LED行業(yè)熱點技術(shù)
LED企業(yè)生存狀況日益嚴(yán)峻。隨著國內(nèi)LED行業(yè)競爭加劇,不少企業(yè)開始另覓新的發(fā)展方向,以在未來市場競爭中占有一席之地。而CSP、UVLED、光引擎、植物照明、LED燈絲燈...等新技術(shù)具有廣闊的市場前景,逐漸成為照明企業(yè)的追捧的“對象”。那么它們當(dāng)前的發(fā)展情況如何?未來將會如何發(fā)展?LED企業(yè)又是如何布局,才能搶占市場先機呢?
硅襯底LED作為LED芯片襯底三條技術(shù)主要路線之一,硅襯底技術(shù)與藍(lán)寶石和碳化硅相比,具有低成本、大尺寸、高質(zhì)量、能導(dǎo)電等優(yōu)點。雖然當(dāng)前藍(lán)寶石襯底和碳化硅(SiC)基底是市場的主流技術(shù)路線,但受材料所限,很難做到8-12寸等大尺寸外延,現(xiàn)階段藍(lán)寶石襯底做到6寸的比較多且就會出現(xiàn)一些局限性,而硅襯底可以做到8寸以上。
與國外兩條技術(shù)路線已有二十多年的發(fā)展歷史相比,硅襯底LED技術(shù)從開始研發(fā)到形成產(chǎn)業(yè)集群只用了十年的時間,不斷完善,不斷超越,砥礪前行。目前以硅襯底LED技術(shù)為基礎(chǔ),以晶能光電為核心,通過上、中、下游垂直整合,在全國已經(jīng)形成擁有10幾家企業(yè)的硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈,初具集群規(guī)模,輻射帶動效應(yīng)明顯。2012年,硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值5億元;2013年產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值超過10億元;2014年全產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)產(chǎn)值20億元;2015年產(chǎn)值達(dá)50億元,未來三年可形成百億產(chǎn)值規(guī)模。
晶能光電(江西)有限公司硅基LED研發(fā)副總裁孫錢博士表示,6英寸硅襯底上氮化鎵基大功率LED研發(fā),有望降低成本50%以上。
可見,在成本優(yōu)勢的驅(qū)動下,氮化LED芯片生產(chǎn)將從藍(lán)寶石或SiC襯底向硅襯底轉(zhuǎn)移。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,硅襯底將成為LED產(chǎn)品大幅降低生產(chǎn)成本、提高自動化生產(chǎn)程度的一條主要的技術(shù)路線。
作為一種新的芯片尺寸級封裝技術(shù),具有眾多優(yōu)勢。在燈具設(shè)計上,由于尺寸減小,可使燈具設(shè)計更加靈活,結(jié)構(gòu)也更加緊湊簡潔。在性能上,由于CSP的小發(fā)光面、高光密特性,易于光學(xué)指向性控制;利用倒裝芯片的電極設(shè)計,使其電流分配更家均衡,適合更大電流驅(qū)動;Droop效應(yīng)的減緩,以及減少了光吸收,使CSP具有進(jìn)一步提升光效的空間。在工藝上,藍(lán)寶石使熒光粉與芯片MQW區(qū)的距離增加,熒光粉溫度更低,白光轉(zhuǎn)換效率也更高。
雖然CSP技術(shù)具有諸多優(yōu)勢,但目前國內(nèi)的背光廠家并沒有大規(guī)模量產(chǎn),更多的是一些試水性的試樣。從性能和可靠性的角度來講,CSP當(dāng)前會面臨光效低、焊接困難、光色一致性等問題,還沒有真正達(dá)到應(yīng)用的要求。
未來,隨著CSP技術(shù)的不斷創(chuàng)新完善,使其性能提升、成本下降。在閃光燈、汽車燈、顯示屏等領(lǐng)域具有更大的發(fā)展空間,創(chuàng)造出更大的價值,這可預(yù)示CSP技術(shù)將會是LED封裝未來發(fā)展趨勢。
一般指單波長在400nm以下的不可見光,又稱紫外LED。具有方向性能好、低電壓、綠色環(huán)保、波長可測、長壽命、輕便靈活、切換迅速、耐震耐潮等優(yōu)點。
主要分為UV-A(320~400nm)、UV-B(280~320nm)和UV-C(200~280nm)三類,分別應(yīng)用于用固化裝置、驗鈔機等,醫(yī)療/生物領(lǐng)域中的治療儀及分析儀器,殺菌消毒領(lǐng)域。目前UVLED市場UVA占九成。
波長越短的紫外LED發(fā)光效率越低,制備難度越高,價格也越貴。UV-B和UV-C波段的LED發(fā)光效率只是UV-A的10%-20%,價格約是UV-ALED的10倍。由于UVLED技術(shù)門檻高、芯片與封裝技術(shù)還不夠成熟,導(dǎo)致UV-B和UV-C產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對緩慢。
隨著深紫外LED(發(fā)光波長短于300nm)關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破,紫外光源應(yīng)用到了日常生活、生產(chǎn)科研、國土安全、生物醫(yī)療、生物探測、全天候非視距保密通訊等諸多領(lǐng)域。
根據(jù)法國市場研究公司Yole Développement的調(diào)研報告顯示,到2017年UVLED市場規(guī)??蛇_(dá)2.7億美元,超過整個紫外光源市場的1/3,五年內(nèi)的復(fù)合年增長率可高達(dá)43%,從而形成和紫外汞蒸氣燈分庭抗禮的局面。
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