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两类高亮度LED国内增长率均超五成 |
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| http://cn.newmaker.com
8/10/2006 4:20:00 PM
佳工机电网
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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近年来国内发展非常迅速，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，2005年全国具有一定规模的LED生产和研究单位约400家(不含外商投资企业)，小规模封装企业和应用产品开发企业，已超过1000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。
外延芯片发展迅速
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。四元系AlGaIn P发红、橙、黄色LED和GaN基绿、蓝、紫和紫外LED，近几年发展非常迅速，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、P区欧姆接触，采用ITO透明电极，激光剥离Al2O3衬底，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，已研发1W的功率LED芯片也可产业化，其发光效率为30lm/W～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，该研究成果取得突破性进展，最近通过国家“863”项目验收，并获多项有自主产权的国际发明专利。
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、扬州华夏集成、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，提高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。
封装企业规模小数量多
国内LED封装企业的特点是规模小、数量多，据初步统计和估算，全国LED有一定规模的企业约200家，有人估计包含小的封装企业超过1000家。其封装LED器件能力达300亿只/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，如各种外形尺寸的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，减少热阻，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。目前封装的功率为1W的白光LED，其光效率达40lm/W～50lm/W，热阻为10℃/W。
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、有机胶、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十几家。研究单位北京有色院、中山大学化学系、中科院化学所、长春物理所等单位，这些单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发展起积极作用。
应用逐步进入照明领域
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，很多原来生产照明产品的企业也纷纷进入。据了解，目前已超过200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，主要集中在大、中、小LED显示屏以及室内外广告牌、体育场记分牌、信息显示屏等，还有交通信号灯和光色照明和特种照明等。
有人估计，上述三项应用产品的产值约为每年60亿元～80亿元，而且发展非常迅速。另外在应用方面，目前还有两个主要领域，一是背光源，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，特别是光色照明和特种照明的主要配套件，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。这里着重提一下LED应用产品的关键配套LED驱动集成电路，目前已有中电18 所、上海贝岭、厦门联创、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。
专利及标准进展顺利
国内LED技术专利近几年来申请专利数增长很快，据统计至2005年底国内有关LED专利达1000项左右，其中大部分是实用型专利，发明专利较少。有小部分具有知识产权的原创性专利在国外申请登记。国内有关LED的专利项目数比国外，特别是日本和美国相差很大。
有关高亮度LED及半导体照明技术标准工作，近几年经多次研讨达成共识，在信息产业部主管部门主持下，于 2005年11月16日成立“半导体照明技术标准工作组”，由45个单位成员组成，并制定标准化的工作计划。首先是制定LED的一些基础标准，如半导体标准体系、名词术语、定义、测试方式和可靠性的标准，对已成熟的LED器件产品也着手制定相关标准，并对某些标准可开展研究，提出推荐性意见。其他一些LED应用产品的标准，如LED显示屏、交通信号灯和矿灯等产品标准，分别由主管部门信息产业部等部委主持制定。另外于2006年5月在我国台湾举办海峡两岸信息标准论坛，信息产业部组织6个专题中有半导体照明标准专项论坛，并与我国台湾同行达成共识，双方共同制定某些LED标准。
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