断扩大,并逐步进入照明领域。因而介入高亮度及白光LED应用产品开发和生产的单位也愈来愈多,很多原来是LED封装企业和生产照明产品的企业也纷纷进入,据了解目前已超过1000家,主要集中在光色照明、特种照明和汽车灯的应用开发。   国内LED产品除了大量用于各种电器及装置、仪器仪表、设备的显示外,主要集中在:   一是大、中、小LED显示屏:室内外广告牌、体育场记分牌、信息显示屏等。   二是交通信号灯:全国各大、中城市的市内交通信号灯、高速公路、铁路和机场信号灯。   三是光色照明:室外景观照明和室内装饰照明。   四是专用普通照明:便携式照明(手电筒、头灯)、低照度照明(廊灯、门牌灯、庭灯)、阅读照明(飞机、火车、汽车的阅读灯)、显微镜灯、照相机闪光灯、台灯、路灯。   五是安全照明:矿灯、防爆灯、应急灯、安全指标灯。   六是特种照明:军用照明灯(无红外辐射)、医用手术灯(无热辐射)、医用治疗灯、农作物和花卉专用照明灯。   有人估计,上述几项应用产品的产值约80亿元~100亿元/年,而且发展非常迅速。另外在应用方面,目前还有二个主要领域:背光源,主要瞄准手机、PDA、MP3、MP4和大尺寸显示器及彩电显示屏背光的开发应用。另一项是汽车灯:主要有前后灯、转向灯、侧灯、刹车灯及汽车内部照明灯和仪表盘显示等。   LED应用产品特别是半导体照明产品的主要配套件,如驱动电路、支架、灯具、灯管、接插件、塑料件和金属件等,国内的配套能力是很强的。在LED应用产品的关键配套LED驱动集成电路方面,目前已有中电18所、上海贝岭、厦门联创、北京航天鳞象科技、南京微盟和大连杰码等十几个单位正在开发生产,其产品可针对LED不同功率和不同连接方式进行恒压、恒流驱动,特别是可直接驱动功率LED的驱动电路已经批量生产,这将大大推动LED应用的发展。  封装企业规模小数量多   国内LED封装企业特点是规模小、数量多,据初步统计,全国有一定规模的LED企业约1000多家,包含小型封装企业超过600家。其封装LED器件能力达350亿只/年,若包含外商投资企业,其封装能力超过500亿只/年,其中出口量超过100亿只。主要封装企业有厦门华联、佛山国星、江苏稳润、惠州华岗、深圳光量子、宁波和谱、江西联创、天津天星、廊坊鑫谷、深圳瑞丰、深圳雷曼、珠海力丰等。这些企业均有一定的产品研发力量,较好的封装设备,产品产量较大,质量较好。   国内LED封装企业可封装各种LED产品,如各种外型尺寸的LED显示器件,包含单管、复合管、像素管、数码显示器、背光源、SMD-LED、微型LED、矩阵显示器、专用显示器、白光LED、功率LED和大功率LED模块等。近几年发展起来的白光LED和功率LED封装技术,不少有实力的封装企业均投入力量进行研究开发,如中电13所、厦门华联、佛山国星、深圳光量子、惠州华岗等,并逐步解决了相关技术问题,如提高封装出光效率,提高衬底散热性能,提高白光LED出光均匀性、一致性、色温、显色性、抗光衰能力、可靠性和相关的白光测试问题等。目前封装功率为1W的白光LED,其光效率达50lm~60lm/W,热阻为10℃/W以下。   国内LED封装材料及配件的配套能力也较强。除个别材料外,绝大部分材料均为国内提供,主要有金丝、硅铝丝、环氧树脂、硅胶、银胶、导电胶、支架、条带以及塑封料、封装模具和工夹具等,已形成一定规模的产业链。这里有必要介绍一下白光LED封装用荧光粉,国内研发和生产企业有几十家。研究单位有北京有色院、中山大学化学系、中科院化学所、长春物理所等单位,这些位近年来开展研究提高黄色荧光粉的光激发效率、抗光衰性能等,取得很好的成果。同时开发出红色荧光粉和紫外光激发三基色荧光粉,对推动国内白光LED的发展起积极作用。

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