国内外大功率发光二极管的研究发展动态
发光二极管的研究现状与发展趋势
发光二极管的研究现状与发展趋势发光二极管(LED)是一种半导体器件,具有高效、节能、长寿命、环保等优点,已经广泛应用于照明、显示、通信、医疗等领域。
本文将介绍发光二极管的研究现状与发展趋势。
一、研究现状1. 高亮度LED的研究高亮度LED是指发光强度大于1000mcd的LED,其研究主要集中在提高光电转换效率、改善发光均匀性、降低发光衰减等方面。
目前,高亮度LED已经广泛应用于室内外照明、汽车照明、显示屏等领域。
2. 纳米LED的研究纳米LED是指尺寸小于100nm的LED,其研究主要集中在提高光电转换效率、改善发光均匀性、实现单光子发射等方面。
纳米LED 具有极高的光学性能和电学性能,有望应用于量子计算、量子通信等领域。
3. 柔性LED的研究柔性LED是指可以弯曲、拉伸的LED,其研究主要集中在提高柔性、稳定性、可靠性等方面。
柔性LED具有广泛的应用前景,可以应用于可穿戴设备、智能家居、医疗器械等领域。
二、发展趋势1. 绿色化随着环保意识的提高,绿色化已经成为LED研究的重要方向。
研究人员正在开发无毒、无污染的LED材料,以减少对环境的影响。
2. 多功能化随着技术的不断进步,LED将不仅仅是一种照明、显示的工具,还将具有更多的功能,如传感、通信、生物医学等。
3. 智能化随着物联网的发展,LED将成为智能家居、智能城市等领域的重要组成部分。
研究人员正在开发智能化的LED系统,以实现更加智能、便捷的生活方式。
发光二极管作为一种高效、节能、环保的半导体器件,具有广泛的应用前景。
未来,LED将不断发展,成为更加智能、多功能、绿色化的光电器件。
发光二极管技术的研究与发展
发光二极管技术的研究与发展探索发光二极管技术的研究和发展发光二极管,一种半导体元器件,因为具有高亮度、低功耗、长寿命、耐震动等特点,在照明、显示、汽车、电器电子、光通信和生物医学等领域得到了广泛的应用。
本文将探讨发光二极管技术的研究和发展趋势。
一、技术的发展历程十九世纪末的发现了电学现象,开启了电子学时代。
1927年,美国科学家Theodore Maiman发明了世界上第一台激光器,振奋了整个世界。
随后,洛杉矶的General Electric公司的Nick Holonyak发明了发光二极管,这是半导体发光的第一步。
上世纪60年代,美国和日本的科学家通过金属有机化学泡法等方法严谨地制备了GaN(氮化镓)单晶体,为制备出第一块蓝色LED打下了基础。
1994年,日本科学家发明了用蓝色LED加黄色荧光涂层来合成白光的方法,这是白色LED的雏形。
此后,LED技术在光电通信、信息处理、照明等方面得到了广泛的应用。
二、技术亮点1.高效性发光二极管的能效比普通白炽灯或荧光管要高出数倍,能耗低至原来的1/10,减少对环境的污染,这里主要是强调LED的直光性、定向性、单色性等优点,再加上波长色温调控,足以适应不同需求。
2.安全性发光二极管没有热效应,不会照成烫伤、火灾等人身危险,颜色不容易褪化,不含汞镉等对环境出现污染的元素,也符合环保要求。
3.经济性发光二极管的维护费用低,寿命长,可以长时间连续使用;还可以通过外包装的不同设计,使得不同的颜色、亮度的发光二极管可以组成不同的灯具、彩光效果。
三、其市场前景LED已经成为全球光电子产业的核心,LED行业的发展前景也是越来越被看好。
预测2024年,LED行业市场规模将达到1.11万亿美元,增加率为42.6%,其中照明市场占到了LED行业市场的三分之一,为LED行业发展提供巨大的空间。
随着技术不断革新升级,发光二极管的应用前景将越来越广泛,特别是在照明市场的普及和国家政策的积极扶持下,发光二极管行业将有更大的发展空间。
2024年量子点发光二极管市场发展现状
量子点发光二极管市场发展现状概述量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,简称QLED)凭借其在颜色饱和度、色彩纯度、发光效率等方面的出色性能,逐渐成为下一代显示技术的重要候选。
本文将探讨当前量子点发光二极管市场的发展现状,并分析其前景和挑战。
市场规模目前,全球LED显示市场规模迅速扩大,而在LED显示技术中,QLED作为一种新兴技术正在逐渐崭露头角。
据市场调研机构估计,预计到2025年,全球QLED市场规模将达到100亿美元,并持续增长。
市场主要参与者目前,全球量子点发光二极管市场的竞争格局较为激烈,主要参与者包括以下几个方面:1.制造商:诸如Samsung、LG、Sony等跨国电子巨头积极投入QLED技术的研发和生产。
2.技术提供商:Quantum Materials、Nanosys、QD Vision等公司在量子点发光材料领域为QLED技术提供关键的解决方案。
3.投资者和风险资本:对于QLED技术的发展,投资者和风险资本的投入起到了重要作用。
市场应用量子点发光二极管技术在各个领域都有广泛应用的潜力,主要包括以下几个方面:1.智能手机和平板电脑:QLED技术能够提供更高的色彩还原度和对比度,提升用户体验。
2.电视和显示屏:量子点发光二极管的高色彩纯度和饱和度使其成为未来电视技术的重要发展方向。
3.虚拟现实和增强现实设备:QLED技术在虚拟现实和增强现实设备中可以提供更真实的图像效果。
技术挑战和发展趋势尽管量子点发光二极管技术具有巨大的潜力,但仍然面临一些挑战,主要包括以下方面:1.QLED的制造成本较高,需要提高生产效率和降低成本。
2.目前存在着量子点对环境的潜在风险,需要进一步研究和解决。
3.增强QLED的亮度和寿命,提高产品的竞争力。
未来,随着技术的进步和市场竞争的加剧,我们可以预见以下几个发展趋势:1.量子点发光二极管技术将进一步成熟,产品品质和性能将不断提高。
全球与中国市场高功率发光二极管深度研究报告(2018-2022年)
全球与中国市场高功率发光二极管深度研究报告(2018-2022年)研究报告目录第一章行业概述及全球与中国市场发展现状1.1 高功率发光二极管行业简介1.1.1 高功率发光二极管行业界定及分类1.1.2 高功率发光二极管行业特征1.2 高功率发光二极管产品主要分类1.2.1 不同种类高功率发光二极管价格走势(2012-2022年)1.2.2 0.7-1.8um1.2.3 1.8-2.7um1.2.4 2.7-4.7um1.3 高功率发光二极管主要应用领域分析1.3.1 航空航天和国防1.3.2 消费电子产品1.3.3 汽车1.3.4 医学1.4 全球与中国市场发展现状对比1.4.1 全球市场发展现状及未来趋势(2012-2022年)1.4.2 中国生产发展现状及未来趋势(2012-2022年)1.5 全球高功率发光二极管供需现状及预测(2012-2022年)1.5.1 全球高功率发光二极管产能、产量、产能利用率及发展趋势(2012-2022年) 1.5.2 全球高功率发光二极管产量、表观消费量及发展趋势(2012-2022年)1.5.3 全球高功率发光二极管产量、市场需求量及发展趋势(2012-2022年)1.6 中国高功率发光二极管供需现状及预测(2012-2022年)1.6.1 中国高功率发光二极管产能、产量、产能利用率及发展趋势(2012-2022年) 1.6.2 中国高功率发光二极管产量、表观消费量及发展趋势(2012-2022年)1.6.3 中国高功率发光二极管产量、市场需求量及发展趋势(2012-2022年)1.7 高功率发光二极管中国及欧美日等行业政策分析第二章全球与中国主要厂商高功率发光二极管产量、产值及竞争分析2.1 全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产量、产值及市场份额2.1.1 全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产量列表2.1.2 全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产值列表2.1.3 全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产品价格列表2.2 中国市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产量、产值及市场份额2.2.1 中国市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产量列表2.2.2 中国市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产值列表2.3 高功率发光二极管厂商产地分布及商业化日期2.4 高功率发光二极管行业集中度、竞争程度分析2.4.1 高功率发光二极管行业集中度分析2.4.2 高功率发光二极管行业竞争程度分析2.5 高功率发光二极管全球领先企业SWOT分析2.6 高功率发光二极管中国企业SWOT分析第三章从生产角度分析全球主要地区高功率发光二极管产量、产值、市场份额、增长率及发展趋势(2012-2022年)3.1 全球主要地区高功率发光二极管产量、产值及市场份额(2012-2022年)3.1.1 全球主要地区高功率发光二极管产量及市场份额(2012-2022年)3.1.2 全球主要地区高功率发光二极管产值及市场份额(2012-2022年)3.2 中国市场高功率发光二极管2012-2022年产量、产值及增长率3.3 美国市场高功率发光二极管2012-2022年产量、产值及增长率3.4 欧洲市场高功率发光二极管2012-2022年产量、产值及增长率3.5 日本市场高功率发光二极管2012-2022年产量、产值及增长率3.6 东南亚市场高功率发光二极管2012-2022年产量、产值及增长率3.7 印度市场高功率发光二极管2012-2022年产量、产值及增长率第四章从消费角度分析全球主要地区高功率发光二极管消费量、市场份额及发展趋势(2012-2022年)4.1 全球主要地区高功率发光二极管消费量、市场份额及发展预测(2012-2022年)4.2 中国市场高功率发光二极管2012-2022年消费量、增长率及发展预测4.3 美国市场高功率发光二极管2012-2022年消费量、增长率及发展预测4.4 欧洲市场高功率发光二极管2012-2022年消费量、增长率及发展预测4.5 日本市场高功率发光二极管2012-2022年消费量、增长率及发展预测4.6 东南亚市场高功率发光二极管2012-2022年消费量、增长率及发展预测4.7 印度市场高功率发光二极管2012-2022年消费量增长率第五章全球与中国高功率发光二极管主要生产商分析5.1 Thorlabs5.1.1 Thorlabs基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.1.2 Thorlabs高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格5.1.2.1 Thorlabs高功率发光二极管产品规格、参数及特点5.1.2.2 Thorlabs高功率发光二极管产品规格及价格5.1.3 Thorlabs高功率发光二极管产能、产量、产值、价格及毛利率(2012-2017年)5.1.4 Thorlabs主营业务介绍5.2 Marubeni America Corporation5.2.1 Marubeni America Corporation基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.2.2 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格5.2.2.1 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产品规格、参数及特点5.2.2.2 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产品规格及价格5.2.3 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产能、产量、产值、价格及毛利率(2012-2017年)5.2.4 Marubeni America Corporation主营业务介绍5.3 IBSG5.3.1 IBSG基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.3.2 IBSG高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格5.3.2.1 IBSG高功率发光二极管产品规格、参数及特点5.3.2.2 IBSG高功率发光二极管产品规格及价格5.3.3 IBSG高功率发光二极管产能、产量、产值、价格及毛利率(2012-2017年)5.3.4 IBSG主营业务介绍5.4 SAMSUNG5.4.1 SAMSUNG基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.4.2 SAMSUNG高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格5.4.2.1 SAMSUNG高功率发光二极管产品规格、参数及特点5.4.2.2 SAMSUNG高功率发光二极管产品规格及价格5.4.3 SAMSUNG高功率发光二极管产能、产量、产值、价格及毛利率(2012-2017年)5.4.4 SAMSUNG主营业务介绍5.5 Mitsubishi Electric5.5.1 Mitsubishi Electric基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.5.2 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格5.5.2.1 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产品规格、参数及特点5.5.2.2 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产品规格及价格5.5.3 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产能、产量、产值、价格及毛利率(2012-2017年) 5.5.4 Mitsubishi Electric主营业务介绍5.6 AP Technologies5.6.1 AP Technologies基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.6.2 AP Technologies高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格5.6.2.1 AP Technologies高功率发光二极管产品规格、参数及特点5.6.2.2 AP Technologies高功率发光二极管产品规格及价格5.6.3 AP Technologies高功率发光二极管产能、产量、产值、价格及毛利率(2012-2017年) 5.6.4 AP Technologies主营业务介绍……第六章不同类型高功率发光二极管产量、价格、产值及市场份额 (2012-2022)6.1 全球市场不同类型高功率发光二极管产量、产值及市场份额6.1.1 全球市场高功率发光二极管不同类型高功率发光二极管产量及市场份额(2012-2022年) 6.1.2 全球市场不同类型高功率发光二极管产值、市场份额(2012-2022年)6.1.3 全球市场不同类型高功率发光二极管价格走势(2012-2022年)6.2 中国市场高功率发光二极管主要分类产量、产值及市场份额6.2.1 中国市场高功率发光二极管主要分类产量及市场份额及(2012-2022年)6.2.2 中国市场高功率发光二极管主要分类产值、市场份额(2012-2022年)6.2.3 中国市场高功率发光二极管主要分类价格走势(2012-2022年)第七章高功率发光二极管上游原料及下游主要应用领域分析7.1 高功率发光二极管产业链分析7.2 高功率发光二极管产业上游供应分析7.2.1 上游原料供给状况7.2.2 原料供应商及联系方式7.3 全球市场高功率发光二极管下游主要应用领域消费量、市场份额及增长率(2012-2022年) 7.4 中国市场高功率发光二极管主要应用领域消费量、市场份额及增长率(2012-2022年)第八章中国市场高功率发光二极管产量、消费量、进出口分析及未来趋势(2012-2022年) 8.1 中国市场高功率发光二极管产量、消费量、进出口分析及未来趋势(2012-2022年)8.2 中国市场高功率发光二极管进出口贸易趋势8.3 中国市场高功率发光二极管主要进口来源8.4 中国市场高功率发光二极管主要出口目的地8.5 中国市场未来发展的有利因素、不利因素分析第九章中国市场高功率发光二极管主要地区分布9.1 中国高功率发光二极管生产地区分布9.2 中国高功率发光二极管消费地区分布9.3 中国高功率发光二极管市场集中度及发展趋势第十章影响中国市场供需的主要因素分析10.1 高功率发光二极管技术及相关行业技术发展10.2 进出口贸易现状及趋势10.3 下游行业需求变化因素10.4 市场大环境影响因素10.4.1 中国及欧美日等整体经济发展现状10.4.2 国际贸易环境、政策等因素第十一章未来行业、产品及技术发展趋势11.1 行业及市场环境发展趋势11.2 产品及技术发展趋势11.3 产品价格走势11.4 未来市场消费形态、消费者偏好第十二章高功率发光二极管销售渠道分析及建议12.1 国内市场高功率发光二极管销售渠道12.1.1 当前的主要销售模式及销售渠道12.1.2 国内市场高功率发光二极管未来销售模式及销售渠道的趋势12.2 企业海外高功率发光二极管销售渠道12.2.1 欧美日等地区高功率发光二极管销售渠道12.2.2 欧美日等地区高功率发光二极管未来销售模式及销售渠道的趋势12.3 高功率发光二极管销售/营销策略建议12.3.1 高功率发光二极管产品市场定位及目标消费者分析12.3.2 营销模式及销售渠道第十三章研究成果及结论图表目录图高功率发光二极管产品图片表高功率发光二极管产品分类图 2016年全球不同种类高功率发光二极管产量市场份额表不同种类高功率发光二极管价格列表及趋势(2012-2022年)图 0.7-1.8um产品图片图 1.8-2.7um产品图片图 2.7-4.7um产品图片表高功率发光二极管主要应用领域表图全球2016年高功率发光二极管不同应用领域消费量市场份额图全球市场高功率发光二极管产量(万件)及增长率(2012-2022年)图全球市场高功率发光二极管产值(万元)及增长率(2012-2022年)图中国市场高功率发光二极管产量(万件)、增长率及发展趋势(2012-2022年)图中国市场高功率发光二极管产值(万元)、增长率及未来发展趋势(2012-2022年)图全球高功率发光二极管产能(万件)、产量(万件)、产能利用率及发展趋势(2012-2022年) 表全球高功率发光二极管产量(万件)、表观消费量及发展趋势(2012-2022年)图全球高功率发光二极管产量(万件)、市场需求量及发展趋势 (2012-2022年)图中国高功率发光二极管产能(万件)、产量(万件)、产能利用率及发展趋势(2012-2022年) 表中国高功率发光二极管产量(万件)、表观消费量及发展趋势 (2012-2022年)图中国高功率发光二极管产量(万件)、市场需求量及发展趋势 (2012-2022年)表全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产量(万件)列表表全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产量市场份额列表图全球市场高功率发光二极管主要厂商2016年产量市场份额列表图全球市场高功率发光二极管主要厂商2017年产量市场份额列表表全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产值(万元)列表表全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产值市场份额列表图全球市场高功率发光二极管主要厂商2016年产值市场份额列表图全球市场高功率发光二极管主要厂商2017年产值市场份额列表表全球市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产品价格列表表中国市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产量(万件)列表表中国市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产量市场份额列表图中国市场高功率发光二极管主要厂商2016年产量市场份额列表图中国市场高功率发光二极管主要厂商2017年产量市场份额列表表中国市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产值(万元)列表表中国市场高功率发光二极管主要厂商2016和2017年产值市场份额列表图中国市场高功率发光二极管主要厂商2016年产值市场份额列表图中国市场高功率发光二极管主要厂商2017年产值市场份额列表表高功率发光二极管厂商产地分布及商业化日期图高功率发光二极管全球领先企业SWOT分析表高功率发光二极管中国企业SWOT分析表全球主要地区高功率发光二极管2012-2022年产量(万件)列表图全球主要地区高功率发光二极管2012-2022年产量市场份额列表图全球主要地区高功率发光二极管2015年产量市场份额表全球主要地区高功率发光二极管2012-2022年产值(万元)列表图全球主要地区高功率发光二极管2012-2022年产值市场份额列表图全球主要地区高功率发光二极管2016年产值市场份额图中国市场高功率发光二极管2012-2022年产量(万件)及增长率图中国市场高功率发光二极管2012-2022年产值(万元)及增长率图美国市场高功率发光二极管2012-2022年产量(万件)及增长率图美国市场高功率发光二极管2012-2022年产值(万元)及增长率图欧洲市场高功率发光二极管2012-2022年产量(万件)及增长率图欧洲市场高功率发光二极管2012-2022年产值(万元)及增长率图日本市场高功率发光二极管2012-2022年产量(万件)及增长率图日本市场高功率发光二极管2012-2022年产值(万元)及增长率图东南亚市场高功率发光二极管2012-2022年产量(万件)及增长率图东南亚市场高功率发光二极管2012-2022年产值(万元)及增长率图印度市场高功率发光二极管2012-2022年产量(万件)及增长率图印度市场高功率发光二极管2012-2022年产值(万元)及增长率表全球主要地区高功率发光二极管2012-2022年消费量(万件)列表图全球主要地区高功率发光二极管2012-2022年消费量市场份额列表图全球主要地区高功率发光二极管2015年消费量市场份额图中国市场高功率发光二极管2012-2022年消费量(万件)、增长率及发展预测图美国市场高功率发光二极管2012-2022年消费量(万件)、增长率及发展预测图欧洲市场高功率发光二极管2012-2022年消费量(万件)、增长率及发展预测图日本市场高功率发光二极管2012-2022年消费量(万件)、增长率及发展预测图东南亚市场高功率发光二极管2012-2022年消费量(万件)、增长率及发展预测图印度市场高功率发光二极管2012-2022年消费量(万件)、增长率及发展预测表 Thorlabs基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位表 Thorlabs高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格表 Thorlabs高功率发光二极管产品规格及价格表 Thorlabs高功率发光二极管产能(万件)、产量(万件)、产值(万元)、价格及毛利率(2012-2017年)图 Thorlabs高功率发光二极管产量全球市场份额(2016年)图 Thorlabs高功率发光二极管产量全球市场份额(2017年)表 Marubeni America Corporation基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位表 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格表 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产品规格及价格表 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产能(万件)、产量(万件)、产值(万元)、价格及毛利率(2012-2017年)图 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产量全球市场份额(2016年)图 Marubeni America Corporation高功率发光二极管产量全球市场份额(2017年)表 IBSG基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位表 IBSG高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格表 IBSG高功率发光二极管产品规格及价格表 IBSG高功率发光二极管产能(万件)、产量(万件)、产值(万元)、价格及毛利率(2012-2017图 IBSG高功率发光二极管产量全球市场份额(2016年)图 IBSG高功率发光二极管产量全球市场份额(2017年)表 SAMSUNG基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位表 SAMSUNG高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格表 SAMSUNG高功率发光二极管产品规格及价格表 SAMSUNG高功率发光二极管产能(万件)、产量(万件)、产值(万元)、价格及毛利率(2012-2017年)图 SAMSUNG高功率发光二极管产量全球市场份额(2016年)图 SAMSUNG高功率发光二极管产量全球市场份额(2017年)表 Mitsubishi Electric基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位表 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格表 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产品规格及价格表 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产能(万件)、产量(万件)、产值(万元)、价格及毛利率(2012-2017年)图 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产量全球市场份额(2016年)图 Mitsubishi Electric高功率发光二极管产量全球市场份额(2017年)表 AP Technologies基本信息介绍、生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位表 AP Technologies高功率发光二极管产品规格、参数、特点及价格表 AP Technologies高功率发光二极管产品规格及价格表 AP Technologies高功率发光二极管产能(万件)、产量(万件)、产值(万元)、价格及毛利率(2012-2017年)图 AP Technologies高功率发光二极管产量全球市场份额(2016年)图 AP Technologies高功率发光二极管产量全球市场份额(2017年)表全球市场不同类型高功率发光二极管产量(万件)(2012-2022年)表全球市场不同类型高功率发光二极管产量市场份额(2012-2022年)表全球市场不同类型高功率发光二极管产值(万元)(2012-2022年)表全球市场不同类型高功率发光二极管产值市场份额(2012-2022年)表全球市场不同类型高功率发光二极管价格走势(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管主要分类产量(万件)(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管主要分类产量市场份额(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管主要分类产值(万元)(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管主要分类产值市场份额(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管主要分类价格走势(2012-2022年)图高功率发光二极管产业链图表高功率发光二极管上游原料供应商及联系方式列表表全球市场高功率发光二极管主要应用领域消费量(万件)(2012-2022年)表全球市场高功率发光二极管主要应用领域消费量市场份额(2012-2022年)图 2016年全球市场高功率发光二极管主要应用领域消费量市场份额表全球市场高功率发光二极管主要应用领域消费量增长率(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管主要应用领域消费量(万件)(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管主要应用领域消费量市场份额(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管主要应用领域消费量增长率(2012-2022年)表中国市场高功率发光二极管产量(万件)、消费量(万件)、进出口分析及未来趋势(2012-2022中商产业研究院简介中商产业研究院是深圳中商情大数据股份有限公司下辖的研究机构,研究范围涵盖智能装备制造、新能源、新材料、新金融、新消费、大健康、“互联网+”等新兴领域。
发光二极管技术发展与应用新趋势
发光二极管技术发展与应用新趋势发光二极管(LED)作为一种半导体器件,具有高效、长寿命、低功耗、环保等优点,正在迅速发展,并被广泛应用于照明、电子显示和通信等领域。
随着技术的不断进步,LED的发展和应用也日益多样化和创新。
本文将探讨LED技术发展的新趋势,并介绍其在照明、电子显示和通信等领域的应用。
首先,LED技术的发展正朝着更高的亮度和更广的色域范围发展。
LED的亮度取决于发光芯片的电流和功率,随着技术的进步,LED的亮度不断提高。
目前,高亮度LED已经可以达到数千流明的亮度,甚至可以替代传统的照明光源。
此外,通过研究和改进发光材料,LED也能够实现更广的色域范围,提供更丰富的颜色选择。
其次,LED技术的发展也致力于提高能源效率和降低成本。
传统的白炽灯和荧光灯存在能量转化效率低的问题,而LED具有高效能光源的特点,可以将大部分电能转化为可见光。
随着技术的改进,LED的能源效率不断提高,现已可达到50%以上。
此外,由于LED具有较长的寿命,不易损坏,而且不包含有害物质,如汞等,因此不仅降低了维护成本,还对环境友好。
另外,LED技术的发展也推动了显示技术的创新。
LED显示屏具有高亮度、高对比度、广视角等特点,被广泛应用于室内和室外显示领域。
随着技术的进步,LED显示屏的像素密度不断提高,同时显示效果也越来越细腻。
此外,采用透明LED技术的透明显示屏也成为新的发展方向,可以应用于商业广告、展览等场合,提供更具创意和吸引力的展示。
在照明领域,LED技术的发展也带来了突破性的变革。
由于LED的高能效和寿命长的特点,LED照明已经成为一种经济高效且环保的照明选择。
LED灯具不仅可以减少能源消耗,还可以减少碳排放,减轻对环境的压力。
同时,随着技术的进步,LED照明产品的种类和功能也越来越多样化,满足不同场所和需求的照明要求。
在通信领域,LED技术的应用也日益广泛。
可见光通信是一种基于LED光源的数据传输技术,利用LED发射的光信号传输数据。
发光二极管(LED)行业深度研究报告
发光二极管(LED)行业深度研究报告目录核心观点 (3)一、LED概述 (4)(一)LED基本原理 (4)(二)LED的应用领域 (4)(三)LED产业链 (6)二、全球LED产业状况 (9)(一)全球LED产业概况 (9)(三)全球LED价格走向 (10)(四)全球LED厂商分布 (12)(五)全球LED专利竞争 (16)(六)全球照明节能政策 (16)三、国内LED产业状况 (19)(一)国内LED产业发展现状 (19)(二)国内LED产业地区分布 (20)(三)国内LED重点厂商情况 (21)(四)国内LED技术发展现状 (23)(五)国内LED未来产能预测 (24)四、LED上游硅材料市场分析 (28)(一)全球硅材料生产供应情况 (28)(二)国内硅材料生产供应情况 (28)(三)单晶硅价格走势分析 (30)五、LED下游市场需求分析 (31)(一)背光源市场 (31)(二)照明市场 (34)(三)景观照明 (36)(四)汽车车灯 (37)六、LED行业发展前景展望 (38)(一)国家相关产业政策 (38)(二)发展有利和不利因素 (38)(三)行业未来发展前景 (39)附件1:国内值得关注企业 (40)核心观点1、LED是半导体二极管的一种,它能将电能转化为光能,发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光。
与小白炽灯泡及氖灯相比,它具有工作电压和电流低、可靠性高、寿命长且可方便调节发光亮度等优点。
2、LED产业链从上游到下游行业的进入门槛逐步降低。
上游为单晶片及其外延,中游为LED芯片加工,下游为封装测试以及应用。
其中,上游和中游技术含量较高,资本投入密度大,为国际竞争最激烈、经营风险最大领域。
在LED 产业链中,LED外延片与芯片约占行业70%利润,LED封装约占10~20%,而LED 应用大概也占10~20%。
3、在全球能源危机、环保要求不断提高情况下,寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的半导体LED照明已被世界公认为一种节能环保的只要途径。
发光二极管国内外研究现状调研报告
发光二极管国内外研究现状调研报告
1.发光二极管简介:发光二极管(LED)是一种半导体器件,它
能够将电能转换成光能,具有高效、长寿命、低功耗等优点。
随着技术的发展,LED的应用范围越来越广泛。
2. 国内LED研究现状:中国的LED产业起步较晚,但经过多年
的发展,已经成为全球最大的LED生产和消费市场。
目前,国内LED 研究主要集中在材料、制备、封装、显示等方面。
同时,一些企业也在加强与国外企业的合作,提升技术水平和产品质量。
3. 国外LED研究现状:发达国家在LED领域的研究较早,技术
水平较高。
其中,美国、日本、韩国等国家在LED研究方面处于领先地位。
目前,国外LED研究主要集中在材料、制备、封装、照明等领域。
4. LED研究的未来发展:随着技术的不断进步,LED的应用范围将会更加广泛,同时也会带来更多的技术挑战。
未来,LED的研究方向将主要集中在提高光效、降低成本、拓展新的应用等方面。
同时,加强国际合作也是提升技术水平的重要途径。
5. 总结:LED作为一种高效、环保的光源,已经成为未来照明
领域的主流技术。
国内外的LED研究都在不断推动着这项技术的发展,未来也将会有更多的创新和应用。
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2024年发光二极管市场分析现状
2024年发光二极管市场分析现状引言发光二极管(LED)是一种能够以电能转化为光能的二极管器件,广泛用于照明、显示、信号传输等领域。
LED技术在近年来取得了重大突破,成为替代传统照明技术的主要选择。
本文将从市场规模、应用领域及发展趋势等方面对发光二极管市场的现状进行分析。
市场规模分析发光二极管市场在过去几年稳步增长,并预计在未来几年内将继续保持高速增长。
根据市场研究报告,2019年全球LED市场规模达到了xxx亿美元,并预计到2025年将超过xxx亿美元。
这一市场规模的增长主要受益于以下几个因素:1.节能环保需求的增加:发光二极管具有高效节能、长寿命等优点,符合节能环保的需求,引发了市场需求的增加。
2.政府政策的支持:各国政府对于节能环保的重视以及提供的资金支持都促进了发光二极管市场的快速发展。
3.技术进步和成本下降:随着LED技术的不断进步和成本的降低,发光二极管已经具备了与传统照明技术竞争的能力,推动了市场需求的大幅增长。
应用领域分析发光二极管的应用领域广泛,涵盖了照明、显示、信号传输等多个领域。
照明领域在照明领域,发光二极管的市场份额不断提高。
传统的白炽灯泡和荧光灯已经被LED灯具所取代,成为主流照明产品。
LED照明具有高效节能、寿命长、色彩鲜艳等优点,广泛应用于家庭照明、商业照明、室外照明等场景。
显示领域发光二极管在显示领域的应用也十分广泛。
LED显示屏以其高亮度、高对比度、高刷新率等特点,在室内外广告、电子显示牌、电视屏幕等领域得到了广泛应用。
同时,发光二极管也被用于小尺寸电子设备的背光源,如智能手机、平板电脑等。
信号传输领域发光二极管在信号传输领域的应用主要是指红外发光二极管(IR LED)。
IR LED 被广泛应用于红外线遥控设备、红外线通讯和传感器等领域。
随着智能家居、智能电子产品的普及,对于IR LED的需求不断增加。
发展趋势分析当前发光二极管市场呈现以下几个发展趋势:1.Mini LED和Micro LED技术的崛起:Mini LED和Micro LED是发光二极管技术的新突破,具有更高的亮度、更好的对比度和更小的尺寸。
国内外发光二极管产业发展状况分析
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5 6 x 2 ” 1 4 x 4 ” 8 x 6
5 x 8
叭2 ” 一8 ” 多变的基座
图2 L E D 外延 片工 艺示 意 图
切割工艺等 。所需设 备包括 光刻机 、感 应耦合等离子 体 ( I C P) 刻蚀机 、蒸镀 台 、 溅 射台 、激光划片机等 。 目前国 内光刻机完全依靠进 口; 蒸镀 台 、 P E C V D等设 备已成功研发 , 通过一定 的积累 , 将有能力实现国产化 。
片构造如图 3所示 。 此外 ,各外延和芯片公 司 ,通 过 自身 的工艺积 累 ( 例如 MO源 的材料选择 、 生长 时间 、 生长温度等 ) 不
蓝宝石衬底方面 主要 向大尺寸衬底和 P S S 方 向发
展 。尺寸上从 2英寸发展为 4英寸 和 6英寸 ,甚 至 8 英寸。P S S衬底所 占比例快速提升 。 目前 ,国际主流
P S S 衬底 。
1 . 1 . 1 . 2外 延 片 制 造
大厂基本 已过 渡到 4英寸 以上衬底 ,且绝大多数都使 用P S S 衬底 。但从 国际和国内 比较来看 ,国内相 比仍
要落后一些 ,具体见表 2 。
表2 国内外 衬底技 术比较
此外 ,在衬底领域 ,S i C和 S i 衬底 也是行 业的发
2 0 1 4 年1 2月
光 源 与 照 明
2 0 1 4 年第 4 期
温度控制等都是难点 ; ②切磨抛工艺 对减薄和切割工艺 的设备及技术人
员要求很高 ; ③P s s工艺 :由于蓝宝石衬底 的硬度仅次 于金 刚 石 ,从 而使 在蓝宝石上制作高精度 图形结构 的难 度非 常大。国内 P S S 蓝 宝石衬底 的产量企业 还没有形成规 模, L E D外延 芯片企业 大部分从 台湾地 区与韩 国进 口
2024年有机发光二极管市场发展现状
有机发光二极管市场发展现状概述有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)作为一种新兴的显示技术,具有自发光、高亮度、高对比度、广视角、响应快、薄轻柔韧等特点,广泛应用于平板电视、智能手机、电子显示屏等领域。
本文将对有机发光二极管市场的发展现状进行分析。
市场规模分析据市场研究机构统计,2019年全球有机发光二极管市场规模达到了100亿美元,预计到2025年将达到500亿美元。
这表明有机发光二极管市场正在快速增长。
应用领域分析平板电视有机发光二极管技术在平板电视市场上有着广泛的应用。
与传统液晶显示技术相比,有机发光二极管技术能够提供更高的对比度和更鲜艳的颜色,使得画面更加逼真,观看体验更佳。
目前,越来越多的消费者选择使用有机发光二极管平板电视。
智能手机有机发光二极管技术也在智能手机市场上占据重要位置。
有机发光二极管能够提供更高的亮度和更广的视角,使得智能手机屏幕在户外使用时更加清晰可见,并且能够在极限情况下保持良好的显示效果。
越来越多的手机厂商开始采用有机发光二极管屏幕。
电子显示屏除了平板电视和智能手机,有机发光二极管技术还被广泛应用于电子显示屏领域。
有机发光二极管显示屏能够提供更高的亮度、更快的响应速度和更宽的色域范围,使得它在广告牌、车载显示器、电子标牌等领域有着巨大的潜力。
市场竞争分析有机发光二极管市场目前存在着激烈的竞争。
主要竞争对手包括三星、LG、索尼等知名企业。
这些企业在技术研发和生产能力方面都具备一定优势,它们通过不断创新和降低成本来提升市场竞争力。
此外,中国企业也在有机发光二极管市场上崭露头角。
中国的有机发光二极管制造商积极投入研发,并且逐渐提升生产能力。
预计在未来几年,中国有机发光二极管企业将有更多的市场份额。
技术发展趋势高分辨率随着消费者对显示效果要求的提高,有机发光二极管显示屏需要具备更高的分辨率。
目前已经出现了越来越多的高分辨率有机发光二极管显示屏,未来这一趋势将会持续发展。
2024年发光二极管市场前景分析
2024年发光二极管市场前景分析引言发光二极管(Light Emitting Diodes,LEDs)是一种基于半导体材料发出光线的电子器件,具有低功耗、长寿命和高效能的特点。
近年来,随着技术的不断发展和创新,发光二极管市场迅速增长,应用范围逐渐扩大。
本文将对发光二极管市场前景进行分析,并重点探讨其发展趋势和潜在机会。
市场规模分析发光二极管市场在过去几年呈现出强劲的增长态势。
据统计,2019年全球发光二极管市场规模达到XXXX亿美元,预计到2025年将增长至XXXX亿美元。
主要推动市场增长的因素包括能效要求的增加、照明市场的需求增长以及政府对绿色节能技术的支持。
应用领域分析照明行业作为替代传统照明设备的新兴技术,发光二极管在照明行业中具有广泛的应用前景。
随着发光二极管技术的不断进步,LED照明产品在亮度、可调光性和色彩表现等方面不断提升,逐渐受到消费者的青睐。
根据市场研究,全球LED照明市场预计在2025年达到XXXX亿美元,占据整个照明市场的XX%份额。
电子显示行业发光二极管在电子显示领域有着广泛的应用。
LCD背光、平板电视、智能手机等电子设备都离不开发光二极管的加入。
随着电子显示技术的不断创新,对发光二极管的需求也在不断增加。
市场研究显示,在未来几年,全球电子显示市场将保持稳定增长,为发光二极管市场创造更大的机会。
汽车行业随着汽车行业的快速发展,对能效和照明需求的提升,发光二极管在汽车照明方面的应用逐渐增加。
发光二极管具有低功耗、高亮度和长寿命等优势,成为传统汽车照明系统的理想替代品。
据预测,全球汽车发光二极管市场预计在2025年将达到XXXX亿美元,并且有望继续保持高速增长。
技术发展趋势Mini LEDMini LED是一种新型的发光二极管技术,具有更小尺寸和更高亮度的特点。
相较于传统发光二极管,Mini LED具备更高的能效和更好的色彩表现,适用于电子显示、照明和汽车行业等多个领域。
预计Mini LED市场规模将在未来几年实现快速增长。
功率型发光二极管的研究与应用进展
功率型发光二极管的研究与应用进展3张 万 生(中国电子科技集团第十三研究所 石家庄 050051)布 良 基(广东省佛山光电器材公司 佛山 528000)摘 要 文章首先对功率型发光二极管的起源和发展作了回顾和简要的叙述.然后以固体光源照明为目标,给出了几种可见光功率发光二极管芯片和封装的典型结构,并且对它们各自的特点进行了比较.最后指出了功率发光二极管作为固体光源取代真空灯泡用于照明在未来的五至十年内将成为现实.关键词 功率,发光二极管,芯片,封装,照明H igh pow er light emitting diodesZH ANG W an 2Sheng(Thirteenth Research Institute o f Chinese Electronics Technique G roup ,Shijiazhuang 050051,China )BU Liang 2Ji(Guangdong Fuo shan Optic Electricity Device Company ,Fuo shan 528000,China )Abstract An overiew of the origin and development of light em itting diodes (LE Ds )is presented.The package sealing of several high visible output LE D chips is described and a com parison of their different characteristics given.These LE Ds may replace vacuum light bulbs in the next five to ten years.K ey w ords power ,light em itting diode (LE D ),chips ,pack ,illum inate3 2003-11-11收到初稿,2002-02-14修回 通讯联系人:E 2mail :wshzh @1 引言功率型发光二极管(light emitting diode ,LE D )研制起始于20世纪60年代中期的G aAs 红外光源,由于其可靠性高、体积小、重量轻、可在低电压下工作而被首先用于军用夜视仪,以取代原有的白炽灯.80年代,InG aAsP/InP 双异质结红外光源被用于一些专用的测试仪器,以取代原有体积大、寿命短的氙灯,这种红外光源的直流工作电流可达1A ,脉冲工作电流可达24A.红外光源虽属早期的功率型LE D ,但它一直发展至今,产品不断更新换代,使用更加广泛,并成为当今可见光功率型LE D 发展的技术基础.可见光功率型LE D 起源于20世纪90年代超高亮度LE D 应用领域的拓展.1991年,红、橙、黄色Al 2G aInP 超高亮度LE D 的实用化揭开了LE D 发展新篇章,使LE D 的应用从室内走向室外,成功地应用于各种交通信号灯、汽车的尾灯、方向灯以及户外信息显示屏.蓝色、绿色AlG aInN 超高亮度LE D 的相继研制成功,实现了LE D 的超高亮度全色化,然而用于照明则是超高亮度LE D 拓展的又一全新领域,用LE D 固体灯取代白炽灯和荧光灯等传统玻壳照明光源已成为本世纪未来的发展目标.由此可见,光功率型LE D 的研发和产业化将成为今后发展的另一重要方向,其技术关键是不断提高发光效率(lm/W )和每一器件(组件)发光通量.功率型LE D 所用的外延材料采用MOC VD 的外延生长技术和多量子阱结构,虽然其内量子效率还需进一步提高,但获得高发光通量的最大障碍仍是芯片取光效率很低.目前由于沿用了传统的指示灯型LE D 封装结构,工作电流・903・ 32卷(2003年)5期一般被限定为20mA.按照这种常规理念设计和制作的可见光功率型LE D根本无法达到高效率和高通量的要求.为提高可见光功率型LE D的发光效率和发光通量,满足照明要求,则必须采用新的设计理念:一方面通过设计新型芯片结构来提高取光效率;另一方面通过增大芯片面积,加大工作电流,采用低热阻的封装结构来提高器件的光电功率转换效率.因此设计和制作新型芯片和封装结构,不断提高器件的取光效率和光电转换效率一直是可见光功率型LE D发展中至关重要的课题,本文将对这方面的最近进展作一综述(为简便起见,以下所称功率型LE D 即可见光功率型LE D).2 功率型LED芯片LE D的外量子效率取决于外延材料的内量子效率和芯片的取光效率.由于超高亮度LE D采用了MOC VD的外延生长技术和多量子阱结构,在精确控制生长和掺杂以及减少缺陷等方面取得突破性进展,其外延片的内量子效率已有很大提高,AlG aInN 虽不及AlG aInP,但波长为615nm的AlG aInP的内量子效率已接近极限100%,由于半导体与封装环氧的折射率相差较大,致使内部的全反射临界角很小,有源层产生的光只有小部分被取出,大部分在芯片内部经多次反射而被吸收,成为超高亮度LE D芯片取光效率很低的根本原因.提高取光效率的芯片结构主要有以下几种.2.1 Al G a I nP透明衬底(TS)梯形功率型LE D芯片结构自从超高亮度AlG aInP LE D问世以来,各厂家一直都在通过采用新型芯片结构来提高AlG aInP芯片的取光效率.这些结构包括:一次外延较厚窗口层和布拉格反射层,二次外延生长厚窗口层和电流阻挡层,采用晶片键合(wafer bonding),以透明的G aP 衬底(TS)取代吸光的G aAs衬底(AS)等.它们对LE D 芯片的取光效率都有不同程度的提高,其中效果最佳者属美国HP公司所独有的二次外延厚窗口层(60μm)和晶片键合的透明衬底(TS)结构,如图1(a)所示的小结面积(0.3mm2)的常规LE D芯片,其发光通量为吸收衬底(AS)的2—3倍,流明效率一般超过50lm/W,波长为611nm时可达102lm/W,波长为590—611nm的外量子效率一般为15%,652nm时可达55%,5mm封装的光通量一般为5—10lm.为提高其发光通量,1998年制研成功功率型大结面积(0.5mm2)的透明衬底(TS)芯片,如图1(b)所示,尽管大芯片会对侧面出光带来不利影响,从而使外量子效率有所降低,但其发光通量却为TS 小结面积的5倍.2000年,该公司又推出了TS倒梯形结构的功率型大结面积芯片,如图1(c)所示.该芯片在590—640nm波长范围内,直流工作电流为500mA时的发光通量大于60lm,大约相当于100—350mW的光功率,达到了创纪录的水平.这种芯片的P-I特性如图1所示,其电流密度均为传统规范值40m A/cm2.若芯片以脉冲方式工作,则发光通量可达到140lm.从直流和脉冲两种工作方式可以看出,芯片的导热性能和封装的热设计对降低结温提高发光通量是何等重要.图1 AlG aInP透明衬底(TS)梯形功率型LE D芯片结构与其同类芯片性能的比较(a)常规5mm封装的TS芯片;(b)功率型大尺寸TS芯片;(c)梯形功率型大尺寸TS芯片2.2 I n G aAlP(AS)纹理表面结构的功率型LE D芯片结构采用晶片键合技术的AlG aInP(TS)LE D性能虽好,但因其技术复杂,生产成本高而难于广泛使用,为解决这一问题,进一步提高超高亮度AlG aInP LE D 的市场潜力,必须做到发光效率高,生产成本低.按照这一理念,德国Osram公司于2001年研制出新一代的InG aAlP LE D芯片,采用最新设计将芯片窗口层表面腐蚀成为能够提高取光效率的纹理结构,如图2(a)所示.其取光模式如图2(b),(c)所示.芯片表面纹理的基本单元为具有斜面的三角形结构,光子的反射路线被封闭在这样的结构之中,使有源层发出的光子能够更有效地被取出;或者如图2(b)所示,光子通过不同的表面直接射出,或者如图2 (c)所示,经多次反射后通过改变入射角再射出.欧姆接触电极的几何图形位于取光结构注入电流的部位,这样可使注入电流更有效地扩展到有源区.外延片的布拉格反射层被设计成具有较宽的反射角度,这样可使芯片背反射的大部分被覆盖.采用这种纹理表面结构的InG aAlP(AS)LE D芯片可以获得大于・13・物理图2(a)InG aAlP(AS)纹理表面结构,实线为纹理表面的整体结构,虚线表示原外延层的平面窗口层;(b)一种取光模式:经过侧壁反射改变临界角后从另一侧壁取光;(c)另一种取光模式:通过表面侧壁直接取光50%的外量子效率,芯片封装后的功率转换效率超过30lm/W,是常规InG aAlP(AS)LE D的2倍,与采用晶片键合技术的透明衬底(TS)LE D性能相当.纹理表面结构对光束角特性没有影响,不仅可取代常规的方形芯片,而且还可以很容易按比例放大成为功率型的大尺寸芯片,如图3所示.这种芯片可在4in(1in≈2.5cm)G aAs衬底上通过MOC VD一次外延直接生长成高内量子效率的外延片,并可采用常规的芯片制造技术进行大规模生产.而晶片键合透明衬底的InG aAlP(TS)LE D由于技术复杂却只能采用3in的G aAs衬底,因此在降低生产成本和实现产业化规模生产方面,纹理表面高效取光结构的In2G aAlP(AS)LE D具有广阔的发展前景.2.3 Al G a I n N/蓝宝石功率型LE D芯片倒装结构为满足光源对高发光通量的需求,美国AXT公司将AlG aInN芯片面积由常规的0.325mm×01375mm增大至1.26mm×1.26mm,制成的P2系列大结面积正面出光的功率型LE D芯片能够在大电流350mA下工作,不同波长450nm,505nm,525nm下的辐射通量分别为35mW,30mW,27mW,流明效率分别为6lm/W,12.5lm/W,17.5lm/W,尽管对芯片结构进行了优化设计,具有良好的电流扩展和背反射层,但其取光效率仍然受到了很大的限制,其原因是: AlG aInN一般是外延生长在绝缘的蓝宝石衬底上,欧姆接触的P电极和N电极只能在外延表面的同一侧,正面射出的光将被接触电极吸收和键合引线遮挡.然而造成光吸收更主要的因素是:P型G aN层电导率较低,为满足电流扩展的要求,覆盖于外延层表面大部分的半透明NiAu欧姆接触层的厚度应大于50nm,但是要使光吸收最小,则NiAu欧姆接触层的厚度必须非常薄,这样在透光率和扩展电阻率二者之间则要给以适当的折衷,折衷设计的结果必定使其功率转换效率的提高受到了限制.2001年,美国LumiLeds公司研制出的AlG aInN 功率型倒装芯片(FC LE D)结构则使这一突出矛盾得到解决,如图3(a)所示.这种结构是通过透明的蓝宝石衬底取光,这样不仅能避免P型、N型欧姆接触电极吸光和键合引线的挡光影响,而且还可不必考虑NiAu欧姆接触层的透光性,使其厚度增至50nm 以上,从而改善了注入电流扩展的效果,降低了正向压降,同时还起到了背反射作用,将有源层发出的光经过底部的NiAu层反射,从蓝宝石衬底取出,因此AlG aInN倒装芯片结构使取光效率有了明显提高.其制作过程大致如下:(1)在外延片顶部的P型G aN:Mg淀积厚度大于50nm的NiAu层,用于欧姆接触和背反射;(2)采用掩模选择刻蚀掉P型层和多量子阱有源层,露出N型层;(3)淀积、刻蚀形成N型欧姆接触层,芯片尺寸为1×1mm2,P型欧姆接触为正方形,N型欧姆接触以梳状插入其中,这样可缩短电流扩展距离,把扩展电阻降至最小;(4)将金属化・113・ 32卷(2003年)5期图3 Luxeon系列功率型LE D(a)芯片倒装在硅载体上;(b)管壳底盘硅载体和倒装芯片;(c)功率型LE D的整体封装凸点的AlG aInN芯片倒装焊接在具有防静电保护二极管(ES D)的硅载体上;(5)通过倒装AlG aInN芯片的硅载体与管壳底盘进行电气连接,并将其封装在具有良好光学特性、允许大电流和高温工作的管壳之中.AlG aInN功率型倒装芯片(FC)LE D的优异性能将把氮化镓LE D固体光源的应用推向一个新水平.2.4 Al G a I n N/碳化硅(SiC)背面出光的功率型LE D芯片结构美国Cree公司是采用SiC衬底制造AlG aInN超高亮度LE D的全球惟一厂家.几年来,该公司对Al2 G aInN/SiC芯片结构进行不断改进,亮度不断提高.由于P型和N型电极分别位于芯片的底部和顶部,单引线键合,兼容性较好,使用方便,因而成为Al2 G aInN LE D发展的另一主流.该芯片主要分为Al2 G aInN/SiC正面出光和背面出光两种结构,芯片尺寸为0.3mm×0.3mm.由于背面出光结构芯片中的内部反射光可通过背面的反射层有效地从正面取出,因而亮度比正面出光结构提高50%,紫外波段(395—405nm)芯片的外量子效率约为25%.2001年,该公司推出的新一代X B T M系列背面出光的功率型LE D芯片,如图4(a),(b),(c)所示,芯片尺寸为0.9mm×0.9mm,顶部引线键合垫(直径120μm)处于中央位置,“米”字形电极(宽度30μm)使注入电流能够较为均匀地扩展,底部采用AuSn合金将芯片倒装焊接在管壳底盘上,具有较低的热阻.工作电流为400mA时,波长为405nm和470nm的输出光功率分别为250mW和150mW.由于SiC不仅导电而且具有良好的导热性能,适宜做成耐高温的功率型器件,因此AlG aInN/SiC面出光的功率型LE D在未来的照明变革中将是一种非常有竞争力的固体光源.图4 AlG aInN/S iC背面出光功率型LE D芯片结构图(a)顶部视图;(b)底部视图;(c)截面视图3 功率型LED的封装超高亮度LE D作为信号灯和其他辅助照明光源应用时,一般是将多个<5mm封装的各种单色和白光LE D组装在一个灯盘或标准灯座上,并声称寿命可达到1×105h.2000年已有研究文章指出,<5mm 白光LE D工作6000h后,其光强已降至原来的一半,事实上,采用<5mm白光LE D阵列的发光装置,其寿命可能只有5000h.不同颜色的LE D的光衰减不同,红色最慢,蓝、绿色居中,白色最快.由于<5mm 封装的LE D原来仅用于指示灯,其封装热阻高达300℃/W,不能满足充分散热的要求,致使LE D芯片的温度升高,造成器件光衰减加快.此外环氧树脂变黄也将使光输出降低.大功率LE D在大电流下产生比<5mm白光LE D大10—20倍的光通量,因此必须通过使用有效的散热和采用不劣化的封装材料来解决光衰减问题,管壳及封装已成为研制大功率LE D・213・物理的关键技术之一,全新的LE D功率型封装设计理念主要归纳为两类:一是单芯片功率型封装;另一是多芯片功率型封装.3.1 功率型LE D的单芯片封装1998年,美国Lminled公司研制的Luxeon系列大功率LE D固体光源管壳及封装结构如图3(b), (c)所示.这种LE D功率型单芯片封装与常规的LE D (<5mm)封装结构全然不同,它是将正面出光的LE D 芯片直接焊接在热沉上,或者将背面出光的LE D芯片先倒装在具有焊料凸点的硅载体上,然后再将其焊接在热沉上,使大面积芯片在大电流下工作的热特性得到改善.这种封装对于取光效率、散热性能和电流密度的设计都是最佳的,其主要有以下特点:(1)热阻低.常规的<5mm型LE D较小的芯片尺寸和传统环氧封装具有很高的高热阻,而这种新型封装结构的热阻一般仅为14℃/W,比常规LE D减小约20倍.(2)可靠性高.内部填充稳定的柔性胶凝体,在-40℃至120℃的范围内,不会因温度骤变产生的内应力使金丝和框架引线断开.用这种硅橡胶作为光耦合的密封材料,它不会出现普通光学环氧树脂那样的变黄现象,金属引线框架也不会因氧化而沾污.(3)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.在应用中可将它们组装在一个带有铝夹层的电路板(铝芯PC板)上,电路板作为器件电极连接的布线之用,铝芯夹层则可作为功率型LE D的热沉,这样不仅可获得较高的发光通量,而且还具有较高的光电转换效率.3.2 功率型LE D的多芯片组合封装2001年,美国UOE公司研制的多芯片组合封装的N orLux系列功率型LE D照片示于图5(a),(b).这种新型封装结构采用六角形铝板作为衬底,这是为了使它们在一起有效地进行组装.六角形铝衬底的直径为1.25in,发光区位于其中央部位,直径约为0.375in,可容纳40个LE D芯片.用铝板作为热沉,并使它不导电.芯片的键合引线是通过在衬底上做成的两个接触点与正极和负极连接.根据所需输出光功率的大小来确定衬底上排列管芯的数目,组合封装的超高亮度芯片包括AlG aInN和AlG aInP,它们的发射光可为单色、彩色(RG B)、白色(RG B三基色合成或蓝色黄色二元合成).最后采用高折射率的材料按照光学设计形状进图5 多芯片组合封装的功率型LE D(a)多芯片组合封装;(b)六角形多芯片铝板封装行封装,不仅取光效率高,而且还能够使芯片和键合的引线得到保护.由40个AlG aInP(AS)芯片组合封装的LE D流明效率为20lm/W.采用RG B三基色合成白光的组合封装模块,并当混色比为0143R: 0148G:0.09B时,发光通量典型值为100lm,CCT标准色温为4420K,色坐标x为0.3612,y为0.3529.由此可见,这种采用常规芯片进行高密度组合封装的功率型LE D可以达到较高的亮度水平,不仅可作为光耦合的理想光源,而且还由于热阻低,可在大电流下工作,具有较高的光输出功率,因而是一种切实可行很有推广前景的功率型LE D固体光源.4 应用及前景4.1 应用・313・ 32卷(2003年)5期超高亮度功率型LE D大大扩展了LE D在各种信号显示和照明光源领域中的应用,主要有汽车内外灯和各种交通信号灯,包括城市交通、铁路、公路、机场、海港灯塔、安全警示灯等.功率型白光LE D作为专用照明光源已开始用于汽车和飞机内的阅读灯,在便携式照明光源如钥匙灯、手电筒、背光源及矿工灯等方面也得到越来越多的应用,白光除三基色合成外,还可通过将一种特制的磷光体涂敷在G aN蓝色或紫外波长的功率型LE D芯片上形成白光.功率型LE D在建筑物装饰光源、舞台灯光、商场橱窗、广告灯箱、庭院草坪照明、城市夜景等方面与其同类产品相比显示出了它独有的特点.使用超高亮度功率型红、绿、蓝三基色LE D,可制成结构紧凑、发光效率比传统白炽灯光源高得多的数字式调色调光光源,配合计算机控制技术,可得到极其丰富多彩的发光效果.超高亮度功率型LE D所具有的低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠等优点,在军事上还可作为野战、潜水、航天、航空所需的特种固体光源.4.2 前景器件结构的进步,取光和热沉优化设计使大功率LE D发光效率和发光通量不断提高,由多个5mm LE D组装的灯盘和灯头将被功率型LE D组装的灯芯所取代.图6给出了LE D发光通量增加的历程和未来的发展趋势,其发光通量以每一个封装的LE D 计,由图6可以看出:从1970年至2000年的最近30年间,光通量大约每18—24个月要增加2倍.自1998年N orLux系列功率型LE D问世后,发光通量的增加趋势更快,这是由于N orLux系列功率型LE D采用了具有单独导光、导电、导热通路的管壳结构.功率型LE D对建筑和装饰设计具有重大的影响,设计师可将整个LE D固体光源系统装入墙壁、天花板甚至地板上,由于LE D具有非常长的寿命,将不需要更换灯泡,功率型LE D光源产品将成为建筑物的一个组成部分,并将形成一个全新的产业方向.随着超高亮度LE D性能的改进,LE D照明光源引起了照明领域的更大的关注,普通照明市场的需求是巨大的,功率型LE D白光技术将更能适应普通照明的需要,只要LE D产业能持续这一开发方向,图6 LE D发光通量增加的历程和未来的发展趋势则LE D固体照明在未来5—10年内将会取得重大的市场突破.5 结语半导体照明是21世纪最引人瞩目的新技术领域之一,功率型LE D作为一种高效的环保的绿色固体光源将在本世纪迅速发展并得到越来越广泛的应用.我国目前虽已有许多厂家以产、学、研相结合的方式进行AlG aInP和AlG aInN外延材料的研制和生产,但外延片的内量子效率与国际水平尚有一定差距;芯片和封装大多仍沿袭传统的设计理念和制造模式.因此采用功率型芯片和封装结构来提高LE D 的取光效率,研制出散热和光学性能良好的功率型LE D,并由此推动LE D固体光源的应用仍将是我们国内LE D产业面临的主要技术课题.参考文献[1]S trategies Unilim ited,M ay2000.Report SC223G allium Nitride20002T echnology[2]Nakamura S et al.Appl.Phys.Lett.,1994,64:1684[3]Nakamura S et al.Phys.Rev.B,1997,55:1938[4]Mukai T et al.Jpan.J.Appl.Phys.Part2,1998,34:L479[5]H ofler G E et al.E lectron.Letters,1998,34:1781[6]W ierer T J et al.Appl.Phys.Lett.,2001,78:3379[7]Bhat J et al.H igh P ower White LE D T echnology C opyright(c)Lum ileds Lighting LLC C om pany,2001[8]M artin P S et al.H igh2P ower Red,G reen,Blue and White LE DsC opyright(c)Lum ileds Lighting LLC C om pany,2001[9]C om pound Sem iconductor,2001,7(11):9[10]C om pound Sem iconductor,2001,7(5):9[11]C om pound Sem iconductor,2002,8(8):11[12]C om pound Sem iconductor,2002,8(11):25・413・物理。
2024年发光二极管光源市场分析现状
2024年发光二极管光源市场分析现状摘要发光二极管(LED)是一种高效、可靠、灵活、节能和环保的光源技术,在照明领域得到广泛应用。
本文通过对全球和中国发光二极管光源市场进行综合分析,重点分析了市场规模、增长趋势、应用领域和主要参与者,为发光二极管光源市场的发展提供了参考。
1. 引言发光二极管作为一种新型的光源技术,具有诸多优势,例如高效、可靠、寿命长、快速响应等,因此在照明领域逐渐取代了传统的白炽灯和荧光灯。
随着技术的不断进步和成本的降低,发光二极管光源市场经历了快速的增长和广泛的应用。
2. 全球发光二极管光源市场分析2.1 市场规模根据市场调研数据显示,全球发光二极管光源市场规模呈逐年增长的趋势。
2019年市场规模达到xx亿美元,并预计未来几年仍将保持持续增长。
发展中国家的市场需求增加以及各行业对节能环保的要求推动了市场的增长。
2.2 增长趋势发光二极管光源市场的增长主要受到以下因素的影响:•技术不断创新:发光二极管技术不断创新,照明效果更好、亮度更高、寿命更长,吸引了更多用户采用LED照明产品。
•政府政策支持:各国政府对能源节约和环境保护提出要求,推动了发光二极管光源市场的发展。
•成本下降:发光二极管光源的成本逐年下降,使得更多的用户可以承担LED照明产品的价格。
2.3 应用领域发光二极管光源在各个领域都有广泛的应用,包括:•家庭照明:发光二极管灯泡逐渐取代了传统的白炽灯和荧光灯,具有节能环保的特点。
•商业照明:发光二极管灯具在商业场所的应用逐渐增加,例如商场、办公楼、酒店等。
•汽车照明:发光二极管作为汽车照明的一种新兴技术,具有高亮度、耐用性好的特点,逐渐被汽车制造商采用。
3. 中国发光二极管光源市场分析3.1 市场规模中国作为全球最大的发光二极管生产和消费市场之一,发光二极管光源市场规模庞大并持续增长。
根据研究机构的统计数据,2019年中国发光二极管光源市场规模达到xx亿元,并预计未来几年仍将保持较高的增长速度。
2023年发光二极管行业市场研究报告
2023年发光二极管行业市场研究报告发光二极管(LED)是一种能够将电能转换为光能的电子器件,具有高效、长寿命、节能等特点,被广泛应用于照明、屏幕显示、通信等领域。
本篇报告将对发光二极管行业市场进行研究分析。
一、市场规模和增长趋势发光二极管市场规模不断扩大,预计在2027年达到1000亿美元。
市场增长主要受到以下几个因素的影响:1. 照明市场需求增加:随着人们对能源节约和环境保护意识的提高,LED逐渐取代了传统照明产品,成为照明市场的主流产品。
LED照明市场规模不断扩大,促使整个发光二极管市场增长。
2. 电视和显示市场需求增加:随着电视技术的发展和市场竞争的加剧,LED显示屏取代了传统电视和显示屏,成为主流产品。
此外,移动设备和电脑显示器的需求也在增加,进一步推动了LED市场增长。
3. 通信市场需求增加:随着5G通信的普及和需求增加,LED作为高速通信的光源得到了广泛应用,推动了LED市场增长。
4. 政府政策支持:各国政府出台鼓励节能减排的政策,支持LED照明的推广和应用,促进了LED市场的增长。
二、市场竞争格局发光二极管市场竞争激烈,主要品牌包括飞利浦、欧司朗、索尼、三星等。
这些公司在技术研发、产品质量和市场推广方面拥有较强的竞争优势。
此外,中国LED行业也发展迅速,上市公司如三安光电、亿晶光电等在国内市场占据一定份额,正在努力扩大国际市场份额。
中国LED行业制造成本低、规模大、技术水平提高等因素,使得中国成为全球最大的LED制造和出口国。
三、市场前景和挑战发光二极管行业市场前景广阔,随着新技术的不断开发和市场需求的增加,LED市场有望保持稳定增长。
然而,市场仍面临一些挑战:1. 市场竞争激烈:由于市场竞争激烈,价格压力加大,产品利润空间不断缩小。
2. 技术创新难度大:研发新的LED产品和技术需要大量的资金和人力投入,技术创新难度大。
3. 市场审查和合规标准:发光二极管行业受到各国市场的审查和合规标准的限制,需要在符合相关标准的基础上开展市场销售。
国内外LED发展现状概述
国内外LED发展现状概述引言LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为一种新型的照明光源,在国内外得到了广泛的应用。
本文将概述国内外LED发展的现状,从市场规模、技术进展、应用领域和政策支持等方面进行分析。
1. 市场规模1.1 国内市场规模随着国家政策的推动和技术的不断进步,国内LED市场规模呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示,2019年国内LED市场规模达到X亿元,同比增长X%。
1.2 国际市场规模国际LED市场规模同样呈现出良好的增长态势。
据国际市场研究公司的数据显示,2019年全球LED市场规模达到X亿美元,同比增长X%。
其中,亚太地区是全球LED市场的主要增长驱动力。
2. 技术进展2.1 LED发光原理LED是一种发光二极管,通过载流子在半导体材料中的复合释放光能,实现发光。
LED具有功耗低、寿命长、响应快等优点,逐渐取代传统光源成为主流照明。
2.2 LED技术革新随着LED技术的不断革新,LED在发光效率、色温调节、亮度控制等方面有了显著提升。
例如,通过引入磷光粉技术,LED可以实现多种色温和色彩输出,满足不同场景的照明需求。
2.3 量子点技术量子点是一种新兴的发光材料,具有较高的色彩饱和度和高光谱纯度。
LED量子点技术的应用,使LED在显示、照明等领域具备更好的色彩表现和能效。
3. 应用领域3.1 家庭照明LED作为一种节能环保的照明光源,逐渐在家庭照明中得到广泛应用。
家庭LED照明产品多样化,包括LED灯泡、LED筒灯等。
3.2 商业照明商业照明是LED应用的重要领域之一,如商场、办公楼、酒店等公共场所。
LED商业照明具有能效高、寿命长等特点,可以降低能耗和维护成本。
3.3 汽车照明汽车照明中的LED应用也越来越广泛,包括车灯、仪表盘显示等。
LED汽车照明具有高可靠性、高亮度和低功耗的优势,提高了车辆的安全性和能效。
4. 政策支持4.1 国内政策支持国家出台了一系列的政策措施,以推动LED产业的发展。
发光二极管产业发展现况与趋势-2024回顾与2024展望
发光二极管产业发展现况与趋势-2024回顾与2024展望发光二极管(LED)是一种半导体器件,具有高效能、低能耗、长寿命等优势,被广泛应用于照明、显示、通信和汽车等领域。
近年来,随着技术的不断进步和应用的推广,LED产业发展迅猛,并呈现出以下几个现况和趋势。
首先,LED产业规模不断扩大。
LED照明市场持续增长,根据市场研究机构的数据,全球LED照明市场规模从2019年的约140亿美元增长到2024年的预计180亿美元。
这主要得益于LED照明产品在能效和环境保护方面的优势,以及政府对于绿色照明政策的支持。
其次,LED技术不断进步。
随着LED发光效率的提高和成本的下降,LED照明产品已经具备了与传统照明产品相媲美甚至超越的性能。
此外,新型材料和技术的引入进一步推动了LED技术的创新发展,例如微波化学气相沉积(MOCVD)技术和量子点技术等,有望进一步提升LED产品的品质和特性。
第三,智能化和连接性成为发展方向。
随着物联网技术的发展,智能家居、智能照明等概念逐渐普及,LED产业也将朝着智能化和连接性发展。
LED照明产品将具备更多的智能功能和可互联互通的能力,通过智能手机等终端实现个性化、便捷的控制和操作。
第四,LED产业链更加完善。
随着产业链各环节的不断完善和优化,LED产业的竞争格局也在发生变化。
传统照明企业和半导体企业纷纷涉足LED领域,不仅加快了技术进步和产品创新的速度,也进一步推动了LED产业的发展。
此外,国内外一些新兴企业也开始涉足LED产业,通过自主研发和技术创新来争夺市场份额。
展望2024年,LED产业仍将保持快速发展的势头。
首先,随着节能环保意识的提升和政府政策的支持,LED照明市场将继续扩大。
特别是在一些欠发达地区和新兴市场,LED照明产品的普及还有较大的空间。
其次,LED技术将继续进步。
LED发光效率将进一步提高,产品的品质和特性将不断改善。
新材料和新技术的不断引入,也将促进LED产业的创新和升级。
国内外大功率发光二极管的研究发展动态
国内外大功率发光二极管的研究发展动态电子信息科学与技术专业李江涛指导教师邓德力摘要:大功率LED广义上是指单颗LED光源功率大于0.35W,广泛应用于景象照明等场所。
本文立足于对大功率LED光学性能的研究,简要介绍了外延材料、芯片及工艺等技术对LED 成品的影响。
通过对国内外外延结构和封装等方面的浅要分析,得出MOCVD和MBE两种技术在LED领域的应用使得各种复杂结构的生长成为可能,同时,LED技术指标的不断提高,提高了大功率LED器件性能和应用产品可靠性。
关键词:大功率发光LED;光学性能;封装技术The Research And Development Of The High Power LightEmitting DiodeStudent majoring in Electronic information science and technology Li JiangtaoTutor Deng DeliAbstract:The high power LED broadly refers to a single LED whose light source power than 0.35 w, It’s widely used in Scene illumination and etc. Based on the study of the high power LED’s optical properties of, briefly introduces the influence of extension materials, chip and producing technology on the led products. Through the analysis of domestic and international extension structure and packaging, etc, draw the conclusion that the two technology of MOCVD and MBE are applied in the LED fields makes the growth of complex structure possible,at the same time, as the technical indexes LED rise ceaselessly, the performance and the application of high power LED have been improved.Key words:The high efficiency shines LED; Optical property; Encapsulation technology引言:半导体照明是指用全固态发光器件作为光源的照明技术,包括使用半导体发光二极管(LED,Light Emitting Diode)或者有机半导体发光二极管(OLED,Organic Light Emitting Diode)来作为光源。
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国内外大功率发光二极管的研究发展动态电子信息科学与技术专业李江涛指导教师邓德力摘要:大功率LED广义上是指单颗LED光源功率大于0.35W,广泛应用于景象照明等场所。
本文立足于对大功率LED光学性能的研究,简要介绍了外延材料、芯片及工艺等技术对LED成品的影响。
通过对国内外外延结构和封装等方面的浅要分析,得出MOCVD和MBE两种技术在LED领域的应用使得各种复杂结构的生长成为可能,同时,LED技术指标的不断提高,提高了大功率LED 器件性能和应用产品可靠性。
关键词:大功率发光LED;光学性能;封装技术The Research And Development Of The High Power LightEmitting DiodeStudent majoring in Electronic information science andtechnology Li JiangtaoTutor Deng DeliAbstract:The high power LED broadly refers to a single LED whose light sourc e power than 0.35 w, It’s widely used in Scene illumination and etc. Based on the study of the high power LED’s optical properties of, briefly introduces the influence of extension materials, chip and producing technology on the led products. Through the analysis of domestic and international extension structure and packaging, etc, draw the conclusion that the two technology of MOCVD and MBE are applied in the LED fields makes the growth of complex structure possible,at the same time, as the technical indexes LED rise ceaselessly, the performance and the application of high power LED have been improved.Key words:The high efficiency shines LED; Optical property; Encapsulation technology引言:半导体照明是指用全固态发光器件作为光源的照明技术,包括使用半导体发光二极管(LED,Light Emitting Diode)或者有机半导体发光二极管(OLED,Organic Light EmittingDiode)来作为光源。
半导体照明是21世纪半导体技术发展与突破的关键,作为国家发展下一代照明的战略性技术,将带动以GaN 为代表的第三代宽禁带半导体技术的发展。
半导体照明是节能的“富矿”同样亮度下耗电仅为普通白炽灯的1/10,节能灯的1/2,使用寿命却可以延长100倍。
随着LED 技术的快速进步和新的应用不断出现,节能效果已经显现。
如景观照明(替代霓虹灯)节能70%、交通信号灯(替代白炽灯)节能80%,如能在2010年进入普通照明,节能的效果将更加显著。
专家预测,在2005年至2015年间,我国半导体照明在特殊照明领域的应用可累计实现节电约4000亿度;2015年后半导体照明进入普通照明应用后,其每年节电量将超过1000亿度[1]。
半导体照明是安全、健康的“绿色光源”,环保效果明显。
半导体照明光源直流、低压、无频闪和电磁干扰,无红外、紫外辐射,无荧光灯中的汞蒸汽等污染物,符合欧盟未来灯具生产标准,并通过节能降耗减少火力发电产生的C02、S02和粉尘的排放量。
此外,半导体照明的数字化照明应用和丰富的视觉效果可以调节人的生理和心理、营造气氛,带来健康舒适的生活和工作环境。
目前半导体照明已从最初的手机、交通信号、显示屏、景观装饰等特殊照明领域,开始进入电脑、电视等中大尺寸液晶背光,已成为当代信息社会“增光添彩”不可或缺的关键元器件。
基于GaN基功率型蓝光LED的白光照明技术,其国际最高水平流明效率已经达到或者超过了荧光灯,最高已经超过1201m/W。
当前半导体照明应用面临的主要挑战是从各个方面入手提高器件的流明效率。
归纳起来,可以从以下几个方面来概括半导体照明技术与产业的现状与发展趋势:一、现有的技术路线(蓝宝石衬底)在3-5年内不可能替代。
依此路线,在2010年有望实现130—1501m/W目标,现有的外延材料、芯片及工艺等技术在3-5年内不会有新的突破性进展。
衬底材料中蓝宝石和与之配套的垂直结构的衬底剥离技术仍将在较长时间内占统治地位。
二、目前LED最大的技术问题是两高两低,即提高内量子效率和出光效率,降低光衰(提高寿命)与降低成本。
LED最终的功率效率是整个生产流程中电注入效率、内量国内超亮度及白光子效率、出光效率、封装效率和光转换效率的乘积。
内量子效率和出光效率两大指标亟需大幅度提高。
光效Droop(LED在大电流条件下出现光电效率的衰减)仍是比较大的问题。
三、目前解决出光效率的技术首选垂直结构和光子晶体(3-5年)。
垂直结构的LLO.LED(Laser Lift offLED)和低成本的Si 衬底的薄膜生长技术在短期内仍将保持其优势。
激光剥离的大尺寸垂直结构LED是目前实现高亮度、大功率型白光LED的最佳方案。
与传统工艺相比,不仅出光效率高、正向压降小、远场辐射好,而且其出光效率不会随管芯尺寸的增加显著降低,是提高内量子效率的首选。
在大电流注入的情况下,垂直结构LED的光电转换效率衰减的趋势也比原有工艺缓很多[1]。
光子晶体是提高外量子效率的必由之路。
四、未来技术趋势是非极性面外延(5-8年)、GaN衬底外延(8-10年)。
非极性面生长技术能有效降低内建极化场,为提高内量子效率提供了一个新的选择,有望突破绿光LED高功率效率的问题。
这使得实现暖色调以及可调色调的白光LED照明成为可能。
GaN衬底生长技术能有效减少缺陷,控制非均匀性,是从根本上提高内量子效率的有效方法,预计需要8-10年能有所突破。
五、大功率LED封装是一个涉及到多学科(如光学、热学、机械、电学、力学、材料、半导体等)的研究课题。
LED封装设计应与芯片设计同时进行,并且需要对光、热、电、结构等性能统一考虑。
在封装结构上,可以采用大面积芯片倒装结构、金属线路板结构、导热槽结构、微流阵列结构等。
为了解决芷片材料与散热材料之问因热膨胀失配造成电极引线断裂的问题,可以选用陶瓷、Cu/Mo板和Cu/W板等合金作为散热材料;选用导热性能好的铝板、铜板作为散热基板材料是当前研究的重点之一。
选择合适的界面材料以及确定界面材料的合理厚度可以减低芯片的内部热应力。
对荧光粉和封装材料等施加一定的保护也可以提高大功率LED的性能和可靠性。
节能、环保的半导体照明,是缓解我国能源紧张的有效途径之一。
LED作为绿色、节能、长寿的新一代照明和显示器件中的光源,将在5-10年内大规模取代传统光源,已成为世界各国科技界、产业界的共识,一场照明领域的革命已经清晰地显现出它亮丽的晨光。
LED产业发展状况我国LED产业从上世纪七十年代开始,一直紧跟着世界LED产业的发展步伐。
特别是近几年来,由于国家的重视,863光电子项目的投入,相关大学、研究所加大研发力量,各地方政府及企业投入增加,加快发展速度。
到目前为止,已具有一定的规模,并初步形成LED产业链。
1 大功率LED1.1 LED发光原理发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。
当一个正向偏压施加于PN结两端时,在某些半导体材料的PN结中,其P区的载流子浓度远大于N区,非平衡空穴的积累远大于P 区的电子积累(对应NP结,情况正好相反),由于电流注入产生的少数载流子是不稳定的,对于PN 结系统,注入到价带中的非平衡空穴要与导带中的电子复合,饱和后,多余的能量则以光的形式向外辐射,从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光[1]。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。
因此,LED基本的工作机理是一个电光转换的过程,当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,通常,禁带宽度越大,辐射出的能量越大,对应的光子具有较短的波长,反之具有较长的波长,因此,由于半导体晶体禁带宽度的不同,就发出从紫外到红外不同颜色、不同强度的光线[2]。
半导体晶体的原子排列决定禁带,确定发光特性:λ=hc/Eg;杂质掺入形成p 型区和n 型区;在正向偏压下,注入电子与空穴复合;复合能量以光(有效复合)或热(无效复合)的形式释放;整个过程基本上是无害的。
一般的半导体发光二极管,多以III-V、II-VI族化合物半导体为材料。
这些材料的发光范围由红光到紫外线,目前红光的材料主要有A1GalnP,而蓝绿光及紫外线的主要材料则有A1GalnN。
虽然II-VI族材料也可以得到红光和绿光,但是此族材料极为不稳定,所以目前使用的发光材料大部分是III-V族,最有前途的是GaN器件。
1.2 LED晶片的基本构造LED晶片的基本结构一般可归为两大类,一类是针对GaP、GaAsP、AlGaAs等传统型LED晶片,一类是针对超高亮度InGaAlP 红、黄与InGaN蓝、绿光器件而言。
而目前应用到最多的是第二类LED晶片,这类器件主要包括衬底、发射层、MQW 发光层、透光层四个部分。
其一般均通过MOCVD外延工艺制备。
对于四元的红、黄晶片,通常采用GaAs作为衬底,但由于GaAs吸收光较强,因此,会在衬底和发光层生长一层反射层。
对于GaN基器件,一般采用Al2O3或SiC作为外延衬底,其优点在于不存在吸收光,因此一般不加发射层[3]。
2 LED的制造和影响其发光的相关参数。
2.1 LED的相关参数2.1.1 电学指标①正向工作电流IF(mA)额定工作电流IF(mA): LED 在理想的线性工作区域,在此电流下可安全地维持正常的工作状态;最小工作电流IFL(mA): LED 在小于此电流工作时,由于超出理想的线性工作区域,将无法保证LED 的正常工作状态(尤其是在一致性方面);最大容许正向电流IFH(mA): LED 最大可承受的正向工作电流,在此电流下,LED 仍可正常工作,但发热量剧增,LED 的使用寿命将大大缩短;最大容许正向脉冲电流IFP(mA): LED 最大可承受的一定占空比的正向脉冲电流的高度。