從65438年到0968年,國內第壹批發光二極管(led)開始進入市場。至今已有30余年,在光學、光電子新興產業中影響力巨大,在顯示技術領域壹直占據壹席之地。中國政府在發展電子基礎產品中,堅持樹立大市場理念,以國民經濟現代化、信息化為目標,著力實現產品專業化、規模化生產,擴大出口創匯能力。光電器件等五種新型電子元器件優先作為發展目標。LED產業是光電子器件發展的重點,在產值、產量和規模效應方面具有優勢。雖然在世界光電設計中占有很小的份額,但中國巨大的市場潛力使得廠商紛紛參與其中,擴大投資,增加產能。
近三年LED行業平均增速在30%以上,尤其是1996之後。1998實現銷售收入22.44億元,比上年增長13.44%,產量65.09億件,比上年增長5.2%,產值35.89億元。行業數據顯示,目前我國從事生產經營、科研教育的單位超過100家,從業人員約15000人,其中工程技術人員占20%,行業資產3.5億元,已初步形成產業規模。同時,工業發展也帶動了周邊配套產業的發展。除LED芯片外,主要原材料、零部件和所需儀器設備均在中國生產和供應。國內很多高校和科研院所在發光材料、新結構、新器件、新應用等方面做了大量的研究工作,取得了很多成果。1998期間完成科研開發,技術創新250余項,部分達到國際先進水平。在眾多廠商中,有聯創建和佛山光電、寧波阿米達、廈門華聯、天津天星、蘇州半導體、深圳梁超等20多家厚道封裝廠。有五家芯片制造商。南昌辛雷公司是目前唯壹能批量供應芯片的芯片廠商,月產能200KK。據報道,該公司正在制定壹項擴張計劃,每月目標為20萬英鎊。據報道,該公司正在擬定月生產能力為50萬噸的擴張計劃。辛雷公司的成功運營改變了中國芯片僅依賴進口的局面。《上海景甜》的制作令人鼓舞。但手術之後,卻經歷了壹段痛苦的合作歷程。最近出現轉機,說傳統LED芯片生產供不應求,市場緊張。但遠未量產,另外三家廠商還處於試產階段,上市產品很少。四維芯片的制造,也有三家公司投資,至今沒有產出銷售;從事發光材料研發和生產的廠家有六家,其中三家工廠做傳統芯片的外延片,三家工廠用MOCVD技術做四維材料。目前進展不大,都在試驗階段。
LED顯示屏是發光二極管的主要應用之壹,近年來發展迅速。目前LED顯示屏制造技術先進,價格低廉,外資企業很難在內地市場競爭。據不完全統計,1998年全國LED顯示屏生產企業超過150家,制造各類顯示屏約5萬平方米,實現產值65438.4億元。主要廠商有北京藍通、南京洛浦、聯創建和、上海鑫茂、上海三思科、東北微電子、Xi安宋慶、天金數據、深圳同洲等這些公司生產的戶外屏和全彩室內外屏能夠被用戶接受,促進了信息顯示市場的發展。中國臺灣地區在發展LED產業方面取得了令人矚目的成就。近年來,在產品結構、制造工藝、產品質量、量產水平、市場占有率等方面壹直力壓日本之勢,僅次於美國、日本,位居世界LED產業第三,近五年年均增速超過20%,在臺灣省十大光電產品中從65438位到0997位排名第四。Epistar Corp產值新臺幣18870萬元,成功開發出全彩燈和顯示器用的紅、綠、藍芯片,這些芯片的光強超過70mcd。壹家正在生產的公司使用MOVPE技術生產InGaAlp超亮發光材料和芯片。臺灣省生產LED芯片的企業有7家,各種傳統芯片的產量占全球產量的70%以上。主要生產廠家有光磊、定遠、光寶、國聯等。歐美、日本的著名光電公司也使用臺灣省芯片。臺灣省有30多家封裝廠,10是大公司,主要是廣寶、億光、金泰。這些制造商大多在內地設廠擴大生產。因此,我國LED產業整體實力較強,有望成為電子基礎產品的重要支柱產業。
發光二極管被廣泛使用。由於其工作電壓低、功耗低、色彩豐富、價格低廉,受到電氣工程師和研究人員的歡迎。早期的傳統產品發光效率較低,光強通常為幾到幾十MCD。它們適用於室內應用,如家用電器、儀器、通訊設備、微型計算機和玩具。由於應用技術的發展,傳統產品出現了新的應用機會,而現在流行的LED聖誕燈,由於其造型新穎,包括鴨嘴聖誕燈、七彩球燈和珍珠窗燈,色彩豐富,不易碎,低壓使用安全。最近在香港等東南亞地區銷售強勁,廣受人們歡迎,威脅並取代了現有的電泡泡聖誕市場。壹種很受小朋友歡迎的閃光鞋,走路睡覺的時候用LED閃光,非常搶眼,單色光和雙色光都有。據浙江某鞋企總經理介紹,僅溫州地區壹年就使用500KK發光二極管;發達國家普遍使用具有保健功能的牙刷,用發光二極管作為牙刷電量的指示非常方便。每支牙刷都配有LED燈。據國內正在投產的廠家介紹,該公司有少量保健牙刷上市,規劃生產時需要300KK光。在工業產品方面,LED型AD11指示燈廣泛應用於電源櫃中。該產品采用多芯片集成形成光源,有紅、黃、綠三種顏色。電容器降壓後,可使用220V和280V電源。據江蘇某廠商介紹,公司年銷量達到10k以上,每年需要200臺KK-300 Kk。市場仍有擴大的潛力。由於其主動發光指示明確,使用壽命長,功耗低,很受用戶歡迎,很快就能完全替代氣泡型AD11產品。簡而言之,傳統發光二極管的市場不僅會隨著原有產品的增長而改善,還會隨著新的應用而開拓市場機會。
隨著新材料和半導體工業技術的發展,從1994開始,新型可見光材料InGaAlP和InGaN成為主流,實現了高亮度和多色。此外,隨著封裝技術的提高,顯示信息量變大,LED產品新的應用領域不斷湧現,帶來了更多的市場機會。這些產品將LED的應用從室內推廣到了室外,在強烈的陽光下也能清晰顯示。發光效率極高,光強超過1000mcd,同時滿足了全彩顯示和便攜產品低功耗的要求。這些高級led包括:
1.藍色和綠色led:藍色led由碳化矽(Suc)、氮化鎵(GaN)和氮化銦鎵(InGaN)等三元材料制成。InGaN/AlGaN結構的藍光led峰值波長為470nm,正常光強達到2000mcd,而綠光led峰值波長為520nm,正常光強達到5000mcd。其中有壹種峰值波長為500nm的藍綠色(交通綠)發光燈。在藍光的基礎上,在芯片中加入幾毫克的熒光物質,使其在封裝時變成白色。白光二極管是微型白熾燈的最佳替代品。雖然比電燈泡貴,但不容易壞,更省電,工作時幾乎不會發熱,能連續照明10年以上。這些產品在日本、德國、美國和臺灣省等著名光電子公司生產。
2.新型四元發光二極管:GaAlAs材料,80年代末研制上市,制成紅色發光管。起初滿足超高亮度的要求,發光強度超過65,438+0,000 MCD,但光衰減大,應用範圍有限。90年代研制成功的InGaAlP四元材料制成的產品可獲得紅、橙、黃、琥珀四種顏色,發光效率高,高溫性能好。
3.LED和功率發光二極管新品種:工作電流70ma,發出很強的光束,視角大,壹般40-70度,用於車標燈;SMD)LED工作在小電流下,壹般為1-2MA,亮度足夠節省便攜產品的功耗。恒壓發光二極管(LED),制造的時候電阻就封裝在裏面,使用的時候不需要限流電阻。壹般工作在12V以下,對用戶來說非常方便。同樣,在封裝的時候,裏面放了壹個集成電路,壹般在5V以下工作。通電後會閃爍發光,可以作為狀態顯示,使用起來也很方便。這種成簇的LED芯片、器件和元件可以制成發光模塊以實現特定的功能要求,並且
這些新器件的出現拓展了LED的應用領域。壹、交通信號顯示光源的應用具有抗震抗沖擊、光響應快、節電壽命長等特點。國內約有11家廠商在開發交通信號燈,其中有3家公司的產品通過了認證機構的檢測,近期在北京、上海、天津進行了交通信號燈的檢測,數量為1997。其次,用於汽車行業。汽車上使用的白熾燈不耐振動和沖擊,容易損壞,使用壽命短,經常需要更換。從1987開始,我國開始在汽車上安裝高級剎車燈。由於LED響應速度快,可以提醒司機盡早剎車,可以減少追尾事故,增加安全性。在發達國家,汽車儀表板和各種照明部件中的所有光源都可以提供超高亮度的發光燈。LED材質的中央後高位剎車燈已經成為汽車的標配。美國惠普公司在1996推出的LED汽車尾燈模組,可以隨意組合成各種汽車尾燈。第三是LED背光,尤其是高效側光發射的背光。LED作為LCD背光源,具有壽命長、光輸出效率高、無幹擾、性價比高等特點,廣泛應用於電子表、手機、BP機、電子計算器、刷卡器等。隨著便攜式電子產品的小型化,LED背光更具優勢,手機選用LED背光。因此,背光生產技術將朝著更薄、更低功耗和均勻性的方向發展。LED側的背光板厚度可以達到0.7-3.5毫米,發光效率可以達到50-70%。此外,綠色、紅色、藍色和各種混合顏色可供客戶選擇,與EL厚度相同的超薄背光可能很快就會出現。第四是人們最感興趣的LED照明光源。直接目標是用LED光源取代白熾燈和熒光燈。這種趨勢已經從局部地區、從小到大被取代。日本通商產業省號召全國節約能源,正計劃用led項目(稱為點亮日本項目)取代白熾燈。前五年預計50億日元。如果用led替代壹半的白熾燈和熒光燈,每年可以節約相當於60億升原油的能源,相當於5個1.35×106KW核電站的發電量,還可以減少二氧化碳等溫室氣體的產生,改善人們的生活環境。因此,人們面臨著照明改革,期待LED給人們帶來福音。
隨著LED產業新技術、新產品、新應用的不斷湧現,呈現出朝陽產業欣欣向榮的景象。我相信,在下壹個世紀的第壹個十年,LED產業將繼續發展:
1.廠商會擴大對超亮全彩技術的投入,提高產能,員工數量也會增加。中國(包括臺灣省和香港)將成為世界led的主要產地,占世界總量的60%以上。五年後產值達到70億元,超高亮度led增長30%,傳統led也有5%-10。
2.目前很多不同顏色的發光二極管都達到了燭光級別。相信隨著器件結構的改進和發光效率的快速提高,未來LED發展的主要方向是在某些領域取代白熾燈,期間將與其他光源互補共存,共同發展。人們正面臨著照明光源的改革,有人預言LED將是21世紀的照明光源。
3.世界光電子產業的發展促進了應用領域的變化和發展。相信隨著LED產業的發展,會有更多的資金投入到LED的研發和生產中。因此,現有的超高亮度、藍色和綠色LED技術對少數廠商的壟斷將被打破,預計產品成本將大大降低,從而促進市場的重新開發和應用的重新擴展。
相信半導體發光技術不會被其他技術產品取代,會沿著原有的軌道繼續發展。