2017中國LED產業應用市場及發展態勢分析

1、LED產業概況

(1)LED簡介

LED是“發光二極管”的縮寫。它被翻譯成“發光二極管”。它是一種新型的半導體固態發光器件。當在兩端增加正電壓時,半導體中的載流子引起光子發射產生光。由不同材料製成的LED將發射不同波長的光以形成不同的顏色。LED具有能耗低、體積小、壽命長、無汙染、響應快、驅動電壓低、抗震性強、色度高的特點。它被稱為新一代照明光源和綠色光源。

LED作為第四代半導體光源具有以下優點:

高效率、低能耗:光電轉換效率可達50%以上,白熾燈僅為10%~20%。此外,LED單體的功率一般為0.05~1W,可以根據不同的需要量身定製,並通過簇來降低能耗。在相同亮度下,普通白熾燈的功耗僅為普通白熾燈的1/8-1/10。

長壽命:光通量衰減到50%的理論壽命為10萬小時。

可靠耐用:無易損件,如鎢絲、玻璃殼等,廢品率低,維修成本低。

柔性應用:體積小,包裝扁平,易於開發成輕、短產品,製作點、線等產品的具體應用形式。

安全性:該裝置的工作電壓在2~八~五V之間。

綠色環保:廢棄物可循環利用,無汙染,無汞,在生產和使用過程中不會因環境的破壞而造成有毒金屬汙染。

響應時間短:適用於頻繁切換和高頻操作。

2017中國LED產業應用市場及發展態勢分析

(2)LED產業鏈

LED產業鏈包括LED基板生產、LED外延生長、LED芯片製造、LED封裝和LED應用五大環節。一般來說,基板製造、外延生長和芯片製造被認為是LED產業的上游,包裝被認為是中游,而應用被認為是下游。LED的外延生長和LED芯片的製造工藝是整個產業鏈的關鍵環節。

LED基板的主要功能是承載,是生產外延膜的主要原料。目前,藍寶石、SiC、Si和GaAs的LED基板材料主要有藍寶石、SiC和Si四種,藍光和綠光LED的生產中使用了GaAs,GaAs用於生產紅色和黃色LED。

LED外延生長是通過在LED襯底上利用氣相沉積、液相沉積和金屬有機化學氣相沉積等多種外延生長方法形成LED外延膜的過程,以形成半導體發光材料膜。外延膜的生產對生產設備、工藝、技術和生產管理的要求最高,生產工藝最為複雜。LED外延膜的質量對下游產品的質量有重要影響。目前,用於生產高亮度LED外延片的主流技術是金屬有機化學氣相沉積。

2017中國LED產業應用市場及發展態勢分析

LED芯片製造工藝首先需要根據下游產品的性能要求進行LED芯片結構和工藝設計。然後通過退火、光刻、刻蝕、金屬電極蒸發、合金化和介電膜形成發光二極管結構,然後通過關鍵指標的測試,進行磨削、切割、分類和封裝。LED芯片製造涉及精細和多樣化的工藝。工藝流程管理和製造工藝水平將直接影響LED芯片的質量和成品率。

LED封裝是指將外部引線連接到LED芯片電極以形成LED器件。封裝的主要功能是保護LED芯片,提高光提取效率。目前,LED封裝基本上採用表面貼裝、倒裝芯片等一般半導體封裝結構。

LED應用是利用LED器件為終端用戶製作LED應用產品,如指示燈、顯示屏、LCD背光、LED照明等。該鏈接技術主要體現在系統集成、技術廣泛、功能多樣化等方面。

在全球範圍內,LED產業鏈中的企業數量分佈在皮拉米德。上游基板的製造、外延生長和芯片製造的特點是技術和資本密集型,參與競爭的公司數量相對較少。上游不僅是技術進步的瓶頸,也是整個LED產業發展的關鍵。上游企業資源相對集中,利潤率高,中游和下游應用的進入門檻相對較低,涉及的企業數量較多,利潤率低。


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