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LED 发光字相关文章-金鹰铜字厂宣

超高亮与白光LED产业链处于起步阶段
  超高亮度及白光LED行业,近几年来发展非常迅速,无论在技术上或产品产业化方面,均已有很大突破。据报道现已做出发光效率达120lm/w的白光LED,超高亮度LED市场2001年为12亿美元,2002年市场约为16亿美元,世界主要发达国家及相关大公司均已投入大量资金和人力,力争在近几年内实现半导体白光照明产业化。国内LED行业也正处于高速发展阶段,随着我国改革开放政策的进一步实施,来华投资LED的公司愈来愈多,这将对我国LED产业发展起到积极的推动作用,我们要很好地利用这些有利条件。经过几年的发展,中国有可能成为世界LED产业的基地之一。
   国内LED产业的发展从20世纪70年代开始,早期由中科院长春物理所、厦门大学物理系、中国电子科技集团公司第13所、浙江大学等几个高校、研究所开展研究工作,当时原电子工业部重点扶植七四六厂(南昌)、苏州半导体厂和长春半导体厂等几个重点企业。这些单位主要以Gap、GaAlAs材料为主,开展气相、液相外延生长,芯片制造和后工序环氧封装,他们做出了以Gap为主的红、橙、黄、绿色LED,并开发出GaAlAs高亮度红、橙色LED。在应用上开展各种显示器的研发,能基本满足国内仪器仪表、设备和各种显示器的要求,特别在屏幕显示方面,做了很多拓展应用的工作,开发各种大、中、小屏幕显示器,这些产品能满足各种不同要求的屏幕显示用途,并逐步形成一支强大的队伍。在红外LED方面,有中电科技集团公司第13所、吴江冶金所、中国电子科技集团公司第44所等单位进行研究开发,主要是以GaAs和GaAlAs材料为主,开发出多种近红外LED,并取得很多研究成果,均已达到产业化水平。
   经过十几年的努力,到目前已形成年产30亿只普通LED芯片的能力,并在后工序封装、LED应用以及配套等方面形成普通LED产品的产业链。从20世纪90年代开始,由于AlGaInp红、橙、黄色超高亮度LED及GaN基蓝光LED的出现,国内更多的高校、研究所加入研究开发的行列,特别是近几年有很多有实力的企业投入超高亮度及白光LED行业,逐步形成现在的发展状况。据初步了解,国内从事LED产业的单位超过400家(外商除外),从业人员超过5万人,其中技术人员超过5000人。2002年LED产量超过150亿只,产值超过80亿元;2003年LED产值超过100亿元,产量约200亿只,其中超高亮度LED有几十亿只。近几年LED的发展速度超过30%,其中超高亮度LED的发展速度超过50%。
   自中国改革开放以来,境外不少LED企业投资我国,初步估计这些与LED相关的企业已超过100家,对我国LED产业的发展起了很大的推动作用。他们的加入也使这一行业的竞争更为激烈,从而加快了LED产业的发展进程。随着中国改革开放政策的进一步实施,世界LED产业的制造部分,有可能在今后若干年内大量投资我国,尤其是日本、韩国等国家和地区,大举投资我国LED产业的可能性更大,加上我国LED产业的自身快速发展,我国有可能成为世界LED产业的主要基地之一。
   超高亮度LED主要指AlGaInp的红、橙、黄色LED,GaN基蓝、绿、紫和紫外光LED,在20世纪90年代,我国部分高校及研究机构已投入这些领域进行研究、开发,并与企业合作,开展产业化工作,取得了可喜的成绩。到目前为止,国内四元系AlGaInp的红、橙、黄色芯片已经可以批量生产,估计每年可提供8亿~10亿只,GaN基蓝、绿色芯片已可以小批量生产,估计每年可提供3亿只左右,白光LED(小功率)封装产品已批量生产,芯片以进口为主,估计年产约为5亿~8亿只。
超高亮与白光LED前工序取得初步进展
  20世纪90年代,国际上对四元系AlGaInp和GaN基的研究获得了超高亮度LED,与此同时,我国部分大学及研究机构也投入该领域进行研究和开发。在高校、研究所和企业之间,合作形式有产学研结合,也有转让科技成果。经过多年的努力,取得很多可喜的成果。
四元系AlGaInp超高亮度LED
   早期投入研究开发的有13所、山东大学、中科院半导体所等单位,主要在材料外延方面取得突破,并同时研发红、橙、黄色超高亮度LED芯片,现已通过相关部门的鉴定,并与企业合作开展产业化工作。接着,山东华光光电子公司、13所、厦门三安公司在材料外延和芯片制造的产业化方面都取得进展,能批量提供红、橙、黄色超高亮度LED外延片和芯片。在芯片制造方面,还有吴江大晨公司、南昌欣磊公司和深圳普光公司等多家企业均能够批量提供超高亮度AlGaInp红、橙、黄色LED芯片。
   就目前国内能提供的四元系AlGaInp红、橙、黄色LED芯片来看,总产量太少,还远不能满足市场的需求,目前这几种芯片大部分还是依靠进口。此外,国内企业还无法提供发射功率较大的高档次芯片,而芯片参数的一致性、抗光衰、可靠性指标等有待进一步提高。
GaN基蓝、绿色LED
    在GaN基蓝、绿色LED方面,早期投入研究、开发的有北京大学、清华大学、南昌大学、中科院半导体所、物理所等单位。由于这些高校、研究机构的条件较好,高级人才相对集中,经过他们的努力,都分别研制出GaN基蓝光LED芯片,有的单位还研制出GaN基绿色、紫外LED芯片,而且通过了相关部门的鉴定。接着这些研究机构与企业结合或转让科研成果,逐步进行产业化。北大与吴江有关方面合作成立了吴江北大蓝光公司,清华大学与山东有关方面合作成立山东英克莱公司,物理所与有关单位合作成立吴江蓝宝公司,半导体所、南昌大学分别把科研成果有偿转让给深圳方大公司,厦门三安公司与美国某公司谈判合作事宜,大连路明科技公司与美国AXT公司合作成立新公司。
   一些单位在上述基础上还开发了白光LED,都取得很好的研究成果。这些企业目前均能小批量提供GaN基蓝、绿色LED芯片,他们正在逐步解决蓝、绿LED产业化过程中所出现的各种技术、工艺和管理问题。另外,他们均在寻找合作对象,希望增加资金投入,扩大产业化规模。相信他们将很快批量提供蓝、绿色和紫外光LED芯片,为我国白光照明事业做出贡献。
   目前,国内GaN基蓝、绿色LED仍然存在以下问题:芯片未能批量提供,大功率芯片尚未突破,芯片的参数一致性、抗光衰和可靠性指标等有待进一步提高。
基础研究开发
    除了上述提到的那些单位之外,还有很多单位对Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物材料做了不少基础研究工作,如南京大学、华南师范大学、复旦大学、浙江大学、厦门大学、西安交大、中国电子科技集团公司第55所等单位都做出很多成果并发表很多论文,有的申请了专利,这将对AlGaInp和GaN基的超高亮度LED发展起到很大的推动作用。另据了解,目前有6个到8个单位,即高校、研究所及合作企业,在开展大功率LED芯片的研发工作,他们开发的内容包括功率为1瓦到几瓦的LED器件,倒装芯片及封装技术等,而且将在近期内做出样品,这将加速白光照明的发展。

超高亮及白光LED后工序有发展潜力
  国内LED产品的后工序封装能力应该说是很强的。据初步了解,国内有LED封装厂300家以上,其中很多厂家为私营企业,规模较小,分布相对集中,例如,在珠江三角洲一带,LED封装厂就超过100家,整体封装能力每年超过200亿只。国内超高亮度及白光LED,2003年封装数量估计为50亿只左右,其增长率超过50%,LED加工出口的量也很多,每年至少有几十亿只出口。
后工序封装情况
    国内LED封装的能力较强,封装的品种也较全,可封装各种外形尺寸和不同颜色的LED显示器件,包含各种单管、复合管、数码显示器、专用显示器、背光源和SMD器件等。大部分企业均可封装AlGaInp超高亮度红、橙、黄色LED,而对需要一定投入和技术支持的GaN基蓝、绿色及白光LED,只有部分实力较强的企业可以封装,总体来说,白光LED的封装技术有待提高。
   从封装企业的规模来看,很多封装企业投资较少,规模偏小,以手工设备为主。封装LED的质量和一致性较差。具有一定实力的后工序封装企业,投资较多,具有一定规模,一般都配备全自动装片机、全自动压焊机、全自动封装设备、全自动测试设备,还有几家已配备SMD全套自动封装设备,这些企业封装出来的LED产品的质量、一致性和可靠性很高,是国内封装企业的主力。
   国内实力较强的企业主要包括:佛山光电、厦门华联、宁波爱米达、惠州华岗、江西联创、天津天星和江苏稳润等。另据了解,已有部分有实力的企业正在开展功率LED和白光LED封装的研发工作,并取得了一定的成果。这将为LED白光照明产业的发展起到推动作用。
LED封装的配套件
  国内为LED封装的各种配套能力也是很强的,这里指的是主要原材料和配套件,如金丝、硅铝丝、环氧树脂、银浆、支架、条带、电镀、塑料框架和各种塑料件、封装模具、各种金属件及工夹具等。据了解,这些配套企业已超过200家,主要分布在珠江三角洲和浙江省宁波市及其周边地区。
荧光粉
  白光LED目前主要材料还有荧光粉,有用蓝光激发的黄、绿色荧光粉、红色及绿色荧光粉,还有用紫外光激发的三基色荧光粉。虽然目前广东、浙江有几个企业也在提供,但其性能和使用寿命有待提高。国内有些有实力的企业,如厦门通士达公司正在努力研发相应的产品,中科院长春物理所、北京有色院、北京大学化学系均对荧光粉做了很多工作,相信经过他们的努力一定会出现性能更好的荧光粉,为LED白光照明产业化做出贡献。

超高亮及白光LED封装存在的问题

  超高亮及白光LED封装存在3个主要问题,其一,封装企业数偏多,企业规模偏小,几个有一定实力的企业,年封装能力也只有2亿~4亿只。而只有年封装能力达到每年10亿只以上,才能参与国际市场竞争。其二,目前超高亮度LED芯片主要依靠进口,高档次、性能较好的芯片很难购进。大功率LED封装刚处于开发阶段,主要是苦于没有大功率LED芯片,很难在封装上有所突破。其三,对于封装白光LED来说,目前几种荧光粉性能有待尽快提高。