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高亮度LED初具产业基础 仍需政策助力

08-09-05 10:27:34 来源:中国电子报 点击数:

从上世纪高亮度LED(发红、橙、黄光的四元系产品和发蓝、绿、紫光的GaN基产品)问世以来,经过十几年的努力,高亮度LED已经进入功能性照明领域,并将逐步进入普通照明领域,目前已形成较完善的产业链,备受世界各国及国际大公司的重视。我国也紧跟世界前沿技术,加快研发和产业化工作,已经具备了一定的产业基础。


我国LED产业链初步成型


根据中国光学光电子行业协会光电器件分会的统计和测算,再参考国内相关机构提供的数据,2007年全国从事LED的企业有2000多家,其中从事外延生长、芯片制造研究和生产的单位有40多家,器件封装企业约600家,其中有一定规模的封装企业约100家。应用产品和配套企业有1700多家。行业就业人员约十几万人(另有统计估算为30万~40万人),从原材料、外延生长、芯片制造、器件封装到应用产品和配套材料、设备仪器,已形成较完善的产业链。近几年,我国LED芯片和器件,尤其是高亮度LED芯片和器件的增长十分迅速。


外延及芯片技术取得突破


LED的核心技术是LED的外延生长和芯片制造技术,近几年政府和相关研究机构对此高度重视,投入了大量资金和人力加以研究、开发和产业化。主要研究机构有北大、清华、南昌大学、北京工大、山东大学、南京大学、华南师范大学、厦门大学、深圳大学、中南理工大学,中科院半导体所、物理所,中电13所、55所以及新成立的中科院半导体照明研发中心等。在外延生长、芯片制造方面开展多项研究并取得成果,如在不同衬底(Al2O3、Si、SiC、AlN、GaN)上外延生长GaN材料、有图形化衬底外延、非极性或半极性外延、衬底转移、激光剥离、共晶焊接、ITO电极、表面粗化和光子晶体等等,提高内量子效率和外量子效率,均取得很好的研究成果。另外,我国已研发出AlGaN深紫外(260nm~400nm)发光二极管,还研发出1W的LED蓝光芯片,做成白光LED的发光效率超过80lm/W,并研制出四元系AlGaInP红光功率LED器件,发光效率约40lm/W。南昌大学研制出具有自主知识产权的在Si衬底上生长GaN,并做出蓝、绿LED芯片,已实现产业化。


国内LED外延生长和芯片制造的主要企业有厦门三安、大连路美、上海蓝光、上海蓝宝、山东华光、杭州士兰明芯、江西晶能光电、河北同辉、沈阳方大、厦门乾照、江西联创、南昌欣磊、上海大晨、上海宇体、深圳世纪晶源、深圳奥伦德、扬州华夏集成、廊坊清芯、甘肃新天电、武汉迪源、西安中为、广州普光、东莞福地,以及外资企业武汉华灿、厦门晶宇、厦门明达和晋江晶蓝等共计20多家企业,这些企业在芯片结构和工艺改进方面做了大量的工作,在提高产品性能、成品率、工艺重复性、提高抗光衰能力和可靠性等方面均取得较大成果,保障了芯片的批量生产。2007年国内生产高亮度芯片超过210亿只,增长率为75%,其中蓝、绿芯片约为65亿只,增长率为62.5%,预计2008年高亮度LED芯片产量将超过300亿只,其中蓝、绿芯片约80亿~100亿只。


器件封装及配套能力突出


国内LED封装企业的特点是规模小、数量多,约500~600家,具有一定规模,年销售额在1000万元以上的企业约100家,主要封装企业有厦门华联、佛山国星、江苏稳润、广州鸿利、宁波升谱、江西联创、天津天星、廊坊鑫谷、深圳瑞丰、深圳雷曼、深圳光量子、珠海力丰等。2007年全国封装的器件达460亿只,加上外资企业,国内的LED封装能力超过600亿只/年。可封装的器件品种齐全,包含单管、复合管、像素管、数码显示器、各种背光源、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,具有实力的封装企业投入较大的研发力量,在改进封装结构、提高散热性能、提高出光效率、提高抗光衰和可靠性等方面均取得很好成果,现可批量封装1W LED,其发光效率达100lm/W,热阻可控制在10℃/W以内。中电13所开发具有自主产权的大功率LED封装产品,另外,还开发具有自主产权的垂直结构无焊线功率LED封装新产品,为功率LED封装产业作出贡献。

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