LED产业发展趋势

LED产业发展趋势（精选12篇）

LED产业发展趋势 篇1

LED (Light Emitting Diode) 即发光二极管, 是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件, 被公认为是21世纪的“绿色照明”。与传统高压钠灯、卤素灯、荧光灯等照明产品相比, LED照明产品具有体积小、光效高、耗电量低、使用寿命长、发热量小、绿色环保、坚固耐用等特点, 而且产品安装简便、维护成本低, 是未来照明领域节能降耗的主力军。

LED绿色照明产业发展现状

日益突出的能源和资源短缺问题, 迫使世界各国纷纷加紧立法, 鼓励使用节能型光源, 为LED绿色照明带来了巨大商机和广阔的发展前景。欧洲联盟、澳大利亚、加拿大、日本、韩国、美国等国家和地区都划定了各自禁止使用白炽灯的最后期限。与此同时, 欧美等发达国家和地区纷纷制定绿色照明产业发展规划, 进一步加大节能环保领域的产品研发、资金投入、人才培养、行业标准制定等方面的力度。

2003年, 我国成立了国家半导体照明协调领导小组, 启动了“国家半导体照明工程”;2007年8月, 国家半导体照明工程研发及产业联盟标准化协调推进工作组正式成立;2008年1月, 国家财政部、国家发展和改革委员会联合发布《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》, 确保实现“十一五”期间通过财政补贴方式全面推广高效节能照明产品;2009年, 国家科技部公开了有关同意开展“十城万盏”照明工程工作的复函, 天津、上海、扬州等21个城市将陆续开展半导体照明应用工程试点工作, 计划到2010年在10~20个城市推广30万盏以上LED市政照明灯具, 通过示范工程的实施, 解决LED照明技术成本和规模化生产的系统集成问题, 让城市照明走向节能时代。目前, 我国LED绿色照明产业已初具规模, 在经历买器件、买芯片、买外延片阶段后, 已经基本掌握了外延片和芯片生产技术。LED绿色照明的应用领域也正逐渐开始向功能性照明方向发展, 道路照明、隧道照明等室外照明市场将随着LED光效的提高与价格的下降而得到大面积推广应用, 农业、军事、航空等新的应用领域也将逐步得到开发。

2010年上海世博会将LED绿色照明作为一种新“绿色”光源进行了大力度的应用推广, 并被列为“特殊的技术”, 成为上海世博会一道绚丽的色彩, 此举带动LED绿色照明实现了跨越式发展。此外, 上海市人民政府还制定了促进LED照明产业发展与应用的相关政策和措施。

我国LED绿色照明产业存在的问题与不足

截至2009年底, 我国LED照明生产企业超过3 000家, 但70%的企业生产经营集中在产业链下游的封装应用环节。由于LED照明产业上游产品技术难度极高, 核心技术、行业关键技术仍被欧美日等几个发达国家和地区控制, 使得国内LED照明生产企业由于没有自主知识产权, 而不得不支付高额的知识产权使用费。这对国内LED照明生产企业降低生产成本、提高企业盈利水平、实现快速可持续发展非常不利。

人才是企业抢占市场先机的关键因素之一。高技术高门槛带来的产业化高技术人才壁垒, 成为制约许多LED上游企业迅速壮大的瓶颈。目前国内大多数企业采用从海外或中国台湾地区引进, 再培训和积累的方式培养技术人才。统计显示, 中国LED工程师大概有80万人, 其中大部分是从海外或中国台湾地区引进, 另外还有60万人的缺口。

相对于快速发展的LED照明产业, 国内LED照明市场缺乏统一的行业标准来衡量和规范, 导致LED照明产品无法进行质量认证, 不利于产品质量的提高和售后服务的改进, 致使LED照明市场混乱, 很大程度上影响到消费者的购买信心。

据统计, 2008年我国LED照明产业总产值接近700亿元, 2009年上半年全国各地新增LED项目总投资超过200亿元, 产值及投资规模快速增长。但国内高亮度产品的性能仍然落后于世界领先水平, 在产品质量上还存在着巨大的差距。一些产品存在散热性差、实际使用寿命短、光通性不高、芯片技术不稳定等缺陷, 产品质量得不到有效保障。

目前, 社会上对LED照明存在一种误区, 认为LED照明是一种新兴照明产品, 成本高、技术不够成熟, 加之LED节能灯具动辄几千元一盏, 在国内市场上很难得到快速应用推广。事实上, 虽然现在公路照明普遍使用的高压钠灯只需几百元一盏, 但其使用寿命短, 一般一年左右就需要更换灯具, 其耗能指标也大大高于LED照明, 而且后期修理维护成本很高, 如果把这些成本都算在内, LED照明的成本与传统钠灯照明相差不会太多。另外LED照明使用寿命长、能耗消耗少、绿色无污染等特点, 也是LED照明应用推广的优势。

近年来, 我国先后启动了绿色照明工程、半导体照明工程、“十城万盏”计划等大力推进LED绿色照明产业发展。但由于LED照明企业在投融资扶持、应用推广和项目改造、节能降耗的监督落实等方面仍缺乏详细规定, 减缓了产业发展和应用推广的步伐。

加快LED绿色照明产业发展的几点建议

加快建立太原市LED产业链企业与国内外科研院所、高校、企业集团的产学研合作平台, 联合建立开放型的自主创新;依托科研院所与重点企业现有的研发与产业化基础, 建立LED产业技术联盟, 集中人力、财力、物力, 全力支持关键技术攻关与产品提档升级;结盟知名大学, 在科技开发与成果转换、科技信息交流等方面加强合作, 进一步加大产学研合作力度。

积极围绕LED器件关键技术攻关, 加大政府、企业、风险投资等资金投入力度, 推进企业掌握LED核心关键技术, 逐步提升产品档次, 提高市场占有率, 促进产品结构优化升级;重点支持外延芯片的生产、功率芯片的封装技术、散热技术等的攻关和突破。通过实施龙头拉动, 带动一批产业链配套企业步入发展快车道;通过加大资金投入, 引导企业引进LED先进封装生产线, 发展一批具有太原特色的拳头产品;加强LED景观、道路、室内和汽车照明等领域新产品的研发与产业化资金投入力度, 支持企业开发太阳能与LED相结合的绿色环保照明系统。

针对国内LED行业高端科技人才短缺问题, 通过招商引智, 在引进高技术产品的同时, 加强LED产业前沿领军人才的引进力度, 聘请海外高端技术人员加盟, 以帮传教等形式, 实现产业人才队伍良性循环, 促进产业规模发展。

实施城市照明示范工程, 以应用促发展;有选择地在城市道路照明和亮化景观工程推广使用绿色照明;加大政府对LED绿色照明产品的财政补贴力度, 减少用户购买成本。

建立健全LED照明质量认证标准体系、产品质量监督检验体系, 促进企业不断提高产品质量, 规范行为。

LED产业发展趋势 篇2

（附国内外知名厂商）

前言

从2016年开始，LED行业就出在高速发展的阶段，到2018年，又出现了新的格局。纵观整个LED产业链，我们可以看到，LED 芯片领域是LED 产业链的高毛利环节。

国内主要LED芯片企业相继扩产，国内LED芯片将会出现产能过剩的问题，芯片价格将会转而下行，国外LED芯片大厂扩产趋于谨慎，供给增长有限，中国LED芯片厂澳洋顺昌、华灿光电、三安光电等借助地方政府的支持政策，依靠资金、规模等方面的优势积极扩产，全球LED芯片产能逐渐向中国大陆转移。

2018年LED芯片市场规模

2016年受LED芯片巨头晶元光电关停25%蓝光芯片产能，LED芯片供需关系发生变化，LED芯片行业在2016年下半年开始回暖，2017年随着小间距LED市场的爆发以及LED芯片下游封装行业的扩产，导致LED芯片供应仍有一定缺口，中国LED芯片企业的稼动率接近100%，中国LED芯片产值规模保持快速增长。

数据显示，2017年中国LED芯片(不包括台湾，下同)行业产值规模达到188亿元，较2016年增长29.7%，占全球LED芯片产值比例达到40%;中国MOCVD保有量超过1600台，全年净增加246台，LED芯片产能占全球的比例超过54%。

预计，2018年中国MOCVD机台将继续增加288台，达到2200台，随着国内主要LED芯片企业相继扩产，国内LED芯片将会出现产能过剩的问题，芯片价格将会转而下行，国内LED芯片产值规模增速将有所放缓，预计2018年中国LED芯片产值将达225亿元，同比增长19.7%，市场前三企业的产能占比将达47.8%。

中国在全球LED芯片市场中占比逐步提升

LED芯片价格逐渐降低

经过多年的发展，LED 芯片的价格已通过光效的提升得以降低。芯片生产的成本主要有可变成本和固定成本两部分，可变成本包括衬底、金属有机反应源和气体等约占 65%，固定成本包括折旧及其它约占 35%。

厂商技术的提升带来 LED 光效的提高，单位面积外延片上可切割的芯片数量增加，芯片成本下降，芯片价格亦逐年下降。

LED芯片行业格局变化

统计数据显示，2016 年中国 LED 芯片行业市场规模超过 145亿元人民币，同比增长 11.54%，2016 年下半年开始至 2017 年价格止跌并稳健上涨。随着中国大陆厂商产能的提升，以及技术上与台湾的差距越来越小，价格、交期、市场反应迅速等优势明显，2008 年-2016 年 LED 芯片国产率从 50%提升至80％，达到了 106 亿元，进口则为 33 亿元。由于大陆芯片厂商性价比优势明显，出口比率也有所提升，2015 出口率为 8.1%，2016 年则提升至 9.6%。

中国LED芯片行业产值情况（亿元）

全球前十大厂商市场份额从2010年的66.1%提升至了2017年的85.3%。大陆LED芯片产能向三安光电、华灿光电等龙头集中，外资厂商中除了欧司朗仍然有扩产计划，其他厂商均无大量扩产的计划，中国本土芯片厂商多数已经无力扩产，逐渐退出产能竞赛。兆驰虽然有新的LED芯片项目上马，短期内对市场的影响还非常有限。

大陆芯片厂的产能集中度提升

预计2018年三安光电、华灿光电和澳洋顺昌三家厂商将占据71%的大陆LED芯片产能。

LED芯片产业发展趋势

近几年，由于我国政府政策支持及企业研发资金密集投入，并伴随大量我国台湾地区和韩国 LED 产业技术专家和团队加入本土企业，国内 LED 外延芯片企业的平均技术水平有了长足发展，已经达到国际先进水平。

降低外延、芯片成本对推广 LED 应用至关重要。近年来，研究人员从新技术、新结构、新工艺着手，通过技术创新，不断降低外延、芯片生产成本。白光 LED 封装的成本将从 2009 年的 25 美元／klm 降至 2020年的 0．7 美元／klm，LED 成本的终极目标为 0．5 美元／klm，平均每年的成本下降在 30％以上。

除发光效率及单位成本外，在 LED 显示屏、背光源等应用领域，LED 芯片的光衰、亮度、色度一致性以及抗静电能力也是关系 LED 应用的关键技术指标。

尽管单独看几大厂商扩产幅度惊人，然而整体产能扩增的幅度相对有限（145%），再考虑到以Veeco的红牛，中微的A7以及部分Axitron的R6等大腔体新机台成为主力机型后，K465i，CRUIS2及更早期的机型渐次退出市场，整体市场供给更为集中，产能增幅也比预期的要低。

加上地方政府的MOCVD设备补贴相对来说也更为集中。与早期的雨露均沾的模式不同，现在的地方政府更倾向于相机挑选补贴在市场经济竞争中已经证明具有良好的运营与管理能力的公司。

补贴的力度也需要根据企业的实力和谈判能力以一事一议的模式来确定，而具有优势行业地位和良好纳税能力的公司在与地方政府的讨价还价中处于更有利的地位。

从供给结构的角度看，因为三安2017~2018年的扩产进度与幅度仅仅略高于全行业的扩产速度，相比之下尽管扩产的绝对数量不小，但是相对华灿和澳洋，扩产动作显得过于保守。

LED芯片行业的供给结构失去了转化为类似半导体代工行业的结构的机会，可能会逐渐形成类似DRAM存储器行业的三足鼎立格局。相比之下，假定CR3相等时，三足鼎立的结构缺乏稳定性，竞争强度高于一超多强，也高于双寡头结构。

以占据全行业利润接近75%的盈利能力，作为行业龙头的三安有实力牺牲部分利润操作产能威慑的策略，逼退潜在进入者（兆驰）和迫使竞争对手（华灿，澳洋顺昌）更谨慎的扩张。

LED芯片行业几大寡头之间虽然不会明目张胆的以正式协议的方式共同定价分配产量，但是越来越高的行业集中度，加之LED芯片需求较大的需求价格弹性，也会迫使各企业之间也很容易达成默契，主动限产保价。

简而言之，2018年的LED芯片市场，不会出现一家独大的垄断式定价，因此难以保持超高毛利的情形，但是也大概率不会再次像2015年一样价格崩盘。三寡头之间的默契和合作程度会成为决定2018年LED芯片价格趋势的关键因素。然而三寡头结构又具有天然的不稳定性，新的博弈模式还在形成中。

附国内外知名厂商： 国内知名厂商

1、三安光电 三安光电股份有限公司是具有国际影响力的全色系超高亮度发光二极管外延及芯片生产厂商，主要从事全色系超高亮度LED外延片、芯片、化合物太阳能电池及Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体等的研发、生产与销售，产品性能指标居国际先进水平。

2、华灿光电

华灿光电以技术为先导，汇集国际技术力量，包括MOCVD在内的世界先进水平的全套蓝绿光LED外延和芯片生产线的生产规位列国内前列，在中国LED芯片市场已形成品质超群的良好口碑。

3、德豪润达

广东德豪润达电气股份有限公司是一家以小家电、LED和新能源相关业务为主的集团性公司。主要业务包括LED芯片、LED外延片、LED照明、LED显示屏、LED封装、LED设备以及厨房小家电的制造和服务。

4、澳洋顺昌

公司致力于中国金属物流行业的开拓与发展，只要业务是LED芯片的研发、生产及销售

5、乾照光电

厦门乾照光电股份有限公司成立于2006年2月，总投资超过3亿元人民币，是专业从事红、黄、橙四元系LED外延片、芯片以及高性能砷化镓太阳电池研发、生产和销售的高新技术企业。

6、聚灿光电

聚灿光电科技（苏州）于2010年4月8日出资设立。主要提供所有白光制程的蓝光芯片，包括8*

15、10*

18、20*

38、40*40等产品规格，应用在商业照明、工业照明、室内照明，笔记本背光、电视背光等领域。

7、上海蓝光

上海蓝光科技有限公司成立于2000年4月，是一家从事氮化镓基LED外延片、芯片研发和产业化生产的企业。主要产品有：氮化镓基高亮度蓝、绿光外延片及芯片。

8、同方光电 同方光电是上市公司同方股份的子公司，资金背景雄厚，主营白光芯片的研发、生产和销售，生产基地主要在江苏南通(2013年，北京基地机台已迁至南通)。目前公司MOCVD数量为59台，排名全国第五。

上游外延芯片方面，公司依托清华大学的科研实力并结合中科院、部分台湾地区研发团队，成功掌握了芯片的关键技术，并申请国内外专利近百个。公司中小尺寸芯片现已被各大封装厂家认可，目前其芯片产值规模仅次于三安。

9、圆融光电

圆融光电科技股份有限公司(股票代码：832502)成立于2010年底，注册资金2.4亿人民币，是国内专业从事全色系发光二极管外延片、芯片的研发、生产和销售为一体的高科技产业。

10、华磊光电

湘能华磊光电股份有限公司成立于2008年6月，由湖南省煤业集团等公司控股，属国有控股公司，注册资本3.88亿元，公司目前主营蓝、绿光外延片和白光芯片，芯片产品以中小功率为主。2015年公司已形成了年产GaN基蓝绿光外延120万片，芯片110万片，灯具220万盏的生产能力。

国外知名芯片厂商

1、CREE 著名LED芯片制造商，美国CREE公司，产品以碳化硅(SiC)，氮化镓(GaN)，硅(Si)及相关的化合物为基础，包括蓝，绿，紫外发光二极管(LED)，近紫外激光，射频(RF)及微波器件，功率开关器件及适用于生产及科研的碳化硅(SiC)外延片。

2、OSRAM 世界第二大光电半导体制造商，产品有照明，传感器，和影像处理器。公司总部位于德国，研发和制造基地在马来西亚，约有3400名员工，2004年销售额为45.9亿欧元。OSRAM最出名的产品是LED，长度仅几个毫米，有多种颜色，低功耗，寿命长。

3、NICHIA 日亚化学，着名LED芯片制造商，日本公司，成立于1956年，开发出世界第一颗蓝色LED(1993年)，世界第一颗纯绿LED(1995年)，在世界各地建有子公司。

4、ToyodaGosei ToyodaGosei：丰田合成，总部位于日本爱知，生产汽车部件和LED，LED约占收入10%，丰田合成与东芝所共同开发的白光LED，是采用紫外光LED与萤光体组合的方式，与一般蓝光LED与萤光体组合的方式不同。

5、Agilent 作为世界领先的LED供应商，其产品为汽车、电子信息板及交通讯号灯、工业设备、蜂窝电话及消费产品等为数众多的产品提供高效、可靠的光源。这些元件的高可靠性通常可保证在设备使用寿命期间不用再更换光源。安捷伦低成本的点阵LED显示器、品种繁多的七段码显示器及安捷伦LED光条系列产品都有多种封装及颜色供选择。

6、TOSHIBA 东芝半导体是汽车用LED的主要供货商，特别是仪表盘背光，车子电台，导航系统，气候控制等单元。使用的技术是InGaAlP，波长从560nm(puregreen)到

630nm(red)。近期，东芝开发了新技术UV+phosphor(紫外+荧光)，LED芯片可发出紫外线，激发荧光粉后组合发出各种光，如白光，粉红，青绿等光。

7、LUMILEDS LumiledsLighting是全球大功率LED和固体照明的领导厂商，其产品广泛用于照明，电视，交通信号和通用照明，LuxeonPowerLightSources是其专利产品，结合了传统灯具和LED的小尺寸，长寿命的特点。还提供各种LED晶片和LED封装，有红，绿，蓝，琥珀，白等LED.LumiledsLighting总部在美国，工厂位于荷兰，日本，马来西亚，由安捷伦和飞利浦合资组建于1999年，2005年飞利浦完全收购了该公司。

8、SSC 首尔半导体乃韩国最大的LED环保照明技术生产商，并且是全球八大生产商之一(资料来源：StrategiesUnlimited--LED市场研究公司)。首尔半导体的主要业务乃生产全线LED组装及定制模组产品，包括采用交流电驱动的半导体光源产品如：Acriche、侧光LED、顶光LED、切片LED、插件LED及食人鱼(超强光)LED等。产品已广泛应用于一般照明、显示屏照明、移动电话背光源、电视、手提电脑、汽车照明、家居用品及交通讯号等范畴之中。

9、SemiLEDs 旭明

是世界领先的高性能的发光二极管(HPLED)，适合于一般照明应用。SemiLEDs的LED芯片是最聪明和最有效的当今市场。利用铜合金基材，SemiLEDs已经成功地开发和商业MvPLED技术(金属垂直光子发光二极管)。随着金属衬底和独特的设备结构，SemiLEDs’HPLEDs有更好的电气和热导率导致较高的亮度，效率和更好的传热，适合照明应用，包括显示器，标牌，通信，汽车和一般照明。

10、SDK 昭和电工

LED生产设备投资将呈现新趋势 篇3

被高估的LED市场

LED电视带来的利益、对固态照明长期增长的乐观态度，以及过去3年间LED产能在世界范围内急剧扩大等原因，引发了世界范围内对LED兴趣的激增。LED的世界产能在2011年上升了49%，2012年上升了39%，2013年又继续上升了19%。中国的LED制造业增长也较为突出，从2010年100万片晶圆的月产能，上升到2013年的620万片晶圆。

在2010年和2011年，大部分产能的扩张是由于厂商对未来过于乐观的预测——LED市场到2015年将增长至200亿美元。目前，对于LED封装市场的预测是：到2015年在150亿美元左右徘徊，复合年增长率低于5%。预测下调的主要原因是LED在使用方面变得更加高效（如改善了显示器中的光导管）、LED封装的功效更大、向LED照明市场转型的速度较慢等。美国市场调研公司Strategies Unlimited称，每公斤流明的平均成本从2011年的13美元降至如今的不到3.65美元。电视中使用LED的数量下降了1/3，许多SSL灯具用到的LED比前几年少了将近一半。移动设备和笔记本电脑中使用的LED数量也有所下降。汽车依旧是一个增长的市场，但汽车占整个LED市场的份额仅为10%。

如此多的新增产能和新企业，以及下滑的增长率，都使得LED封装的价格在近几年内大幅度下降，给很多企业——特别是新成立的企业造成了严重的财务困难。工厂的产能利用率在全球范围内下降，特别是在中国。LED外延片的关键生产设备——MOCVD系统的销售骤然下跌。领先的MOCVD公司，如Veeco和Aixtron，他们的销售额在2010年增至3倍，但在2012年其收入却暴跌了将近同样的金额。

能够对LED封装的价格下降产生一些弥补效应的，超过80%的LED企业都会使用的蓝宝石晶片价格的下跌。4英寸蓝宝石晶片的价格目前约为32美元，2011年其价格高达130美元；6英寸蓝宝石晶片的价格目前不到300美元，而18个月前还在450美元左右。图形化衬底成为2英寸和4英寸晶片的标准，并且有望成为6英寸的。蓝宝石价格的下降和碳化硅（SiC）的持续竞争力，抑制了氮化镓上硅技术（GaN on Silicon）对LED产业的渗透——虽然曾经这一趋势被人认为是无可避免的。研究机构Lux Research最近公布的一份题为《变暗的炒作：氮化镓上硅在2020年前无法胜过蓝宝石》的报告中提到，受益于扩大的产能和不断的技术进步，碳化硅和蓝宝石将继续占领LED市场。该报告还称：“如氢化物气相外延技术等新工艺将进一步改善生产能力、降低成本，使蓝宝石晶片在未来的10年间保持很高的竞争力。”

全球LED产业正日趋稳定

目前，全球LED产业看起来正日趋稳定，领先的制造商向6英寸晶片生产系统投资，并购买相关设备以实现产量的提高。最近的LED制造的投资集中在向6英寸晶片的迁移，主要的公司为Cree（碳化硅）、Philips和OSRAM（蓝宝石）。Nichia继续向产能扩大和技术改进投资。此外，Epistar、Formosa Epitaxy和Genesis Photonics都在2013年做出了重大的制造设施的投资。几乎所有领先的制造商都在通过提高对测量技术、自动化、蚀刻技术和光刻技术等方面的投资，使其生产系统实现现代化。

2014年，中国企业将继续采购MOCVD设备。国际半导体设备与材料组织估计，2014年MOCVD反应器的销量将上升50%。此外，由于市场整合，以及很多没有竞争力的企业相继倒闭，中国的许多LED工厂将关闭或重建另作其他用途。拥有120台MOCVD设备的三安光电和拥有90个反应器的德豪润达（ETi）正在努力提高产能利用率，并可能崛起成为重要的市场参与者。中国一些中型的LED工厂，比如璨扬光电和华灿光电的产能几乎已经得到完全利用，他们对未来持乐观态度。在2014年，中国企业的设备支出将占全球的奖金44%，高于2013年的33%。

由于整体LED市场在未来五年间将呈现温和增长，以及许多制造商与照明制造商进行垂直整合，因此制造设备投资的激励措施将使企业取得成本优势。此外，许多中等功率的LED封装正在迁移到照明应用（曾经被认为是为先进的大功率产品保留），这将为中国企业带来新的市场机遇。然而，在经历了许多年技术的飞速变化后，许多照明制造商正在努力较少零件数（芯片尺寸、发光材料的类型等），稳定其产品线、限制新供应商的需求和产品类型。

关于LED现代发展趋势的思考 篇4

随着科学技术的不断进步, LED技术得到不断地发展, 在人们的日常生活中发挥了关键的作用。LED技术常用于马路交通灯牌, 一些电器的指示灯, 电脑控制的显示器, 以及其他看不见的液晶显示背光莫等等, 丰富了设备的使用功能, 提高了人们的生活质量。近年来, LED技术在越来越多的领域中发挥作用, 也逐渐成为我国研究的重要课题。

1 LED技术简介

1.1 LED技术概念

LED是一种半导体发光二极管, 英文全称为Light Emitting Diode。LED技术最早发现与上世纪60年代, 相关研究人员发现了半导体具有发光现象, 并且根据半导体的这种光学性质制备了能够发光的二极管, 即为LED。LED技术的发现到广泛应用经历了几十年, 近十年, LED技术在多个领域中得到了广泛地应用。LED技术最早应用于各种指示灯中, 随着计算机技术的发展, LED技术开始应用于电脑控制的LED显示面板, 并且应用越来越广泛, 几乎所有的电子产品中都应用了LED技术。

1.2 LED技术原理

与我们日常生活中的白炽灯、荧光灯工作原理相比, LED技术原理有着很大的不同。首先, LED技术是一种半导体器件, 是由N型半导体和P型半导体共同组成的一种晶片, 这两种半导体之间形成PN结, 在PN结上加偏压就会使得PN结中有一定的电流通过, 这时二极管就会发光。二极管发光的是因为有少数载流子出现符合现象, 器件内部的电能会转换成一部分的光能体现出来。一般的LED技术都是利用某些化合物材料制成具有PN结的器件, 并且这种器件具备特殊的光电特性, 能够将电能转换成一部分的光能, 并且映射出来, 这就是LED技术的基本工作原理。一般的LED技术可以使用直流、交流、脉冲等电源, 在工作时电流一般为几毫安至几十毫安左右。

1.3 LED技术的特性

LED技术输出的电流一般具有一致性与恒定性的特点, 白光LED的顺向电压有很多种类, 种类不同容易导致分布不均匀的问题, 因此LED的辉度容易出现不均匀的问题。在现代的LED技术研究中, 如何使得LED的光学性质更加稳定均匀, 是研究的主要目标, 也是LED驱动IC技术的重要指标之一。LED技术在不同的环境下会受到温度或使用时间等问题的影响, 因此在使用的过程中会出现错误, 因此在进行LED技术的使用中, 一般都设计侦错功能。在LED器件的制备过程中, 制作工艺会对LED器件产生一定的影响, 因此LED驱动IC可以通过改变数字码的方式来调整LED器件的电流偏差[1]。

2 LED技术的主要应用领域

LED是一种新型的照明技术, 从发现起, 就得到了人们的广泛关注。近年来, 随着LED技术的成熟与发展, 发光二极管多色化以及高亮度化有了很大的提高, LED技术的应用领域也在不断扩展。

2.1 照明应用

LED是一种新型的光源, 与传统的白炽灯和荧光灯相比, LED灯的发光亮度和使用寿命都要强得多, 在照明领域中拥有非常大的潜在价值。不仅是发光亮度和使用寿命方面存在很大的优势, LED灯消耗功率仅是白炽灯和荧光灯的几分之一, 在使用的过程中更加节省能源, 经济效益非常明显。随着人们生活水平的提高, 人们对于灯饰的要求不仅局限于照明方面, 对于灯饰的装饰效果也同样注重。LED颜色丰富、变化活跃的特性正好符合了人们对于灯饰的这一需求, 在装饰照明领域中得到人们的青睐。

2.2 交通信号灯应用

LED新型光源在交通信号灯领域中被广泛采用。传统的交通信号灯多为白炽信号灯, 这种信号灯的能耗比较大, 造成很大的浪费。而新型的LED交通信号灯, 不仅灯光亮度高, 可靠性好, 而且LED交通信号灯的能耗非常低, 为交通行业带来很大经济效益。LED交通信号灯在交通行业中发挥了关键的作用, 节省了能源, 提高了经济效益。

2.3 显示屏应用

随着经济的发展与科技的进步, 人们之间的联系越来越便利, 这归功于无线电通讯产品的开发和应用。近年来, 无线电通讯技术有了突飞猛进的发展, 通讯设备以惊人的速度进行更新换代。在无线电通讯产品中, 彩屏手机的生产和研发占领了整个无线电产品市场的主导地位, 成为手机设备发展的主要方向。在手机设备中, 常用的电池大多为锂离子电池, 典型电压为3.6V~4.2V, 因此, 手机的其他设备必须降低能耗才能保证手机的使用时间。近年来, 对于手机屏幕耗电的研究非常活跃, 提高电源连续供电时间是手机研发的重中之重。LED技术的能耗少、光亮适中, 在手机等设备的显示屏中有着广泛地应用[2]。

3 我国LED技术存在的问题

与一般的器件产业不同, LED产业的生产及应用链比较长。LED技术在生产应用中, 主要分成三个方面, 第一个芯片和外延材料的加工, 第二个是器件的封装, 第三个是产品的集成应用。其中, 第一个环节的技术含量较高, 并且集中的资本较高, 相对于第一环节而言, 第二三个环节的技术含量与资本密集度都较低。但是对于LED器件的质量而言, 每个环节都非常重要, 都关系着LED产业的产品质量与未来发展。

从全球来看, LED技术是一项技术含量非常高的领域, 完全掌握LED核心技术的厂商并不是很多, 因此LED核心技术是LED产业的重要竞争力。我国的LED产业在第一环节的核心技术方面还存在一定的不足, 处于发展的初级阶段。LED器件中的芯片质量、外延材料生长以及芯片的制备方面, 我国的技术与发达国家相比还处于落后阶段。在第二环节的封装方面, 我国发展迅速, 已经具备比较强的实力, 但是用于LED器件封装的高端材料主要依赖于进口, 限制了我国LED产业第二环节的发展。除此之外, 在LED产品灯具的散热、光学设计以及电源管理等相关技术中, 我国还处于落后的阶段, 有待进一步发展。

4 解决对策

LED产业是新型产业之一, 给我国的经济带来较大的收益, 面临着前所未有的发展机遇, 必须采取措施解决目前出现的问题, 提高我国LED产业的发展。首先, 应当突破核心技术制约, 加大研发投入力度, 努力解决现阶段LED产业中的技术问题;其次, 应当完善LED产业的技术路线图, 根据我国现阶段的发展情况, 做出改善, 为LED产业的发展提供正确的指引;再次, 在LED产业发展的过程中, 制定相关的产业标准体系, 建立一个健康的产业竞争环境, 引导LED产业合理地竞争, 从而实现我国LED产业的健康、稳定、持续的发展;最后, 应当增进国际间的合作, 努力学习国外的先进技术, 引进、培养LED技术高素质人才, 提升我国LED产业的技术实力, 增强我国LED产业在国际上的竞争力。

5 结语

LED产业是一种新型的产业, 给各国经济和人们的生活都来带了较大的收益, 是各国经济实力竞争的主要行业。近年来, 我国的LED产业有了飞速的发展, 但是相对发达国家来说, 技术方面还存在一定的差距。面对激烈的竞争, 提高自身的技术, 创造良好地生产环境, 才能使得LED产业健康、稳定、持续地发展。

摘要：随着经济的发展与科学的进步, 人们的生活水平不断提高, 科学技术在人们日常生活中的应用也越来越广泛。随着可持续发展思想的推进, 绿色能源问题已经成为我国经济发展以及科学研究的重要话题, 我国半导体LED技术是一项重要的环保节能技术, 在众多领域中都有广泛的应用, 其发展迅速并且得到了国家的大力支持。

关键词：LED,应用,发展趋势

参考文献

[1]钟冬梅.LED技术发展概述[J].数字通信, 2011, 03:41-44.

LED产业发展趋势 篇5

智研数据研究中心网讯：

内容提要：LED显示屏产品未来的总体发展趋势是：高亮度、全彩化；标准化、规范化；产品结构多样化。

高亮度、全彩化：随着LED成本与价格的逐年下降，高亮度、全彩色LED显示屏将是LED显示屏的重要发展方向与增长点。标准化、规范化：近几年业内的发展，市场竞争在传统产品条件下是以价格作为主要的竞争手段，传统产品价格经过几番回落调整后，现在已经基本达到均衡状态，产品质量和系统可靠性等将成为重要的竞争因素，这就对LED显示屏的标准化和规范化有了较高要求。未来，常规LED显示屏产品中，标准化显示器件和控制系统等会得到更加广泛的采用，技术性不强、售后服务体系不完善的企业面临市场淘汰风险，预计今后几年内一批小规模LED显示屏厂商将逐步淡出市场。

产品结构多样化：从产品应用领域看，面向信息服务领域的LED显示屏产品种类将更加丰富，如公共交通、停车场、餐饮、医院等综合服务方面；从产品形态看，异形、超轻薄、高清晰等新型产品将更趋成熟，更适应用户的个性化需求。

LED产业：“广东模式”之鉴 篇6

虽然深陷“LED企业倒闭潮”，但深圳市LED协会表示，“这是市场的选择，并不是产业危机，LED市场的前途依然光明。”

让深圳市LED协会如此自信的，并不是强大的政策后盾，而是已经由政策主导发展完善的市场机制。

爆炸式增长

LED的快速增长并非这两年才开始。早在2009年，为了扩大内需，科技部推出“十城万盏” 半导体照明应用示范城市方案，计划以北京、上海、深圳、武汉等21个城市的公共照明为载体，大力推动LED产业。

自此，LED产业发展走上了坦途，政策补贴一项接一项，从上游设备到下游应用采购一应俱全。LED产业也从半导体行业的一个分支型小产业，一跃成为许多地方的重点培养或支柱型产业。据德国独立研究公司GSC Research发布的研究报告统计，2012年中国LED产业链总产值达2950亿元。

LED产业高企的行业利润、易于接受的行业门槛和不断向好的政策指导，不仅带来了大批的“淘金者”，而且也带来了LED产业的乱象。

“前三年，LED行业的利润可以达到20%～30%，但后来因为政策利好、行业门槛低，很多其他行业的企业一窝蜂涌进这个市场，现在，LED行业的利润只有5～10个百分点了。”深圳市联邦LED电子科技有限公司产品经理杨娟在接受本刊记者采访时不无感慨。

根据广东省科技厅发布的数据，2012年，广东省LED企业规模已经达到4028家，这比2009年底的全国总规模还要多出1000家。在全国范围内，这个数字已经飙升至6000多家。

大量资金进入LED产业，已经带来了LED产品的价格大幅下跌，两年前1瓦的LED芯片价格大概是3美元，但现在已经降到了不到1美元。微薄的利润使得大量跟风而至的LED企业濒临倒闭，LED产业似乎正开始步光伏产业的后尘。

政策红利易“揠苗助长”

“现在的LED市场，出现的是‘结构性产能过剩’，这是中国市场发展的正常现象。”深圳市LED协会回复记者采访说，“前两年各地竞相出台的 LED 投资规划和在建项目，的确远超出市场的实际需求。主要体现在下游应用、分装、配套等领域，这些领域的产能的确出现了过剩的状况，这是需要调整的，但这并不意味着LED产业已经陷入发展困局。”

其实，国内的LED产业之所以出现“光伏担忧”，并非产业自身存在陷阱，而是因为国内政策主导下的产业发展，往往都容易出现“一窝蜂”抢占政策红利，但却忽略市场选择的状况。

“LED和光伏有着本质上的不同。”清华大学深圳研究生院半导体照明实验室副主任钱可元认为，随着技术发展，LED灯泡使用起来可以省一半的电，老百姓都会用；而光伏发电不管怎么宣传、引导，其电价都比普通电价贵一倍。

“可以说，光伏是非市场化产业，而LED是市场化产业。光伏已没有可利用的价值，LED是大家必然要用的。”他说。

如钱可元所言，LED在照明普及上有着得天独厚的日用品市场优势。据最新的市场数据显示，美国LED灯泡的零售价格已降至8美元，而节能荧光灯的价格约为5美元，这一差价必然带来消费者消费习惯的改变。

“企业求快不求质，是典型的‘中国式’发展路线，研发资金都还没有投下去，就希望有一个成果。最后造成技术、市场两头在外。”复旦大学环境科学与工程系教授戴星翼对本刊记者表示，引发这种问题深层次的原因，就是国家在行业补贴、研发投入方面理念不当。

实际上，LED产业作为广东省战略新兴产业的三大支柱之一，早就开始实行市场化的政策扶持战略。不同于政策红利驱使下的产业发展路线图，广东省虽然一直重点关注LED产业的发展，但是却更倾向于“市场之手”的调控。

贴近市场的“广东模式”

仔细研究广东省多年来关于LED产业的政策制定，也可一窥其LED产业领跑全国的路径。

早在2005年，国家曾试图在LED产业链上游进行技术攻关，但大规模投资的效果并不明显。根据高工LED（专门从事LED产业研究的传媒机构）2010年的数据，整个LED产业链的利润分配中，LED上游外延芯片仅占14%，下游应用高达52%，LED下游的生产活动对整体产业链拉动性最强。

在这种市场前提下，广东省在2009年发布了《广东省LED产业技术路线图》，锁定了LED照明、封装市场的应用端。2010年，全省又推广应用LED路灯20万盏，大大刺激了应用端的产品需求。

虽然有了市场，但LED路灯项目具有初始投资大、运行期投入少的特点，需要在生产企业、客户和金融机构间建立不同于传统照明的价值分配模式和传递机制。此时，市场催生了“合同能源管理+供应链+金融” 的新商业模式。

政府创造的庞大市场空间及全新的商业模式给业界带来了关于LED产业成长的稳定预期，随着投资热情传递至产业链上游，各地方政府纷纷对从国外购置的MOCVD设备提供补贴，但创新链薄弱、价值链流失的问题开始凸显。

彼时，广东省又出台了LED“标杆体系”， 同时设立LED产业发展专项资金，每年花4.5亿用于突破核心技术、开展应用示范、建设创新平台和引进培育创新人才。这些政策的出台，使得LED产业开始寻求产品核心技术突破和关键设备国产化。

总之，广东省的战略性新兴产业培育的路径是通过市场拉动、向上游延伸、供应渠道新建、产业标准建设等方式来塑造产业链，通过产业技术研究院建设和科研立项来增厚创新链，通过商业模式创新和技术创新来提升价值链。

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在这种思路下，不难解释为何广东LED发展迅猛，同时也不断有企业被淘汰——那些处于技术低端的企业，要么被市场“倒逼”转型，要么则沉入市场的茫茫大海之中。

引导政策仍需完善

虽然广东的LED产业走出了特有的发展模式，不仅在技术攻关上取得了发展优势，也成为国内LED产业的发展标杆。然而，国际上，中国LED产业仍然无法取得核心技术。

数据显示，截止到2011年底，中国LED专利数量已经达到8.1万件，占全球LED专利总量的30%，申请量已超过美国仅次于日本，列世界第二位。但这些LED专利项目，存在着严重的结构不均衡状况——实用型专利和外观专利设计的比重较大，发明型专利的比重较小。

“LED知识产权问题关系到整个LED产业的可持续发展，而国外企业已编织了一张严密的知识产权网络，国内LED产业发展受到严重制约。”钱可元说。

在国际领域，日本的日亚化学公司、丰田合成公司、美国科锐公司、飞利浦公司及德国的欧司朗公司这5大LED跨国公司，通过向多个国家申请专利，不断完善设计并进行后续申请的方式，垄断了国际市场上LED核心技术的知识产权。

而在中国，这些公司有超过一半的核心专利都获得了授权，这对于国内后来发展的LED企业形成了技术制约，导致企业发展相对被动，产品发展同质化现象日益严重。

“我们投入了大资金、花大力气研发的创新产品，很容易被小企业仿制，然后低价出售，但是，这些产品的质量并不能得到相应的保障，这对于企业产品的市场推广十分不利。” TCL照明电器有限公司的一位产品经理告诉本刊记者。

“LED知识产权问题将形成长期潜在的贸易摩擦风险，在这一点上，政府引导相对是缺失的。如果要大力扶持高端产品的发展，可能不单单要从产业增长规模的角度去考虑政策制定，更要从理念引导、国际游戏规则的引导上下功夫。”钱可元表示，虽然广东是最有希望在这方面寻得突破的地方，但由于沿海向内陆LED产业转移尚未形成规模，而且还无法在产业发展链条上形成功能性分布，导致广东省的LED企业面临成本不断上涨的局面。虽然这是现在企业普遍面临的问题，但这种问题在需要技术突破的企业中尤其明显。

“这不同于内地发展起来的企业，他们往往把研发部门放在了广东，以寻求合理成本下的高技术回报，广东企业正在为新型城镇化过程中面临的一系列问题买单。”他说。

深圳市LED协会也对钱可元的观点表示认同，“并不是我们发展好就肯定不存在问题，我们的市场、政策也在不断完善的过程中，市场的信息传递到政府，需要一定的时间，而政府的反馈表现于市场，也需要时间的验证。”（支点杂志2013年8月刊）

LED产业发展趋势 篇7

LED作为一种新型的照明技术, 其应用前景举世瞩目, 尤其是高亮度LED更被誉为21世纪最有价值的光源, 必将引起照明领域一场新的革命。自从白光LED出现, 无论是发光原理还是功能等方面都具有其它传统光源无法匹敌的优势, 因此, LED照明已成为21世纪居室照明领域的一种趋势, LED将取代传统白炽灯和日光灯, 居室传统照明灯具已面临严峻挑战。灯具设计的内容与形式主要是光, LED新光源促使照明灯具设计开发的革新, 从很大程度上改变了我们的照明观念, 使我们可以从传统的点、线光源局限中解放出来, 灯具设计的语言和概念可以自由发挥和重新确立, 灯具在视知觉与形态的创意表现上具有了更大的弹性空间, 居室照明灯具将向更加节能化、健康化、艺术化和人性化发展。

节能化

研究资料表明, 由于LED是冷光源, 半导体照明自身对环境没有任何污染, 与白炽灯、荧光灯相比, 节电效率可以达到90%以上。在同样亮度下, 耗电量仅为普通白炽灯的1/10, 荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50%, 每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和, 其节能效益十分可观。

健康化

LED是一种绿色光源。LED灯直流驱动, 没有频闪;没有红外和紫外的成分, 没有辐射污染, 显色性高并且具有很强的发光方向性;调光性能好, 色温变化时不会产生视觉误差;冷光源发热量低, 可以安全触摸;这些都是白炽灯和日光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间, 又能很好地满足人的生理健康需求, 是保护视力并且环保的健康光源。

由于目前单只LED功率较小, 光亮度较低, 不宜单独使用, 而将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明灯具则具有广阔的应用前景。灯具设计师可根据照明对象和光通量的需求, 决定灯具光学系统的形状、LED的数目和功率的大小;也可以将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的“二次光源”, 根据组合成的“二次光源”来设计灯具。

艺术化

光色是构成视觉美学的基本要素, 是美化居室的重要手段。光源的选用直接影响灯光的艺术效果, LED在光色展示灯具艺术化上显示了无与伦比的优势;目前彩色LED产品已覆盖了整个可见光谱范围, 且单色性好, 色彩纯度高, 红、绿、黄LED的组合使色彩及灰度 (1670万色) 的选择具有较大的灵活性。灯具是发光的雕塑, 由材料、结构、形态和肌理构造的灯具物质形式也是展示艺术的重要手段。LED技术使居室灯具将科学性和艺术性更好地有机结合, 打破了传统灯具的边边框框, 超越了固有的所谓灯具形态的观念, 灯具设计在视知觉与形态的艺术创意表现上, 以一个全新的角度去认识、理解和表达光的主题。我们可以更灵活地利用光学技术中明与暗的搭配、光与色的结合, 材质、结构设计的优势, 提高设计自由度来弱化灯具的照明功能, 让灯具成为一种视觉艺术, 创造舒适优美的灯光艺术效果。例如半透明合成材料和铝制成的类似于蜡烛的LED灯, 可随意搁置在地上、墙角或桌上, 构思简约而轻松, 形态传达的视觉感受和光的体验, 让灯具变成充满情趣与生机的生命体。

人性化

毋庸置疑, 光和人的关系是一个永恒的话题, “人们看到了灯, 我看见了光”, 正是这句经典的话语改变了无数设计师对灯的认识。灯具的最高境界是“无影灯”也是人性化照明的最高体现, 房间里没有任何常见灯具的踪迹, 让人们可以感受到光亮却找不到光源, 体现了把光和人类生活完美结合的人性化设计。

LED灯具积小质轻, 可选用不同光色的LED组合成照度柔和的各种模块, 任意安装在居室中, 居室照明灯具的光源可能来源于地面、墙面、窗台、家具、饰物等。因此, 未来居室照明将不再局限于单个灯具, 而将由单个灯具照明转化为无照明器具感的整体照明效果的无影灯。不同的光色和亮度对人的生理和心理能产生不同的影响, 人们在很多情况下并不需要很亮的白光, 可能黄光或其它颜色的光更适合生理和心理的需要。三基色LED可以实现亮度、灰度、颜色的连续变换和选择, 使得照明从普遍意义上的白光扩展为多种颜色的光。

刁石京:LED产业整合仍是趋势 篇8

刁石京认为, 整个产业进入关键转折期、过渡期:“PAD、智能手机等对显示面板技术提高提出更新要求, 目前我国整个产业链布局已经完成, 下一步加强创新和完善配套。从欧美两大经济体来看, 仍存在不确定性, 对整个产业的影响还将持续。”

2011年中国国内彩电零售量为4 183万台, 同比增长4.5%。其中, 液晶电视销量为3 683万台, 同比增长10.6%。未来2年中国电视市场需求将继续保持11%的年度复合增长率。

LED产业发展趋势 篇9

1 LED进入医疗领域的特点与优势

医疗用光源应该具有定点、定向照明、高强度照明、光色纯正、以及均匀、无影照明, 低光谱伤害, 结构密封消毒, 结构透气, 调光控制, 高可靠性等特殊需求。传统的卤素灯、金卤灯都是光线向四面八方全空间发散的典型发散光源, 这样高热辐射、全光谱、发散的光源, 要达到医疗用光源的上述特殊技术要求, 必须采用一系列特种技术。

与传统医疗照明产品相比, LED在实现定点、定向照明、高强度照明、调光控制、实现高显色性、低光谱伤害等方面具有先天优势, 可以有力克服常规医疗照明的不足。比如, LED是点光源、定向照明光源, 只需通过合理的芯片与封装设计, 并稍微配合一点二次配光, 就可以实现理想的定向照明, 其光学系统简单、配光效果理想。LED的发射光谱全部在可见光区域, 没有紫外、红外等有害光谱成分, 可以杜绝紫外光对人体组织的伤害以及红外光造成的体液挥发及组织灼伤等[1]。

2 目前LED在医疗中研究的热点

皮肤相关医学的测量有着重要的意义[2], 孟如松[3]等提出多光谱图像分析法。通过对皮肤进行多光谱成像, 将不同光谱下采集的图像综合起来进行诊断分析是目前发展的一个重要方向。采用多光谱LED光源可以提供稳定的图像获取环境, 从而能够测量皮肤粗糙度、鳞屑度、皱纹度和平整度等几何特性, 能够建立基于色刺激值的皮肤表面颜色定量表征系统, 构建专家系统对获取的多信息综合处理, 实现对皮肤斑痕、日光损伤、血液流变和痤疮等病变定量的评估[4]。

Szeimies[5]等人研究认为光的相干性对光疗来说不是必须的, 同时研究表明光疗中对光的吸收带通常为10-20nm, 证明用LED光源代替激光光源是可行的。Whelan等人[6]采用688nm的LED对体外培养的上皮细胞进行照射, 测得繁殖率比对照组增加55%~71%。AlWatban[7]用多色LED对兔子烧伤康复的光疗作用效果显著。目前, 实际应用中光理疗仪器发射光谱成分, 特别是发射峰值单一。对不同波长的光, 人体的反射和吸收以及体内不同组织的光学特性不同。针对不同病症或者同一病症的不同时期单一谱段的光疗很难达到最佳效果, 同样照射光斑大小不能根据病情做出调整。设计柔韧性、脉冲可调的LED大功率光源系统, 满足多部位的理疗需要[8]。

现在临床上, 光动力治疗 (PDT) 使用普通激光光源。随着导体激光器的发展, 英国DIOMED公司率先制造了全球第一台PDT半导体激光治疗仪。另外, 对于当前新一代光敏剂的研究而言, 若能配上与其吸收波长相匹配的光源, 则可以很好的发挥新一代光敏剂PDT的临床效果。同时, 发展组织穿透能力性好长波长的连续输出的光源作为PDT的治疗光源是一项重要任务。激光作为光源在光学动力治疗中已经很普遍, 但是激光本身存在的一些不可克服的缺点限制了它的应用, 因此用LED代替用于光动力治疗的激光光源有着重要的意义。目前, 用LED代替激光作为光动力治疗的效果被很多文献肯定, 研制基于LED的外置式治疗光源, 开发适于人体结构的埋置式光动力治疗的微光机电器件是目前研究的热点。

LED在医疗照明中也越来越受研究人员的关注。LED为冷光源, 不产生任何红外和紫外辐射。减少红外辐射。配光方便, 可以使有效的光线, 投射到需要照明的区域。亮度容易调节, 医生在手术中, 可根据不同组织对亮度的不同要求、环境的照明情况、眼睛的疲劳程度, 方便的调节亮度, 避免长时间在强光下手术, 造成的疲劳及老视。方便的做成不同的色温。可以使灯光为更纯正的白光。光源寿命长, 在使用过程中, 无需频繁的更换灯泡, 降低了成本, 减少了医护人员的工作强度, 而且使手术更加安全。可以瞬间启动, 达到最大亮度, 低压直流驱动, 可以方便的使用蓄电池, 作为备用电源, 实现系统的无故障运行, 保证手术安全[13]。

3 LED在医疗中存在问题及其发展趋势

3.1 市场门槛高, 规模小, 但实际市值大

由于LED医疗准入门槛高、市场规模小、但市场价格昂贵, 因此其市场的实际市值大。医疗领域可说是半导体照明的最佳切入点之一, 是能发挥其特长、易于被市场接受与推广的领域, 也是易于立竿见影、创出专业品牌、走向世界的一个半导体照明的专业化细分市场。

从市场角度来看, 独特的技术要求与特点使得以手术无影灯为代表的医疗产品成为医疗中的极为特殊的产品, 它必须按照医疗器械管理的法规, 通过严格的临床试验考核、获得医疗器械产品许可证。因此是高技术、高风险、高进入门槛的特种产品, 可以避免常规产品所面临的恶性竞争局面。

3.2 国内医疗市场潜力巨大, 但尚处初级阶段

LED医疗产品, 特别是在医疗专用照明方面因其规格、规范及认证的要求严谨, 需要医疗设备系统的整合能力与经验, 至今欧美发达国家仅有少数LED企业在研发类似项目。国内从事常规医疗产品生产的企业大约有数十家, 产值规模在医疗器械领域中不到5%。但是随着社会对医疗健康、医疗事故以及环保、能耗等方面的重视, LED医疗越来越引起社会的关注和重视。LED医疗需求也正在不断增长, 众多的厂商表示将积极研发LED医疗产品以替代目前的产品, 因而LED医疗产品将是国际医疗器械发展的趋势, 其已经从初期的市场试探阶段逐步开始进入市场加速发展阶段。

我国的LED医疗大约从2007年左右起步。目前国内的LED医疗企业已初步形成了与市场需求匹配的LED医疗产品, 中、低端产品通过“国家中央资金农村卫生服务体系基本医疗设备国内招标”及“国产医疗器械产品应用示范工程 (简称十百千万工程) ”等项目在县级、乡镇、社区卫生机构进行推广应用, 中、高端产品已在国内众多三甲医院进行了样板示范和部分销售。

3.3 改进技术, 提高产业集中度, 树立国内品牌应是未来发展重点

据了解, LED医疗虽然刚刚起步, 但已被医疗行业寄予厚望, 初期单纯将LED单灯与透镜进行简单组合, 随后大功率芯片集成、灯具的光机电热一体化结构设计、高无影率与高均匀性的照明效果、色温的大范围连续可调、流线型灯具结构降低手术室层流净化影响等各种新技术层出不穷。

随着技术的发展, 在国家863高科技项目计划、国家中小企业创新基金、相关省市的科技攻关计划支持下, 我国LED医疗技术获得了明显提升, LED医疗器械的企业也开始逐步进入自主研发、创新的阶段, 并开始拥有自主知识产权。如大功率LED医疗照明矩阵阵列芯片样品、色温连续可调大功率LED芯片手术无影灯实验样机开发, 不同色温下不同器官组织的显色特性研究、流线型LED手术无影灯对层流效果影响模型及临床验证, 并提出了LED照明整体化解决方案。

4 结束语

可以预见, 未来两年内国内竞争对手将会增加, 因此国内应该引导技术领先的龙头企业, 提高产业集中度, 树立国内品牌。通过自主创新与引进、消化国外先进技术和技术的再创新相结合, 研发生产具有自主知识产权的LED医疗设备, 进一步扩大技术开发和生产经营领域, 提高经营规模与经济效益。

参考文献

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[3]VolkerS, Gerhard S, UdoHoppe:Characterization ofthe Skin Surface by ISO-Parameters for Microtopography:Bioengineering ofthe Skin.Boca Raton:CRC Press, 2002.129-143.

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[6]LI Fufeng, DI Dan, LI Xiaoqiang.Facial complexion acquisitionand recognition system for clinical diagnosis in Traditional Chinese Medicine.2009 International Joint Conference on Bioinformatics, Systems Biology and Intelligent Computing.IEEE press:392-396 (2009) .

[7]孟如松, 蔡瑞康, 赵广, 等.多光谱皮肤图像分析管理系统的研究与应用[J].解放军医学杂志, 1999, 24 (6) :469

LED产业发展趋势 篇10

随着社会科技的进步,人们对能源的需求越来越大。这其中照明逐步成为能源消耗的一个很重要的方面。据统计:现有电能产量的15%用于照明[1]。为了减少照明用电,人类开始尝试使用大功率LED作为照明光源,其具有照度大、节能、环保和长寿命等优势,与白炽灯相比,可节省60%～90%的电能,寿命提高数倍,因此LED照明得到了世界各国的普遍认同和推广。2007年欧盟春季首脑会议已经达成协议,从2009年开始,禁止生产白炽灯泡,以减少温室气体排放。我国在2003年启动了“国家半导体照明工程”,并确定了厦门、上海、大连和南昌为首批四个国家半导体照明产业基地。

1LED散热问题

在LED照明中,输入功率中约60%～70%的能量转化为热量,如果这些热量不及时带走会导致芯片温度上升,而过高的温度会引起LED芯片效率降低,甚至烧毁。通过对现有半导体器件LED失效的原因分析发现,其中55%是由于温度过高而导致的,因此LED的散热问题,已经成为LED照明的技术瓶颈,严重阻碍了大功率LED的推广与应用。现有的LED冷却一般都是直接采用自然冷却,对于小型LED灯而言,其单位面积热流密度约为5 W/cm2～30 W/cm2。此时自然对流冷却由于其低成本、小体积和重量轻的特点成为小型LED首选的有效的散热方式。如:现在市场上家用的3 W～5 W的LED灯都是采用肋片自然对流冷却(如图1所示)。而随着LED功率的不断增加,这种冷却方式越来越不能适应LED的散热需求。因此大量新型的冷却方式被提出并应用。本文介绍几种新型的冷却方式,给LED热设计者提供一定参考。

2热管冷却技术

最早的热管是1944年美国俄亥俄州通用发动机公司的R.S.Gaugler在其专利[2]中提出的。热管散热技术是最近几年被广泛应用的一种高效传热方式,其通过重力或者毛细力的作用,可以在很小的截面上远距离传输大量的热量。和常规的传热方式相比,其最大的优点是无需外加动力。其主要工作原理如图2所示。其由工作介质,管壳等组成(毛细热管还必须有吸液芯)。热管是将管内抽成10-1 Pa～10-4 Pa的负压后充以适量的工作介质并密封。根据位置的不同,热管吸收热量的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),两段中间为绝热段。热管工作时,其蒸发段受热,热量传递到内部从而使此处液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向冷凝段;工质在冷凝段放出热量后凝结成液体,液体依靠毛细力或者重力的作用流回蒸发段。如此循环,热量就由热管的一端传至另一端。现有的热管按照其工作原理不同可以分为:重力热管、毛细热管、脉动热管和平板热管等。

从热管的原理分析可以发现:热管由于其没有运动部件,热流流动完全依靠其自身的能量,并且导热过程伴随着相变的进行,因此,其具有较好的导热能力,传热量大,传热温差小的优点。同时热管的蒸发段及凝结段可以互换,因此热传输方向可以任意改变。但由于低温蒸汽粘性力、气流速度达到音速导致的塞流现象、液滴超过液体表面张力飞散的剪断力等制约,散热能力只能在100 W/cm2～200 W/cm2之间,用于目前LED的散热,可以完全满足要求。

3 微结构冷却方式

对于传统的散热器而言,在换热系数一定的情况下,比表面积增加,换热量就会增强。而微结构冷却方式就是在一些薄片上加工出不同的微结构形状(槽道、肋片、多孔结构),并将这些薄片按照一定的方式堆叠和焊接起来形成小尺度换热器。采用大比热容的流体工质流过该散热器从而构成微结构系统。其主要由驱动泵、微结构散热器、外部散热器等组成。冷却液体被驱动泵增压后,流过微结构散热系统进行吸热,从而带走微结构内的热量,换热后高温的冷却液体进入外部散热器冷却后继续循环(见图3)。

最早的微结构冷却系统是在1981年由Tuckerman[3]提出的。其设计加工的硅基微槽道散热器在进出口温差为71 ℃时可带走790 W/cm2的热量。此后,研究者对其进行了大量的研究,Qu[4,5]等的文章对其进行了较好的阐述。微结构冷却方式的最高散热能力可达1 000 W/cm2,加之其结构紧凑、散热量大、低热阻、薄片型设计、能够成批生产等特点,如果用作LED的散热,其具有很好的发展前景。

4 微槽群复合相变集成冷却技术

微槽群复合相变集成冷却技术是在微结构冷却方式上的改进,其利用微细结构复合相变强化换热机理,利用流动工质自身的毛细现象和重力实现循环。其利用毛细微槽群复合相变取热器取出热量后,工质蒸发,蒸汽通过管道进入高效微结构凝结器中,微结构冷凝器利用微细尺度凝结槽群上的微结构换热效应将蒸汽凝结并放热,放出的热量经壁面向外传导到微结构冷凝器的外壁的肋表面上,并利用自然对流效应释放到环境中去。凝结液在压力梯度作用下通过管道流回到微槽群复合相变取热器继续取热,从而实现循环冷却的目的。冷却系统示意图[6]见图4。

微槽群复合相变集成冷却技术具有超导热能力、冷却能力超强、无功耗冷却、重量轻、体积小、可靠性高、成本低、环保、余热利用等特点,并被成功应用在LED灯上,LED芯片的热量能瞬间分布在整个散热空间中,延长了LED灯的寿命,提高了发光效率。

5 喷雾冷却

喷雾冷却是将连续的液体工质加压后通过小孔喷出,由于速度梯度和剪切力的作用,连续的液体被破碎成不同大小的微细雾状液滴,并以一定的速度冲击到被冷表面,通过单相对流和两相沸腾带走被冷表面热量的一种冷却方式(见图5)[7],近几十年来,随着电子器件散热需求的不断增加,喷雾冷却也受到了研究者的广泛关注。但是将其用于LED散热,必须要解决喷雾液滴的收集等问题。

6 射流冲击冷却

在局部需要产生强烈的换热效果时可以采用射流冲击的方法。气体或液体在一定的压差作用下通过不同形状的喷嘴成一定角度(可能垂直)的喷射到被冷却的表面上[8]。单个喷嘴射流冲击的示意图如图6所示。

影响射流冲击的设计关键是:喷嘴阵列形式(喷嘴数量、喷嘴形状、喷嘴的倾斜度等)、流体流态和换热特性、喷嘴到冷却表面的距离D。使用液体射流冲击时还需要考虑排水问题,有一种做法是出流管在板长度方向,和喷嘴平行。冲击形式如自由射流、浸没射流、圆形孔射流、平板射流、单喷嘴射流阵列。要考虑被冲击表面的边界即液膜厚度的影响。

按照射流冲击的工质可分为气体射流冲击和液体射流冲击,气体射流冲击,导热系数可以达到900 W/(m·K)。Lanchao[9]使用碳氟化合物作为冷却液,可以冷却的最大热流密度为 90 W/cm2;用甲醇作为冷却液,可以冷却的最大热流密度为490 W/cm2,用水作为冷却介质时,可以达到的最大热流密度为1 000 W/cm2。

7 结语

本文针对几种不同类型的新型LED冷却方式的原理进行了综述,并对各种冷却方式进行了对比。并且随着技术的不断发展,加工和制造技术的不断成熟,冷却技术的不断革新,这几种冷却技术在LED照明上必然会得到广泛的推广。

参考文献

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[6]http://baike.baidu.com/view/6420355.htm.2013-3-18.

[7]王亚青,刘明侯,刘东,等.喷雾冷却换热机理和影响换热性能的因素[J].强激光与粒子束,2011(9):2277-2281.

[8]平丽浩,钱吉裕,徐德好.电子装备热控新技术综述(下)[J].电子机械工程,2008,24(2):1-9.

在LED产业中卖“铁锹” 篇11

事实上，英飞特早前已获得浙江华睿投资管理有限公司的投资，这次能够获得“创新中国2011”成长之星第一名，在其投资人看来并不意外。“英飞特发展很快，很多人在盯着呢。”

2008年初，在LED产业聚集地广州的一次专项调查让英飞特电子董事长华桂潮有了转型到LED电源驱动器行业的念头。这时做医疗用和工业用适配器的英飞特电子才刚成立不久。

拜访完广州几家较大的灯具厂商之后，华桂潮发现众灯具厂商面临着一个共同的烦恼：怕灭灯，LED灯具可靠性问题难以保障。尽管理论上LED灯具可以亮3万～5万个小时，可事实上很多灯具产品远远达不到理论使用时间就失效了，灭灯的绝大多数原因都是驱动器品质不过关。

其实，当时很多灯具公司以为驱动器和电源一样，随便买个装上去便大功告成，没有引起足够重视。大部分公司吃了大苦头之后才意识到驱动器的重要性，当然也有不少公司自己做研发、设计、生产，但后面却发现电源驱动器并非当初想像的那么容易，只能前功尽弃。

华桂潮解释说：“如果隧道灯和路灯品质不高、容易灭灯的话，灯具厂商会感觉脸上很没有光彩，因为维修成本非常高，且很危险，尤其在美国、欧洲等发达国家，维修成本会比灯具本身贵几倍。”

“LED驱动器是LED照明产业发展的重大瓶颈，”华桂潮说，“在美国，思科、惠普等系统厂商称电源为系统不可缺少的‘恶魔’：首先因为它是供电器，像心脏；其次，尽管它只是配件，但实际上复杂度很高，有数字电路、模拟电路、电阻、电容、变压器等所有器件混在一起发热，可靠性很不容易把握。相关统计显示：80%的系统出故障是由电源引起的。”

跟电源结缘20多年的华桂潮很清楚：跟芯片、封装相比，驱动器看起来只是一个配件，其实很专业，内部特别复杂。大功率的驱动器有五六百个元器件，任何一个元器件出问题，整个灯具就会灭掉。由专业的团队来做专业的事，这个机会摆在华桂潮面前。他当时做出一个判断：LED灯具既节能环保、绿色无污染、长寿命，又可以随心调光调色，这些特性决定了LED照明产业前景巨大，LED驱动器市场的容量也很庞大。

“我感觉对创业者来说，选择非常重要，碰到机会犹豫不决，风险非常大；看到机会投入本身就有风险，但看到机会不投入对做事业来说是一种更大的风险。”凭借多年的商业敏锐度，华桂潮捕捉到机会之后毅然转身，把大部分精力都投入到LED驱动领域。“这个投入非常大，因为我判断这个行业一定会起来，但没想到成长速度如此之快。”正是这次乾坤大转移，让华桂潮的英飞特LED驱动器生意在短短3年间从零飚涨到2亿元规模。

其实，英飞特的快速爆发跟华桂潮在电源行业20多年经验累积不无关系。早年在美国弗吉尼亚理工大学攻读博士期间，他便与国际电源界知名人士一起创办了美国VPT公司，现在这家公司已经成为全球最大的军用、航空电源制造厂商之一。1999年，他回国二次创业又围绕电源展开，创办了伊博电源，从事开关电源的研究和开发，后来企业与美国一家上市公司合并。两次业绩不错的创业经历为华桂潮第三次创业攒足技术、资金、管理经验，这次他要一口气把英飞特电子推向上市。

现在回想起来，最初涉足驱动器领域并非顺风顺水。英飞特电子在进入驱动器以前，做的是大功率适配器，产品功率的范围、高效率、高可靠、长寿命等技术要求跟LED驱动器的要求有很多相似之处，做LED驱动器只是把防水、防雷、灌胶、智能控制等技术添加上去。尽管华桂潮对70%～80%的工作并不陌生，但是由于LED灯具系统工作环境相当恶劣，在北方温度能低至-30℃，而驱动器放到灯具中温度又高达60℃～70℃，如何让LED驱动器在如此宽泛的温度范围内全负荷连续工作几万个小时，成为当时最大的挑战：解决LED灯具的可靠性、高效能、寿命问题会比传统电源的难度系数大很多。

为了增加灯具的可靠性，华桂潮带领团队夜以继日地不断研发：用创新技术提高效率，效率提高后驱动器本身耗能下降，发热降低，寿命随之变长；选择最好的超长寿命的元器件；灌胶，让灯具内部温度下降。传统电源寿命很难达到5万小时，使用英飞特的驱动后，LED灯具寿命才能匹配LED光源的长寿命。而英飞特未涉足LED驱动器领域之前，LED灯具的平均寿命仅有几千个小时。2009年9月份时，尽管刚转型不久的英飞特只有三四款新产品，但在效率、可靠性、寿命等技术指标上已经达到全球领先。

目前，国内电源企业做LED驱动器的很多，但大部分企业研发和创新能力不够。“LED是新兴的产业，更有很多新的需求，公司必须要针对新需求不断创新，优化设计”。例如：英飞特研发出的多路恒流LED驱动电源，只有LED照明领域才有，没有其他任何一个领域能用到多路恒流；灯的亮度也要根据环境作出调节，所以智能调节灯的颜色、亮度也是LED领域特有的。

“整个英飞特电子只做LED驱动；在人力、财力等方面的投入都非常大，在驱动领域没有第二家能达到英飞特投入的水平。”华桂潮说。

其次，要跑得比竞争对手快。当行业内做出的驱动器都不能达到客户要求的时候，他们率先推出高效率的第一代产品；当竞争对手跟上英飞特第一代产品时，英飞特的第三代产品已经研发完毕并推向市场。

“一定要先于竞争对手一代到两代的产品，并且做到可靠性更高，寿命更长，效率更高，智能化程度更高，同时成本更低。”通过技术创新不断提高驱动器的可靠性、效率、寿命等技术指标，是华桂潮一直以来的追求。

3年来，英飞特在驱动器领域连续申请了200多个专利，其中不少是对行业发展有重大影响的核心专利技术。他们的第三代产品比第二代耗能下降20%左右，元器件个数比前一代减少15%～20%，可靠性和寿命明显提高，价格反而更低。

明年上半年，他们又将推出第四代产品。据华桂潮介绍，目前驱动器还没有形成行业标准，每家LED灯具企业会定义出自己需要的驱动器，产品线增加后其实也存在缺陷：每次研发新品，都要投入巨大的研发力量，做品质认证、安规检测，品种多则每个品种的量便少，采购成本、生产成本随之高企。

LED产业发展趋势 篇12

1技术要求

目前, 大多数LED封装产品的焊接是采用固态焊接。所谓固态焊接就是金属在未达溶解温度下之焊接。固态焊接时决定要素主要有:1) 压力 (bond force) ;2) 振动功率 (bond power) ;3) 焊接时间 (bond time) ;4) 焊接温度 (temperature) 。

然而对于不同种类得合金线而言, 合金线的材质不同, 焊接时与电极和支架间键合的能力差异甚大。

超声波金丝球焊线机的基本原理是超声能量、温度、压力的共同作用下形成焊点, 其工艺过程可简单表示为:烧球———一焊———拉丝———二焊———断丝———烧球。

1.1焊接

所谓的焊接是指端子与端子之间结合的一种方法。与半导体指有关的结合方法。线材焊接的方法可以分为:球到压环, 压环到压环, 球与球之间的焊接方式。球到压环的方式、球到球的方式使用的线材都是金线。压环到压环方式使用的线材是铝或铜线。如图1。

1.2焊接四要素:功率;压力;时间;温度

所焊线的焊点应满足:第一焊点呈圆形且边沿有一定厚度、大小一致;第二焊点呈鱼尾形、有一定厚度;并且焊线无伤痕, 弧形一致。

1.3键合线的检验

键合线进料检验主要是金线外观和拉力的检测, 外观要求金线干净无尘和整洁, 拉力测试对进料卷数抽取30%座拉力测试, 取每卷的5~10cm做拉力测试, 测试结果:1.0mil金线拉力必须大于7g, 小于或等于7g为不合格;1.2mil金线拉力必须大于15g, 小于或者等于15g为不合格。

1.4工艺要求

焊点要正、焊球光滑一致;无多余焊丝、无掉片、无损伤芯片、无压伤电极;不同外观的双电极芯片焊接要正确的走线方向, 双线不交叉、重叠。

键和过程中, 键合线与芯片电极或镀银层之间的粘接力是否达到生产要求, 两种材质的匹配度是否达到最佳, 需考虑如下几个因素, 键合面如图2。

1) 键合线材质与电极或镀银层之间的晶格匹配度, 键合线的材质不同, 其膨胀系数不同, 与电极或镀银层的晶格匹配度影响其形成共价键的几率, 并且形成的共价键键能也不同, 因此键合线的材质最终会直接影响键合拉力值。

2) 两种材质键合后, 热阻系数对其影响。材质不同, 热阻不同, 产品工作过程中造成的热能损失及产生的热效应后果不同。

2对比分析

焊线是LED生产中非常重要的一个环节, 它是通过焊线机用键合线将LED的支架管脚和LED芯片电极进行焊接, 这样才能完成LED芯片的电气连接, 使之发光。

目前, LED封装市场中主要用到的键合线有金线、银线、银合金线、包金线、铜线和铝线。

2.1金线

优势:导电性能高, 难以氧化, 导电率大, 耐腐蚀, 韧性好等优点, 广泛应用于集成电路, 相对于其他材质而言, 其最大的优点是抗氧化性, 特性稳定。

2.2银线

优势:价格便宜, 与同等线径的金丝相比, 银线价格只有金线的1/5左右。反光性好, 产品亮度增加10%左右, 导电性好, 在与镀银支架焊接时, 可焊性比较好, 不需要加N2保护, 只要简单修改焊线系数即可。

2.3包金线线

优势:良好的导电性能, 在超声波作用下包金线极易与金、银、铜等介质相结合。

缺点:烧球不好, 适用于压焊。

2.4铜线

优势:可节约键合材料成本节约80%以上, 可以在氮气气氛下封装, 生产更安全, 克服了金丝键合硬度高、易氧化、键合力大等缺点, 互连强度比金丝还要好, 单晶铜丝替代键合金丝无需更换生产设备。

缺点:

1) 铜容易被氧化, 键和工艺不稳定。

2) 铜的硬度、屈服强度等物理参数高于金和银等。

3总结

LED封装键合线的选用, 金线综合条件较优异, LED产品性能比较高, 但金线的价格较昂贵, 适合高端市场。合金线或包金线封装是键合线选取的趋势。无线封装 (倒装) 是前沿, 省去封装中的键合程序, 但增加性能风险。简言之, 合格的工艺能保证LED器件的质量, 改进的工艺能降低LED器件的成本, 先进的工艺能提高LED器件的性能。

参考文献

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