| 中國光學光電子行業(yè)協(xié)會光電器件分會秘書長 彭萬華
從上世紀高亮度LED(發(fā)光二極管)發(fā)明以來，經(jīng)過十幾年的努力，已經(jīng)達到功能性照明階段，并逐步進入普通照明領(lǐng)域，已形成較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，受到各國及相關(guān)大集團公司的重視。我國也緊跟世界科技領(lǐng)域的前沿，加快了LED研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
高亮度LED增長快速
近幾年LED器件、芯片的產(chǎn)量增長很快，特別是高亮度LED芯片和器件增長更快。根據(jù)中國光學光電子行業(yè)協(xié)會光電器件分會統(tǒng)計和測算，目前全國從事LED的企業(yè)約2000多家，其中從事外延生長、芯片制造的研究和生產(chǎn)單位有 40多家，器件封裝企業(yè)約600家，其中有一定規(guī)模的封裝企業(yè)約100家，應用產(chǎn)品和配套企業(yè)有1700多家。從原材料、外延生長、芯片制造、器件封裝、應用產(chǎn)品和配套到設備儀器，我國已形成較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
外延、芯片技術(shù)獲突破
LED的核心技術(shù)是高亮度LED的外延生長和芯片制造技術(shù)，近幾年政府和相關(guān)研究機構(gòu)高度重視LED核心技術(shù)的開發(fā)，投入了大量資金和人力加以研究，主要研究機構(gòu)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、芯片制造方面，如在不同襯底(Al2O3、Si、SiC、AlN)上外延生長GaN材料，已開發(fā)出圖形化襯底外延、非極性或半極性外延、襯底轉(zhuǎn)移、激光剝離、共晶焊接、ITO電極、表面粗化和光子晶體等，提高內(nèi)量子效率和外量子效率方面，取得很好的研究成果，已研發(fā)出AlGaN深紫外(260nm～400nm)發(fā)光二極管，還研發(fā)出1W的LED藍光芯片，做成白光的LED發(fā)光效率超過80lm/W，并研制出四元系A(chǔ)lGaInP紅光功率LED器件，發(fā)光效率約40lm/W。南昌大學研制出了有自主知識產(chǎn)權(quán)的在硅襯底上生長GaN，并做出藍、綠LED芯片，現(xiàn)已產(chǎn)業(yè)化。
國內(nèi)LED外延生長和芯片制造的主要企業(yè)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(lián)創(chuàng)、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(yè)如武漢華燦、廈門晶宇、廈門明達和晉江晶藍等，這些企業(yè)在芯片結(jié)構(gòu)和工藝改進方面做了大量工作，在提高產(chǎn)品性能、成品率、工藝重復性，提高抗光衰能力和可靠性等方面均取得較大成果。2008年高亮度LED芯片超過300億只，其中藍、綠芯片80億只～100億只。而2007年國內(nèi)生產(chǎn)高亮度芯片超過210億只，增長率為75%，其中藍、綠芯片約為65億只，增長率為62.5%。
LED封裝企業(yè)規(guī)模小數(shù)量多
國內(nèi)LED封裝企業(yè)的特點是規(guī)模小、數(shù)量多，為500家～600家，具有一定規(guī)模，銷售在千萬元以上的企業(yè)約100家，主要封裝企業(yè)有廈門華聯(lián)、佛山國星、江蘇穩(wěn)潤、廣州鴻利、寧波升譜、江西聯(lián)創(chuàng)、天津天星、廊坊鑫谷、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、復合管、像素管、數(shù)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(yè)，投入較大的研發(fā)力量，在改進封裝結(jié)構(gòu)、提高散熱性能、提高出光效率、提高抗光衰和可靠性等方面均取得很好效果�，F(xiàn)可批量封裝1W LED，其發(fā)光效率達100lm/W，熱阻可控制在10℃/W以內(nèi)。中電科技集團第13研究所開發(fā)出了具有自主產(chǎn)權(quán)的大功率LED封裝產(chǎn)品，另外，還開發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的垂直結(jié)構(gòu)無焊線功率LED封裝新產(chǎn)品，為功率LED封裝產(chǎn)業(yè)作出了貢獻。
國內(nèi)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(nèi)提供，主要有金絲、硅鋁絲、環(huán)氧樹脂、硅膠、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(guī)模，企業(yè)主要集中在珠江三角洲和寧波地區(qū)。另外封裝白光LED用的熒光粉，國內(nèi)也是十幾家企業(yè)正在研究和生產(chǎn)，已大量用于白光LED封裝，大連路明開發(fā)出了有自主知識產(chǎn)權(quán)的硅酸鹽熒光粉，另外，還開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的藍光激發(fā)紅光和綠光的氮化物熒光粉，可由RGB三基色組成白光LED，效果很好，為白光LED封裝作出了貢獻。
標準和檢測平臺建設進展快
國內(nèi)近幾年在制定半導體照明技術(shù)標準方面取得較大進展，國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的標準協(xié)調(diào)組在協(xié)調(diào)標準制定以及收集半導體照明技術(shù)標準方面卓有成效。我國相關(guān)協(xié)會還積極參加國際相關(guān)標準化組織CIE及IEC，參與專業(yè)標準的制定，與美國、日本等相關(guān)標準化組織聯(lián)絡交流。隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，應用產(chǎn)品不斷成熟，相關(guān)標準將會不斷出臺。
在推動半導體照明檢測平臺的建設方面，也取得較大進展，在原來基礎(chǔ)較好的北京、石家莊、上海和廈門等地檢測機構(gòu)正在進一步擴大，檢測項目和內(nèi)容正在不斷完善�？萍疾恐攸c支持的上海和廈門檢測平臺建設，現(xiàn)已初具規(guī)模，可為半導體照明產(chǎn)品提供檢測服務。為推進半導體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供較好的公共檢測平臺，應進一步與國際相關(guān)檢測機構(gòu)展開樣品檢測校準。另外，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，同意廈門市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗所籌建“國家半導體發(fā)光器件(LED)應用產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心”，在原有基礎(chǔ)上再投資5000萬元進行建設，將于2009年11月建成驗收。
國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)投入加大
近年來，國內(nèi)加大投入LED產(chǎn)業(yè)，主要在兩個方面，一是國家及地方政府扶持半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。政府相關(guān)部門加大資金投入，扶持半導體照明產(chǎn)業(yè)的研究和發(fā)展，如教育部投入大學的基礎(chǔ)研究項目資金、中科院投入研究所的研發(fā)項目資金、科技部對“863”項目投入的研發(fā)資金等。許多省、市也以各種形式投入資金發(fā)展半導體照明產(chǎn)業(yè)，有十幾個省、市將半導體照明產(chǎn)業(yè)作為本地區(qū)重點產(chǎn)業(yè)加以發(fā)展。二是企業(yè)增資擴產(chǎn)及籌建新企業(yè)。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)集團和私營資本近幾年積極投資半導體照明產(chǎn)業(yè)，有人估計投資額超過100億元。國內(nèi)LED前工序企業(yè)，近年新購置MOCVD設備40臺～50臺及芯片制造設備幾百臺套，擴大企業(yè)產(chǎn)能。國內(nèi)最大的5家LED封裝企業(yè)均在近兩年內(nèi)投資建設了新廠房，并先后搬進新廠房，增資購置自動化封裝設備，擴大企業(yè)產(chǎn)能。另外，由于各方投資增加，這兩年還增加了很多新企業(yè)。
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