江苏省宝泰高亮度LED有限公司
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· 两类高亮度LED国内增长率均超五成

四元系AlGaInP发红、橙、黄色的LED和GaN基发蓝、绿、紫、紫外光的LED显示屏以及由蓝(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显示屏生产和研究单位约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。

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