1. 中国LED照明核心技术的发展
中国LED照明核心技术的发展
LED芯片
芯片衬底决定外延材料及后续制程,目前使用较成熟的是蓝宝石衬底、碳化硅衬底和硅衬底。碳化硅衬底是美国CREE公司专利,蓝宝石衬底使用较为普及,但设备制程等也都掌握在外商手中。只有硅衬底LED在中国是自有知识产权,目前在南昌有研发生产,不过只能在小尺寸芯片规模量产。
LED灯珠或模块封装
主要是生产设备和导热材料。各种点胶、固晶、打线、灌注、分选设备;导热胶水、银浆、荧光粉、封装料等等由国外引进,国内正逐步仿制及改良中。
LED灯具组装
LED下游产业属于半传统技术领域,适合中国发展;开关电源、LED驱动IC及铝合金压铸技术是重点。这些由民间自行研发,政府政策支持就可以。
高导热铝基板、陶瓷散热材料、高导热低膨胀系数芯片衬底等LED上中下游应用材料的研发在中国是有相当的发展空间。这些材料有助于大功率LED提高芯片尺寸及发光效率。目前国家对这方面的重视程度不足,相对于补贴进口MOCVD生产设备的大手笔值得检讨。这些研发不需要投入很大,但回收期较长,应该由国家主动指定学术机构与相关业者合作开发,给予较大奖励措施。
2. LED灯的技术核心是什么
LED封装
LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。
进入21世纪后,LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新,红、橙LED光效已达到100Im/W,绿LED为501m/W,单只LED的光通量也达到数十Im。LED芯片和封装不再沿龚传统的设计理念与制造生产模式,在增加芯片的光输出方面,研发不仅仅限于改变材料内杂质数量,晶格缺陷和位错来提高内部效率,同时,如何改善管芯及封装内部结构,增强LED内部产生光子出射的几率,提高光效,解决散热,取光和热沉优化设计,改进光学性能,加速表面贴装化SMD进程更是产业界研发的主流方向。
1、产品封装结构类型
自上世纪九十年代以来,LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破,透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构,商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市,如表1所示,2000年开始在低、中光通量的特殊照明中获得应用。LED的上、中游产业受到前所未有的重视,进一步推动下游的封装技术及产业发展,采用不同封装结构形式与尺寸,不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式,可生产出多种系列,品种、规格的产品。
LED产品封装结构的类型如表2所示,也有根据发光颜色、芯片材料、发光亮度、尺寸大小等情况特征来分类的。单个管芯一般构成点光源,多个管芯组装一般可构成面光源和线光源,作信息、状态指示及显示用,发光显示器也是用多个管芯,通过管芯的适当连接(包括串联和并联)与合适的光学结构组合而成的,构成发光显示器的发光段和发光点。表面贴装LED可逐渐替代引脚式LED,应用设计更灵活,已在LED显示市场中占有一定的份额,有加速发展趋势。固体照明光源有部分产品上市,成为今后LED的中、长期发展方向。
2、引脚式封装
LED脚式封装采用引线架作各种封装外型的引脚,是最先研发成功投放市场的封装结构,品种数量繁多,技术成熟度较高,封装内结构与反射层仍在不断改进。标准LED被大多数客户认为是目前显示行业中最方便、最经济的解决方案,典型的传统LED安置在能承受0.1W输入功率的包封内,其90%的热量是由负极的引脚架散发至PCB板,再散发到空气中,如何降低工作时pn结的温升是封装与应用必须考虑的。包封材料多采用高温固化环氧树脂,其光性能优良,工艺适应性好,产品可*性高,可做成有色透明或无色透明和有色散射或无色散射的透镜封装,不同的透镜形状构成多种外形及尺寸,例如,圆形按直径分为Φ2mm、Φ3mm、Φ4.4mm、Φ5mm、Φ7mm等数种,环氧树脂的不同组份可产生不同的发光效果。花色点光源有多种不同的封装结构:陶瓷底座环氧树脂封装具有较好的工作温度性能,引脚可弯曲成所需形状,体积小;金属底座塑料反射罩式封装是一种节能指示灯,适作电源指示用;闪烁式将CMOS振荡电路芯片与LED管芯组合封装,可自行产生较强视觉冲击的闪烁光;双色型由两种不同发光颜色的管芯组成,封装在同一环氧树脂透镜中,除双色外还可获得第三种的混合色,在大屏幕显示系统中的应用极为广泛,并可封装组成双色显示器件;电压型将恒流源芯片与LED管芯组合封装,可直接替代5—24V的各种电压指示灯。面光源是多个LED管芯粘结在微型PCB板的规定位置上,采用塑料反射框罩并灌封环氧树脂而形成,PCB板的不同设计确定外引线排列和连接方式,有双列直插与单列直插等结构形式。点、面光源现已开发出数百种封装外形及尺寸,供市场及客户适用。
LED发光显示器可由数码管或米字管、符号管、矩陈管组成各种多位产品,由实际需求设计成各种形状与结构。以数码管为例,有反射罩式、单片集成式、单条七段式等三种封装结构,连接方式有共阳极和共阴极两种,一位就是通常说的数码管,两位以上的一般称作显示器。反射罩式具有字型大,用料省,组装灵活的混合封装特点,一般用白色塑料制作成带反射腔的七段形外壳,将单个LED管芯粘结在与反射罩的七个反射腔互相对位的PCB板上,每个反射腔底部的中心位置是管芯形成的发光区,用压焊方法键合引线,在反射罩内滴人环氧树脂,与粘好管芯的PCB板对位粘合,然后固化即成。反射罩式又分为空封和实封两种,前者采用散射剂与染料的环氧树脂,多用于单位、双位器件;后者上盖滤色片与匀光膜,并在管芯与底板上涂透明绝缘胶,提高出光效率,一般用于四位以上的数字显示。单片集成式是在发光材料晶片上制作大量七段数码显示器图形管芯,然后划片分割成单片图形管芯,粘结、压焊、封装带透镜(俗称鱼眼透镜)的外壳。单条七段式将已制作好的大面积LED芯片,划割成内含一只或多只管芯的发光条,如此同样的七条粘结在数码字形的可伐架上,经压焊、环氧树脂封装构成。单片式、单条式的特点是微小型化,可采用双列直插式封装,大多是专用产品。LED光柱显示器在106mm长度的线路板上,安置101只管芯(最多可达201只管芯),属于高密度封装,利用光学的折射原理,使点光源通过透明罩壳的13-15条光栅成像,完成每只管芯由点到线的显示,封装技术较为复杂。
半导体pn结的电致发光机理决定LED不可能产生具有连续光谱的白光,同时单只LED也不可能产生两种以上的高亮度单色光,只能在封装时借助荧光物质,蓝或紫外LED管芯上涂敷荧光粉,间接产生宽带光谱,合成白光;或采用几种(两种或三种、多种)发不同色光的管芯封装在一个组件外壳内,通过色光的混合构成白光LED。这两种方法都取得实用化,日本2000年生产白光LED达1亿只,发展成一类稳定地发白光的产品,并将多只白光LED设计组装成对光通量要求不高,以局部装饰作用为主,追求新潮的电光源。
3、表面贴装封装
在2002年,表面贴装封装的LED(SMD LED)逐渐被市场所接受,并获得一定的市场份额,从引脚式封装转向SMD符合整个电子行业发展大趋势,很多生产厂商推出此类产品。
早期的SMD LED大多采用带透明塑料体的SOT-23改进型,外形尺寸3.04×1.11mm,卷盘式容器编带包装。在SOT-23基础上,研发出带透镜的高亮度SMD的SLM-125系列,SLM-245系列LED,前者为单色发光,后者为双色或三色发光。近些年,SMD LED成为一个发展热点,很好地解决了亮度、视角、平整度、可*性、一致性等问题,采用更轻的PCB板和反射层材料,在显示反射层需要填充的环氧树脂更少,并去除较重的碳钢材料引脚,通过缩小尺寸,降低重量,可轻易地将产品重量减轻一半,最终使应用更趋完美,尤其适合户内,半户外全彩显示屏应用。
表3示出常见的SMD LED的几种尺寸,以及根据尺寸(加上必要的间隙)计算出来的最佳观视距离。焊盘是其散热的重要渠道,厂商提供的SMD LED的数据都是以4.0×4.0mm的焊盘为基础的,采用回流焊可设计成焊盘与引脚相等。超高亮度LED产品可采用PLCC(塑封带引线片式载体)-2封装,外形尺寸为3.0×2.8mm,通过独特方法装配高亮度管芯,产品热阻为400K/W,可按CECC方式焊接,其发光强度在50mA驱动电流下达1250mcd。七段式的一位、两位、三位和四位数码SMD LED显示器件的字符高度为5.08-12.7mm,显示尺寸选择范围宽。PLCC封装避免了引脚七段数码显示器所需的手工插入与引脚对齐工序,符合自动拾取—贴装设备的生产要求,应用设计空间灵活,显示鲜艳清晰。多色PLCC封装带有一个外部反射器,可简便地与发光管或光导相结合,用反射型替代目前的透射型光学设计,为大范围区域提供统一的照明,研发在3.5V、1A驱动条件下工作的功率型SMD LED封装。
4、功率型封装
LED芯片及封装向大功率方向发展,在大电流下产生比Φ5mmLED大10-20倍的光通量,必须采用有效的散热与不劣化的封装材料解决光衰问题,因此,管壳及封装也是其关键技术,能承受数W功率的LED封装已出现。5W系列白、绿、蓝绿、蓝的功率型LED从2003年初开始供货,白光LED光输出达1871m,光效44.31m/W绿光衰问题,开发出可承受10W功率的LED,大面积管;匕尺寸为2.5×2.5mm,可在5A电流下工作,光输出达2001m,作为固体照明光源有很大发展空间。
Luxeon系列功率LED是将A1GalnN功率型倒装管芯倒装焊接在具有焊料凸点的硅载体上,然后把完成倒装焊接的硅载体装入热沉与管壳中,键合引线进行封装。这种封装对于取光效率,散热性能,加大工作电流密度的设计都是最佳的。其主要特点:热阻低,一般仅为14℃/W,只有常规LED的1/10;可*性高,封装内部填充稳定的柔性胶凝体,在-40-120℃范围,不会因温度骤变产生的内应力,使金丝与引线框架断开,并防止环氧树脂透镜变黄,引线框架也不会因氧化而玷污;反射杯和透镜的最佳设计使辐射图样可控和光学效率最高。另外,其输出光功率,外量子效率等性能优异,将LED固体光源发展到一个新水平。
Norlux系列功率LED的封装结构为六角形铝板作底座(使其不导电)的多芯片组合,底座直径31.75mm,发光区位于其中心部位,直径约(0.375×25.4)mm,可容纳40只LED管芯,铝板同时作为热衬。管芯的键合引线通过底座上制作的两个接触点与正、负极连接,根据所需输出光功率的大小来确定底座上排列管芯的数目,可组合封装的超高亮度的AlGaInN和AlGaInP管芯,其发射光分别为单色,彩色或合成的白色,最后用高折射率的材料按光学设计形状进行包封。这种封装采用常规管芯高密度组合封装,取光效率高,热阻低,较好地保护管芯与键合引线,在大电流下有较高的光输出功率,也是一种有发展前景的LED固体光源。
在应用中,可将已封装产品组装在一个带有铝夹层的金属芯PCB板上,形成功率密度LED,PCB板作为器件电极连接的布线之用,铝芯夹层则可作热衬使用,获得较高的发光通量和光电转换效率。此外,封装好的SMD LED体积很小,可灵活地组合起来,构成模块型、导光板型、聚光型、反射型等多姿多彩的照明光源。
功率型LED的热特性直接影响到LED的工作温度、发光效率、发光波长、使用寿命等,因此,对功率型LED芯片的封装设计、制造技术更显得尤为重要。
3. 中国LED照明产业2012年发展趋势如何,目前国内有哪些企业掌握了LED核心技术
随着各国政府相关支持政策的正式推行,以及LED技术日益成熟,再加上禁用白炽灯引来的换灯内潮,陆容续发展至目前,LED产业已进入深度整合期。
现代人追求节能与高阶的生活品质,随着LED全面普及,灯具的形式获得许多改变。
我国LED产业未来的照明趋势为三个方向:
1、未来“智慧照明”将成为决战LED市场关键。
2、“见光不见灯”是LED灯具造型设计重要趋势。
3、LED灯具由“量产”转向“设计”照亮居家生活。
根据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国LED行业市场竞争分析及企业竞争策略研究报告》分析:将LED灯具便轻巧或是结合家具,尽可能地将灯的主体隐藏起来,呈现室内空间一致性;或者将创意巧思加入设计,结合智慧照明,使灯具不只有提供照明的功能,也有了不同的样貌。
4. LED产业的发展前景主要的产品有哪些
中国LED产业发展前景分析 厂商加速布局下游
今年是“十二五”规划元年,作为节能、环保代表的LED行业好消息纷至沓来。在上海国际新光源·新能源照明论坛上,据发改委环资司副司长谢极透露,发改委正在组织编制半导体照明产业的“十二五”规划中,有望在年内将部分LED产品率先纳入“绿色照明工程”中。
由璨圆、LGD及东贝合资成立的中国璨扬光电预计在第2季正式量产,但是由于江苏省扬州政府针对MOCVD的设备补助政策将于2011年7月截止,璨扬MOCVD新机台导入计划已宣告缩水,规模将从原本的50台降低到37台。璨扬设备的谨慎导入一方面是对政策力度减缓的回应,另一方面,也从侧面展现了璨圆对我国LED市场需求的忧虑。
值得一提的是,随着科技部批准设立七个半导体照明产业基地的陆续建成,LED成为重点发展企业,我国LED产业产值规模从2009年到2010年成长了45%,而2011年的成长幅度将会再度提高,至2015年,我国LED市场规模可望达到5000亿元人民币,LED产业实现翻两番的目标。
浅谈中国LED产业发展的新前景
创新引导趋势,科技引领未来。在低碳经济、节能环保的大背景下,我国led产业发展迅速,已经从单一发展的经济产业链转向多元、自助研发生产的新产业模式。随着节能环保需求的日益增长,LED产业发展前景备受看好,在巨大的潜在利益驱动下,许多企业纷纷制定产业发展政策,推动LED产业的快速成长。
据统计,2010年底我国led产业规模已达1000亿元,2015年我国led产业规模或将达到5000亿元。随着技术的不断成熟和发展,LED的应用的范围逐渐的扩大,从LED照明灯、建筑景观、显示屏逐渐向手机、电脑笔记本等方面逐渐扩展,产业涉及的模式也在逐渐的扩大。LED产业的发展前景是是不可估量的,特别是在这个倡导低碳环保的新环境下。
LED产业在国内有良好的发展前景,基于以下几点:
1.今年作为我国“十二五”规划的开局之年,政府部门持续加大对led产业扶持力度。
2.中国自身就是一个大市场,特别是近年来自助终端市场的需求大增,LED应用的范围也在逐步的扩大。
3.虽然技术和国外相比有一定差距,但可以很好的借鉴应用别人的技术缩小差距,走自己的产业之路。
4.低碳经济已成为未来世界经济发展的潮流,led产业将成为推动我国经济快速发展主要绿色产业。
随着国内LED市场的蓬勃发展,越来越多的国外企业把目光转向中国,尤其近几年,我国受理的LED领域的专利申请数量逐年显著增加,随着竞争的加大,企业的自主创新是增强竞争的必然因素,二是产业的多元化也是发展的关键。LED显示屏是产业链中的一个核心,在市场中应用的范围也是最广泛的,从户外显示屏到日常生活中的家电显示屏等等LED显示屏有着非常重要的位置,但随着市场发展的需求交通信号灯、特种照明灯等各类应用的市场份额也在稳步提高,特别是近年来智能手机、平板电脑市场的开启,LED市场的需求逐渐向多元转变,改变了以往单一的市场新需求,技术和科技含量也在逐步的提升和发展,LED产业进入一个全新发展的新阶段。
led打孔字系列 LED打孔字主要是利用LED灯珠集成到某个媒介上形成发光字样,形成的打孔字色彩丰富,有多种色彩可选,如三基色、七彩、全彩;具有安装简单、更换方便、节能环保等特点;LED打孔字已广泛应用到各行各业中
led灯条 LED灯条又名LED灯带,英文名称叫LED Strip,这个产品的形状就象一根带子一样,再加上产品的主要原件就是LED,因此这个名称就出来了吧。至于灯条嘛,估计也是取其形状,再加上原件来构成的。
led大功率洗墙灯 led大功率洗墙灯又称LED洗墙灯、线型LED投光灯等等,因为其外形为长条形,也有人将之称为LED线条灯,主要也是用来做建筑装饰照明之用,还有用来勾勒大型建筑的轮廓,其技术参数与LED投光灯大体相似,相对於LED投光灯的圆形结构,led大功率洗墙灯的条形结构的散热装置显得更加好处理一点
led控制器 LED控制器(LED controller)就是通过芯片处理控制LED灯电路中的各个位置的开关。控制器根据预先设定好的程序再控制驱动电路使LED阵列有规律地发光,从而显示出文字或图形
LED电子显示屏控制原理
显示屏幕:显示屏的控制电路接收来自计算机的显示信号,驱动LED发光产生画面,并通过增加功放、音箱输出声音。
视频输入端口:提供视频输入端口,信号源可以是录像机、影碟机、摄像机等,支持NTSC、PAL、S_Video等多种制式。
配备图文信息及三维动画播放软件,可播放高质量的图文信息及三维动画。播放软件显示信息的方式有覆盖、合拢、开帘、色彩交替、放大缩小等十多种形式。
使用专用节目编辑播放软件,可通过键盘,鼠标、扫描仪等不同的输入手段编辑、增加、删除和修改文字、图形、图像等信息。编排存于控制主机或服务器硬盘,节目播放顺序与时间,实现一体化交替播放,并可相互叠加
5. 中国LED产业
政策与资金 中国LED产业发展的“光合作用”
近期,国家发改委等六部委联合出台了《半导体照明节能产业规划》,进一步明确阐述了“十二五”期间中国LED产业的发展目标、主要任务及扶持措施,并明确要促进LED照明节能产业值年均增长30%左右,2015年达到4500亿元,其中LED产业应用产品达到1800亿元。
作为国家重点扶持,培育发展的战略性新兴产业——LED照明是新一代照明革命性技术的应用,具有节能、环保、高效等特点,尤其在传统能源、环境污染等因素制约的今天,LED照明产业无疑成为国家及社会所关注重点项目中的焦点。
欧美LED产业缘何领跑
在全球环保、能源危机的巨大压力下,半导体照明已被世界公认为一种健康节能环保的重要途径,各国政府积极给予政策及资金支持,使其企业实现技术突破,加速LED商业化进程。
日本早在1998年就制定了“21世纪光计划” ,并在1998-2002年间投入50亿日元开发白光半导体照明LED以及新型半导体材料、衬底、荧光粉和照明灯具。根据日本政府出台的相关政策,2012年之前白炽灯泡必须退出市场,力促LED照明消费量年增长200%以上。此外,日本政府还明确规定2006-2007年间企业或机构使用LED照明装置取代白炽照明装置,可获得投资额130%超额折旧,或者是投资额7%的税率减免。
欧美国家对LED行业的扶持力度也不小。欧盟启动了“用于信息通讯技术与照明设备的高亮度有机发光二极管项目”,投资2000万欧元,有效提高有机发光二极管发光效率。同时,还开展联盟国全面禁止生产、销售白炽灯、荧光灯、节能灯,推广LED照明技术应用发展。
美国联邦政府在2002年启动了“国家半导体照明研究计划”,并纳入“能源法案”,企业可以获得每年5000万美元财政资金支持,10年共计5亿美元的财政资金支持。美国国会对LED照明项目的经费支持从2003年的300万美元上涨到2007年的3000万美元,2009年和2010年经费继续回升。2011、2012年根据经济刺激方案,美国国会为LED照明研发经费分别增加了5000万美元和3780万美元,使得这两年的经费总额接近1.4亿美元。
在政策及资金的大力支持下,日本已是全球LED产业最大的生产国,其发展动向几乎为全球LED产业发展的指南针,而美国及欧洲地区在上游外延及芯片核心技术上具有领先优势。
政策助力中国LED换档提速
由于我国在LED产业上起步较晚,同时在LED核心技术和专利基础上被国外垄断,发展较为缓慢,但随着国家及地方对LED产业的扶持逐渐加大,中国LED产业开始全面进入发展期。
据调查显示,我国从2009年以来先后出台多项政策扶持和鼓励LED产业的发展。2009年4月,国家科技部发布《关于同意开展“十城万盏”体照明应用工程试点工作的复函》,根据科技部规划,将在50个城市建成200 万盏LED 路灯。同年9月,国家发改委、科技部等六大部委发布《半导体照明节能产业发展意见》,该意见提出,大型MOCVD装备、关键原材料以及70%以上的芯片实现国产化,上游芯片规模化生产企业3至5 家;产业集中度显著提高,拥有自主品牌、较大市场影响力的骨干龙头企业10家左右;初步建立半导体照明标准体系;到2015年,年均增长率在30%左右,功能性照明市场占有率达到20%左右;液晶背光源达到50%以上,景观装饰等产品市场占有率达到70%以上。
2013年2月,国家发改委、科技部等六大部委发布《半导体照明节能产业规划》,该规划目标:LED 芯片国产化率80%以上,硅基LED 芯片取得重要突破。核心器件的发光效率与应用产品的质量达到国际同期先进水平;大型MOCVD装备、关键原材料实现国产化,检测设备国产化率达70%以上。建立具有世界先进水平的研发、检测平台和标准、认证体系;到2015年,60W以上普通照明用白炽灯全部淘汰,市场占有率将降到10%以下,LED 功能性照明产品市场占有率达20%以上;LED 照明节能产业产值年均增长30%左右,2015年达到4500亿元(其中LED照明应用产品1800亿元;形成10-15家掌握核心技术、拥有较多自主知识产权和知名品牌、质量竞争力强的龙头企业。
同时,国内许多省份基于节能、环保的需求,纷纷提出了“地方版”的LED产业发展政策。2011年4月,广东省科学技术厅发布《广东省LED 产业发展“十二五”规划》,该规划提出,到2015年,培育 1至2 家产值达100 亿元龙头企业,培育1至2 个产值达1000亿元的产业集群,全省LED 战略性新兴产业规模突破3000亿元。
2009年,扬州市提出对购买LED将进行补贴。其中,蓝绿光MOCVD31片机及以上,补贴资金可达1000万元/台;红黄光MOCVD 38片机及以上,补贴资金可达800万元/台(市、区两级财政各承担50%)。根据测算,扬州光在设备补贴领域就投入了10亿元。
在产品应用方面,深圳市提出,对于参与政府投资项目LED 示范工程的企业,根据灯具的价格给予10%的补助,并贴息3年。对承担企业投资项目LED应用示范工程的企业,按照LED灯具价格的30%给予补贴。
业内人士分析认为,随着国家政策支持,财政补贴推广力度加大以及国家、地方政府带头采用LED照明等措施的落实,这对LED企业发展起到了引导作用,同时通过资金扶持也使企业在技术上进行突破,使企业更有信心面对市场竞争,加速中国LED产业的国际化进程。
政策扶持中国LED企业光明可寻
国家优惠政策的连续发布,同时再以资金及补贴扶持,表明了国家发展节能环保的战略性新兴产业的决心。在政府的积极推动下,中国LED企业正致力于技术创新、创造,研发能力不断提升,并积极通过垂直整合,延伸产业链,发展产业集群,逐渐缩小了与世界传统LED巨头的差距。
我国LED外延材料、芯片制造、器件封装、荧光粉等方面均已显现具有自主技术产权的单元技术,部分核心技术具有原创性,初步形成了从上游材料、中游芯片制备、下游器件封装及集成应用的比较完整的研发与产业体系,为我国LED产业做大做强在一定程度上奠定了基础。目前863项目承担单位已申请专利241项,其中发明专利152项,国外发明专利17项。
在产业化关键技术方面取得较大突破,功率型芯片从无到有,国产芯片替代进口比例逐年增长,截至目前已达到46%。功率型白光LED封装接近国际先进水平,已成为全球重要的LED封装基地。以企业为主体的100 流明/瓦LED制造技术进展较快,产业化线上完成的较好结果接近70 流明/瓦。具有自主知识产权的功率型硅衬底LED芯片封装白光后效率超过50 流明/瓦。
规模化系统集成技术研究和重大应用进展顺利。应用产品种类与规模处于国际前列,已成为全球LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品最大的生产和出口国。2008年7月海信首款42英寸超薄LED背光液晶电视正式上市,打破国外厂商的垄断,预示着占世界产量40%的中国消费类电子产品开始大规模使用LED技术。2012年,我国半导体照明产业产值已超过1900亿元。
在国家政策的扶持下,在企业自身的创新变革中,中国涌现出了以三安光电(600703)为龙头的一大批LED品牌企业,中国LED产业正从做“产品”向做“品牌”求变,进而不断推进中国LED产业从“中国制造”到“中国创造”的转变。
6. LED产业的未来发展三大方向是哪些
目前,LED下游应用中市场规模最大的是照明领域,其次是背光应用和显示屏。显示屏应用规模仍维持一个相对稳定快速增长趋势,尤其是随着小间距LED显示屏技术的成熟,LED显示屏应用将逐渐从室外超大尺寸显示应用走向室内,应用领域将会显著拓宽,预计未来几年将会保持非常高速的增长速度,从而使得LED显示屏在整个下游应用产业链中的占比逐渐提升。
据前瞻产业研究院数据显示,2015年全国LED显示应用行业市场销售规模较2014年度有新的增长,全年市场总量预计将达335亿元,增长幅度在10%左右。
目前LED小间距电视应用尚没有进入民用市场,但随着成本的进一步下降和更小像素间距产品的量产,有望进入民用电视领域。预计小间距LED行业未来2-3年仍将保持超高增速,增长率在60%以上,预计到2018年市场规模接近百亿。
7. LED行业的现状及发展趋势
智研数据研究中心网讯:
内容提要:LED 存在静电释放损害和热膨胀系数等效能瓶颈和散热问题,使其功率不能做得很大,亮度低。目前常用的性能比较稳定的大功率LED 芯片是1W 和3W。可以通过集成芯片提高LED 功率,但现在技术还不成熟,主要是需要解决散热问题。也可以通过多珠LED 的串、并联或混联实现大功率LED 灯具。后两种效率较低,用的较少,多珠LED 串联是目前LED 灯具在照明领域应用的主流。
LED 灯的应用由于LED 灯有其它灯具无可比拟的优点,LED 灯正以非常快的速度发展并逐渐取代其他灯具,现在LED 灯已经被广泛应用在各照明领域中。由于LED 体积小,应用灵活,可以排列成各种形状,能够用计算机程序进行控制,所以可以显示出文字、图像、动画、影视等静态和动态的图案。在2008 年的北京奥运会开幕式上,LED 灯就显示了它无尽的魅力和优势。LED 被大量使用在公众显示器中,如各种信号灯、景观照明、广场街道的美化、公共娱乐场所美化、舞台效果照明、建筑照明等。在液晶显示器中,LED 被用作电脑、电视机和手机等显示屏幕的背光源。
在交通道路上,LED 已经用于可控节能型路灯照明、隧道灯照明、立交桥照明、交通信号灯等。在汽车灯具方面,现在许多轿车的制动灯、位置灯、转向信号灯、后雾灯、倒车灯等灯具都开始采用LED 光源。随着LED 技术的不断提高,技术问题不断得到解决,大功率LED 灯具的不断出现,LED 在室内照明、汽车灯具、演播厅、观片灯等领域的应用将会更加普及。
LED 虽然有很多优点,但是也存在着许多不足和技术问题有待进一步改进和解决,下面从几个方面对之进行了讨论。
1.大功率LED 技术。LED 存在静电释放损害和热膨胀系数等效能瓶颈和散热问题,使其功率不能做得很大,亮度低。目前常用的性能比较稳定的大功率LED 芯片是1W 和3W。可以通过集成芯片提高LED 功率,但现在技术还不成熟,主要是需要解决散热问题。也可以通过多珠LED 的串、并联或混联实现大功率LED 灯具。后两种效率较低,用的较少,多珠LED 串联是目前LED 灯具在照明领域应用的主流。但是单珠串联有个致命弱点,一颗损坏,整路不通。这是制约大功率LED 灯具在照明领域应用的一大瓶颈。提高LED 灯具的功率,一是从芯片方面提高功率,另一是优化电路设计提高功率。
2.散热技术。温度是影响LED 的一个重要因素,温度升高会使LED 的光衰减加快,而芯片结点处的温度直接影响LED的寿命,所以LED 散热能力的强弱限制了LED 的功率大小。
LED 内部的热量主要由LED 芯片和印刷电路板工作时产生,对于小功率LED,通过自然传导对流的方式就可以把热量散发出去,但对于大功率LED 就要考虑多方面散热。在散热设计上,通常从LED 封装散热、电路板散热和增加散热部件等方面考虑。
3.芯片技术和芯片封装技术。芯片技术发展的关键是衬底材料的选择和外延片的生长技术。技术提升的关键都是围绕着降低缺陷密度和如何研发出更高效稳定的器件进行的,而如何提升LED 芯片的发光效率则是目前整体技术指标的最重要衡量标准。传统的衬底材料有蓝宝石、Si、SiC,目前比较热门的材料有ZnO、GaN 等。制造外延片的主流方法是采用金属有机物化学气相沉积。据2011 年LED 环球在线报道,美国北卡罗来纳州大学提出了一种新的氮化镓生长工艺,这一新工艺有望把材料的缺陷减低千分之一,从而制造出更高亮度的LED发光二级管。
4.光学设计技术。LED是点光源且方向性好,通过LED点阵设计、透镜和反光装置的设计及二次光学设计甚至三次光学设计,可以达到较理想的配光曲线,这也是光学设计的难点。在整体照明中,需要灯具有较大的照射面,可以使用线性LED 灯条配以导光板等技术使之成为面光源。LED 汽车信号灯可由反射镜和配光镜组成,通过合理的设计可达到法规配光要求的光形分布。
5.驱动技术。LED 恒流驱动一般有电感型和开关电容型两种LED 驱动,电感型LED 驱动的驱动电流高,LED 的端电压低,适用于驱动多只LED 的应用。电容型LED 驱动常用在大功率LED 灯具中,其LED 的端电压和电流高,可获得高的功率和发光效率。LED 驱动电路的设计根据具体的需要可能会很复杂,但是在电路设计时必需考虑电源要有高的可靠稳定性以及电路要有浪涌保护等多种因素。
LED 灯具面临的技术问题除了上述,还有系统设计技术等问题有待进一步提高。此外,在LED 行业还没有形成统一的相关标准。
LED节能环保使用寿命长、直流驱动、可回收再利用,太阳能绿色环保无污染,太阳能电池提供的电压是直流电压,若把太阳能与LED灯结合起来使用,LED灯具在应用中就不再需要将交流电变为直流电,从而使使用方便简单。而且我们的社会能源问题和环境污染问题将会得到大大的改善。所以将LED与太阳能结合起来可能是将来照明事业的必然之路。现在这方面的应用还很少,已经有太阳能LED路灯、太阳能LED楼道灯、太阳能LED草坪灯等。
LED 节能环保寿命长,随着LED 技术水平的不断提升,高功率、高亮度、小尺寸LED 灯的不断出现,LED 灯具在各照明领域的应用必然会普及,LED 灯具必定会深入到人们的日常室内照明、生活、交通之中。LED 灯具及LED 与太阳能的结合,将会成为未来照明领域的主力军。
8. 什么是led产业
led产业分上游和下游:
一.上游主要是LED灯珠内部的晶元研发生产及LED灯珠的封装,这是核心;
二.下游主要是LED的应用领域,包括:
1.大功率LED照明(LED路灯,led日光灯,led球泡灯,led射灯……);
2.装饰灯,舞台灯,彩色灯带;
3.显示屏背投等(LED显示屏广告屏,LED电视,手机背光源等,交通信号灯)
4.汽车灯
9. 如何看待LED产业发展
现有制度情况下,基本发展不起来,国内的也都是做一些低端的廉价产内品罢了,真正想培育出和容CREE,NICHIA,OSRAM抗衡的完全中国化企业,我看没有一点可能。
一线品牌,一线产品,主导利润,都还是被国外企业所占用,国产,真无语------------------