http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 01:03:59 來源:EDN
從上世紀高亮度LED(發光二極管)發fa明ming以yi來lai,經jing過guo十shi幾ji年nian的de努nu力li,已yi經jing達da到dao功gong能neng性xing照zhao明ming階jie段duan,並bing逐zhu步bu進jin入ru普pu通tong照zhao明ming領ling域yu,已yi形xing成cheng較jiao完wan整zheng的de產chan業ye鏈lian,受shou到dao各ge國guo及ji相xiang關guan大da集ji團tuan公gong司si的de重zhong視shi。我國也緊跟世界科技領域的前沿,加快了LED研發和產業化工作。
產業現狀 高亮度LED增長快速
近幾年LED器件、芯片的產量增長很快,特別是高亮度LED芯片和器件增長更快。根據中國光學光電子行業協會光電器件分會統計和測算,目前全國從事LED的企業約2000多家,其中從事外延生長、芯片製造的研究和生產單位有 40多家,器件封裝企業約600家,其中有一定規模的封裝企業約100家,應用產品和配套企業有1700多家。從原材料、外延生長、芯片製造、器件封裝、應用產品和配套到設備儀器,我國已形成較完整的產業鏈。
外延、芯片技術獲突破
LED的核心技術是高亮度LED的外延生長和芯片製造技術,近幾年政府和相關研究機構高度重視LED核心技術的開發,投入了大量資金和人力加以研究,主要研究機構有北大、清華、南昌大學、中科院半導體所、中科院物理所、中電科技集團第13研究所等。在外延生長、芯片製造方麵,如在不同襯底(Al2O3、Si、SiC、AlN)上外延生長GaN材料,已開發出圖形化襯底外延、非極性或半極性外延、襯底轉移、激光剝離、共晶焊接、ITO電極、表麵粗化和光子晶體等,提高內量子效率和外量子效率方麵,取得很好的研究成果,已研發出AlGaN深紫外(260nm~400nm)發光二極管,還研發出1W的LED藍光芯片,做成白光的LED發光效率超過80lm/W,並研製出四元係AlGaInP紅光功率LED器件,發光效率約40lm/W。南昌大學研製出了有自主知識產權的在矽襯底上生長GaN,並做出藍、綠LED芯片,現已產業化。
國內LED外延生長和芯片製造的主要企業有廈門三安、大連路美、上海藍光、上海藍寶、山東華光、杭州士藍明芯、江西晶能光電、河北同輝、沈陽方大、廈門乾照、江西聯創、南昌欣磊、上海大晨、上海宇體、深圳世紀晶源、深圳奧倫德、揚州華夏集成、廊坊清芯、甘肅新天電、武漢迪源、西安中為、廣州普光、東莞福地,以及外資企業如武漢華燦、廈門晶宇、廈門明達和晉江晶藍等,這些企業在芯片結構和工藝改進方麵做了大量工作,在提高產品性能、成品率、工藝重複性,提高抗光衰能力和可靠性等方麵均取得較大成果。2008年高亮度LED芯片超過300億隻,其中藍、綠芯片80億隻~100億隻。而2007年國內生產高亮度芯片超過210億隻,增長率為75%,其中藍、綠芯片約為65億隻,增長率為62.5%。
LED封裝企業規模小數量多
國內LED封裝企業的特點是規模小、數量多,為500家~600家,具有一定規模,銷售在千萬元以上的企業約100家,主要封裝企業有廈門華聯、佛山國星、江蘇穩潤、廣州鴻利、寧波升譜、江西聯創、天津天星、廊坊鑫穀、深圳瑞豐、深圳雷曼、深圳光量子、珠海力豐等。可封裝的器件品種齊全,包含單管、複合管、像素管、數碼顯示器、各種背光源、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,具有實力的封裝企業,投入較大的研發力量,在改進封裝結構、提高散熱性能、提高出光效率、提高抗光衰和可靠性等方麵均取得很好效果。現可批量封裝1W LED,其發光效率達100lm/W,熱阻可控製在10℃/W以內。中電科技集團第13研究所開發出了具有自主產權的大功率LED封裝產品,另外,還開發具有自主產權的垂直結構無焊線功率LED封裝新產品,為功率LED封裝產業作出了貢獻。
國內LED封裝材料和配件的配套能力是很強的,除個別材料外,絕大部分材料均為國內提供,主要有金絲、矽鋁絲、環氧樹脂、矽膠、銀膠、導電膠、支架、條帶、塑料件、封裝模具和工夾具等,已形成一定規模,企業主要集中在珠江三角洲和寧波地區。另外封裝白光LED用的熒光粉,國內也是十幾家企業正在研究和生產,已大量用於白光LED封(feng)裝(zhuang),大(da)連(lian)路(lu)明(ming)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)有(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)矽(gui)酸(suan)鹽(yan)熒(ying)光(guang)粉(fen),另(ling)外(wai),還(hai)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)具(ju)有(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)藍(lan)光(guang)激(ji)發(fa)紅(hong)光(guang)和(he)綠(lv)光(guang)的(de)氮(dan)化(hua)物(wu)熒(ying)光(guang)粉(fen),可(ke)由(you)RGB三基色組成白光LED,效果很好,為白光LED封裝作出了貢獻。
標準和檢測平台建設進展快
國guo內nei近jin幾ji年nian在zai製zhi定ding半ban導dao體ti照zhao明ming技ji術shu標biao準zhun方fang麵mian取qu得de較jiao大da進jin展zhan,國guo家jia半ban導dao體ti照zhao明ming工gong程cheng研yan發fa及ji產chan業ye聯lian盟meng的de標biao準zhun協xie調tiao組zu在zai協xie調tiao標biao準zhun製zhi定ding以yi及ji收shou集ji半ban導dao體ti照zhao明ming技ji術shu標biao準zhun方fang麵mian卓zhuo有you成cheng效xiao。我wo國guo相xiang關guan協xie會hui還hai積ji極ji參can加jia國guo際ji相xiang關guan標biao準zhun化hua組zu織zhiCIE及IEC,參與專業標準的製定,與美國、日本等相關標準化組織聯絡交流。隨著LED技術的不斷發展,應用產品不斷成熟,相關標準將會不斷出台。
在推動半導體照明檢測平台的建設方麵,也取得較大進展,在原來基礎較好的北京、石家莊、shanghaiheshamendengdijiancejigouzhengzaijinyibukuoda,jiancexiangmuheneirongzhengzaibuduanwanshan。kejibuzhongdianzhichideshanghaiheshamenjiancepingtaijianshe,xianyichujuguimo,keweibandaotizhaomingchanpintigongjiancefuwu。weituijinbandaotizhaomingchanyefazhantigongjiaohaodegonggongjiancepingtai,yingjinyibuyuguojixiangguanjiancejigouzhankaiyangpinjiancexiaozhun。lingwai,guojiazhiliangjiandujianyanjianyizongju,tongyishamenshichanpinzhiliangjianyansuochoujian“國家半導體發光器件(LED)應用產品質量監督檢驗中心”,在原有基礎上再投資5000萬元進行建設,將於2009年11月建成驗收。
國內LED產業投入加大
近年來,國內加大投入LED產(chan)業(ye),主(zhu)要(yao)在(zai)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian),一(yi)是(shi)國(guo)家(jia)及(ji)地(di)方(fang)政(zheng)府(fu)扶(fu)持(chi)半(ban)導(dao)體(ti)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)。政(zheng)府(fu)相(xiang)關(guan)部(bu)門(men)加(jia)大(da)資(zi)金(jin)投(tou)入(ru),扶(fu)持(chi)半(ban)導(dao)體(ti)照(zhao)明(ming)產(chan)業(ye)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)發(fa)展(zhan),如(ru)教(jiao)育(yu)部(bu)投(tou)入(ru)大(da)學(xue)的(de)基(ji)礎(chu)研(yan)究(jiu)項(xiang)目(mu)資(zi)金(jin)、中科院投入研究所的研發項目資金、科技部對“863”項目投入的研發資金等。許多省、市也以各種形式投入資金發展半導體照明產業,有十幾個省、市shi將jiang半ban導dao體ti照zhao明ming產chan業ye作zuo為wei本ben地di區qu重zhong點dian產chan業ye加jia以yi發fa展zhan。二er是shi企qi業ye增zeng資zi擴kuo產chan及ji籌chou建jian新xin企qi業ye。國guo內nei相xiang關guan企qi業ye集ji團tuan和he私si營ying資zi本ben近jin幾ji年nian積ji極ji投tou資zi半ban導dao體ti照zhao明ming產chan業ye,有you人ren估gu計ji投tou資zi額e超chao過guo100億元。國內LED前工序企業,近年新購置MOCVD設備40台~50台及芯片製造設備幾百台套,擴大企業產能。國內最大的5家LED封feng裝zhuang企qi業ye均jun在zai近jin兩liang年nian內nei投tou資zi建jian設she了le新xin廠chang房fang,並bing先xian後hou搬ban進jin新xin廠chang房fang,增zeng資zi購gou置zhi自zi動dong化hua封feng裝zhuang設she備bei,擴kuo大da企qi業ye產chan能neng。另ling外wai,由you於yu各ge方fang投tou資zi增zeng加jia,這zhe兩liang年nian還hai增zeng加jia了le很hen多duo新xin企qi業ye。
應用領域不斷擴大 應用產品不斷增多
LED具有節能、環保、壽命長等特點,還具有體積小、驅動電壓低、色彩豐富可調、聚光性能好、響應速度快等優點,LED的應用麵正在不斷擴大,應用產品也在不斷增多。
高亮度芯片缺口大
雖然高亮度LED芯片在2007年產量超過210億隻,但還遠遠不能滿足國內市場需求,進口芯片占很大比例,特別是高性能LED芯片和功率LED芯片幾乎全部靠進口。2008年高亮度芯片產量超過300億隻,但仍不能滿足國內市場需求,仍需大量進口。
高亮度LED器件產量,雖然2007年達250億隻,但實際需求超過300多億隻,特別是高性能LED器件,幾乎全部依賴進口。
國內LED應用產品市場目前的重點與國外不一樣,國際上現階段LED主要用於背光源、汽車及信息顯示部分,而國內目前主要用於信息顯示、景觀裝飾照明、交通信號燈及部分功能性照明,如手電筒、台燈、日光燈、射燈、筒燈和路燈等,特別是城市景觀照明和路燈的開發應用,目前正在成為熱點。有人估計2008年LED應用產品的產值將達540億元,加上LED芯片、器件、模塊和配套原材料等,整個LED產業的產值超過1000億元。
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五類產品市場潛力大
目前LED應用產品的品種很多,根據LED應用產品的應用範圍來劃分可以分為五大類:
第一,信息顯示。
電子儀器、設備、家用電器等的信息顯示、數碼顯示和各種顯示器,以及LED顯示屏(信息顯示、廣告、記分牌等)。目前市場份額有100多億元,潛在市場有幾百億元。
第二,交通信號燈。
城市交通、高速公路、鐵路、機場、航海和江河航運用的信號燈等,現有市場份額有幾十億元,潛在市場有上百億元。
第三,汽車用燈。
汽車內外燈、轉向燈、刹車燈、霧燈、前照燈、車內儀表顯示及照明等,目前市場份額有十幾億元,潛在市場有上百億元。
第四,LED背光源。
小尺寸背光源:小於10英寸,主要用於手機、MP3、MP4、PDA、數碼相機、攝像機和健身器材等。
中等尺寸背光源:10英寸~20英寸之間,主要用於手提電腦、計算機顯示器和各種監視器。
大尺寸背光源:大於20英寸,主要用於彩色電視的LCD顯示屏。
所有這些背光源目前市場份額有幾十億元,潛在市場有幾百億元。
第五,半導體照明。
根據現有產品的應用範圍,可分為六類:一是室外景觀照明:護欄燈、投射燈、LED燈帶、LED異型燈、數碼燈管、地埋燈、草坪燈、水底燈等,目前市場份額有幾十億元,潛在市場有上百億元。二是室內裝飾照明:壁燈、吊燈、嵌入式燈、射燈、牆角燈、平麵發光板、格柵燈、日光燈、筒燈、變幻燈等,目前市場份額有十幾億元,潛在市場有上百億元。三是專用照明:便攜式照明(手電筒、頭燈)、低照度燈(廊燈、門牌燈、庭用燈)、閱讀燈、顯微鏡燈、投影燈、照相機閃光燈、台燈、路燈等,現有市場份額有幾十億元,潛在市場有幾百億元。四是安全照明:礦燈、防爆燈、應急燈、安全指示燈等,現有市場份額隻有幾億元,潛在市場有幾十億元。五是特種照明:軍用照明燈、醫用無熱輻射照明燈、治療燈、殺菌燈、農作物及花卉專用照明燈、生物專用燈、與太陽能光伏電池結合的專用LED燈等,目前市場份額不大,但具有很大意義和重要性,潛在市場有上百億元。六是普通照明:辦公室、商店、酒店、家庭用的普通照明燈等,雖然LED照明目前尚未正式進入該領域,但隨著LED技術的不斷進步和成本的不斷下降,預計近幾年內將會逐步進入普通照明領域,其潛在市場是最大的,具有上千億元。
發展策略 產業投資需規避風險
從LED產業發展的前景、市場需求來看,應該要加大投入,但要充分考慮投資風險。
LED產(chan)業(ye)是(shi)高(gao)科(ke)技(ji)產(chan)業(ye),又(you)是(shi)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)政(zheng)策(ce)鼓(gu)勵(li)發(fa)展(zhan)的(de)產(chan)業(ye),它(ta)本(ben)身(shen)又(you)是(shi)環(huan)保(bao)型(xing)的(de)。從(cong)目(mu)前(qian)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)照(zhao)明(ming)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)和(he)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)來(lai)看(kan),還(hai)有(you)很(hen)大(da)的(de)發(fa)展(zhan)空(kong)間(jian),其(qi)前(qian)景(jing)是(shi)被(bei)看(kan)好(hao)的(de)。該(gai)項(xiang)技(ji)術(shu)的(de)主(zhu)要(yao)指(zhi)標(biao),即(ji)發(fa)光(guang)效(xiao)率(lv)目(mu)前(qian)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)水(shui)平(ping)已(yi)大(da)於(yu)150lm/W(有報導過169lm/W,193lm/W),其產業化水平達100lm/W,經過幾年的努力完全可以達到150lm/W~200lm/W的水平。這樣做成的光源在照明方麵是非常節能的,比現在的照明燈起碼節省電能一半以上。另外LED的應用麵是非常廣的,主要在顯示和照明兩大領域,目前是剛開始推廣應用的起步階段,其應用的前景可觀,市場前景非常看好。
LED產業的產業鏈主要可分四部分:即LED外延生長、芯片製造、器qi件jian封feng裝zhuang和he應ying用yong產chan品pin及ji相xiang關guan配pei套tao產chan業ye。投tou資zi方fang可ke根gen據ju自zi身shen的de現xian有you條tiao件jian和he實shi力li,以yi及ji市shi場chang需xu求qiu情qing況kuang,可ke選xuan擇ze投tou資zi產chan業ye鏈lian四si個ge部bu分fen中zhong的de任ren何he一yi種zhong或huo多duo種zhong組zu合he或huo全quan部bu產chan業ye鏈lian。其qi中zhongLED的應用產品範圍很廣、品種很多,要擇優投資。
投資風險也需注意。由於半導體照明產業是屬於高科技產業,現有1萬多個專利,對投資者來說,要充分了解該技術領域的專利保護和專利糾紛問題,不要隨意介入,引發投資風險。
如要投資LED外延生長和芯片製造部分的投資者,要充分考慮其核心技術的來源,最好投資有自主知識產權的核心技術,否則重複投資LED的中、低檔產品,其風險較大。
在市場開拓上,要充分考慮市場競爭,特別是我國台灣省,其目前LED的技術水平比我國大陸高一些,LED產量多一些,在市場競爭方麵,對投資者具有很大的挑戰性。
加強基礎研究改變中低檔為主局麵
雖然我國LED產業發展較快,但其技術水平與國際上的差距還是較大的,主要是缺乏有自主知識產權的核心技術,高性能 LED和功率LED產品均依賴進口,其產品以中、低檔為主,產業化規模偏小,缺乏競爭能力。為此,就如何加速發展LED產業,提出如下三點建議:
第di一yi,加jia大da政zheng府fu支zhi持chi力li度du和he調tiao控kong能neng力li。重zhong點dian支zhi持chi國guo家jia級ji半ban導dao體ti照zhao明ming研yan發fa平ping台tai建jian設she,對dui分fen散san重zhong複fu的de研yan究jiu機ji構gou進jin行xing整zheng合he調tiao整zheng,分fen工gong合he作zuo,真zhen正zheng支zhi持chi有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan核he心xin技ji術shu和he創chuang新xin項xiang目mu的de研yan發fa工gong作zuo。
用政府引導和宏觀調控辦法,對LED前工序規模偏小和有條件的後工序封裝企業要引導投資、重點扶植,進行整合、合資、合並,集中資源擴大產業化規模,使企業在國際上具有一定的競爭能力。
第二,加強LED技術基礎研究開發。加強LED外延、芯片的研究開發,主要是提高發光的內量子效率和外量子效率,提高產品性能、穩定性、一致性和可靠性,要有創新成果和自主知識產權的核心技術。
加強白光LED和功率LED封裝技術的研發,主要是提高出光效率、出光均勻性、一致性,改進封裝結構,提高襯底散熱性能、降低熱阻,提高抗光衰能力和可靠性。
加強LED主要原材料、配套件和製造LED的關鍵設備的基礎研究開發,主要是指襯底、有機源、環氧樹脂、矽膠、熒光粉、驅動IC和MOCVD設備等。
加強LED的光、電、色、熱學及照明參數的測試研究,並對LED光源的可靠性開展研究。
加強LED應用產品的研發工作,要有創新意識,開發出市場需求的新產品。
第三,擴大LED推廣應用和市場。
雖然LED產品的應用麵很廣,在推廣應用和市場開拓上,目前要重點抓住如下三個方麵:一是加強中等尺寸和大尺寸LED背光源的研發工作,該市場潛力巨大,技術上逐步成熟,要抓住時機,盡快進入市場。二是加大用於汽車上的各種LED燈(deng)和(he)顯(xian)示(shi)的(de)研(yan)發(fa)工(gong)作(zuo),其(qi)技(ji)術(shu)已(yi)成(cheng)熟(shu),市(shi)場(chang)潛(qian)力(li)很(hen)大(da),要(yao)盡(jin)快(kuai)進(jin)入(ru)市(shi)場(chang)。三(san)是(shi)加(jia)強(qiang)開(kai)發(fa)半(ban)導(dao)體(ti)照(zhao)明(ming)的(de)應(ying)用(yong),特(te)別(bie)是(shi)開(kai)發(fa)專(zhuan)用(yong)照(zhao)明(ming)和(he)特(te)種(zhong)照(zhao)明(ming),該(gai)照(zhao)明(ming)產(chan)品(pin)係(xi)列(lie)的(de)技(ji)術(shu)已(yi)逐(zhu)步(bu)成(cheng)熟(shu),正(zheng)是(shi)開(kai)發(fa)應(ying)用(yong)的(de)好(hao)機(ji)會(hui),市(shi)場(chang)潛(qian)力(li)也(ye)很(hen)大(da),要(yao)盡(jin)快(kuai)進(jin)入(ru)市(shi)場(chang)。