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1、.一、LED发展历史介绍1907年HenryJosephRound第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。由于其发出的黄光太暗，不适合实际应用；更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的适应，研究被摒弃了。二十年代晚期BernhardGudden和RobertWichard在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。再一次因发光暗淡而停止。1936年，GeorgeDestiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了“电致发光”这个术语。二十世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED,并于60年代面世。据说在早期的试
2、验中，LED需要放置在液化氮里，更需要进一步的操作与突破以便能高效率的在室温下工作。第一个商用LED仅仅只能发出不可视的红外光，但迅速应用于感应与光电领域。60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED.磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮，甚至产生出橙色的光。到70年代中期，磷化镓被使用作为发光光源，随后就发出灰白绿光。LED采用双层磷化镓蕊片（一个红色另一个是绿色）能够发出黄色光。就在此时，俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光的LED.尽管它不如欧洲的LED高效。但在70年代末，它能发出纯绿色的光。80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED的诞生
3、，先是红色，接着就是黄色，最后为绿色。到20世纪90年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED.第一个有历史意义的蓝光LED也出现在90年代早期，再一次利用金钢砂-早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标准去衡量，它与俄国以前的黄光LED一样光源暗淡。90年代中期，出现了超亮度的氮化镓LED,随即又制造出能产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓Led.超亮度蓝光蕊片是白光LED的核心，在这个发光蕊片上抹上荧光磷，然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。就是利用这种技术制造出任何可见颜色的光。今天在LED市场上就能看到生产出来的新奇颜色，如浅绿色和粉红色。随着人类在LED超亮度
4、的领域的技术进步，LED在消费电子的运用也越来越广泛。二、LED的分类及特点a）常见LED的分类A、按发光管发光颜色分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管不适合做指示灯用。B、按发光管出光面特征分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。C、从发光强度
5、角分布图来分有三类：高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。标准型。通常作指示灯用，其半值角为2045散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为4590或更大，散射剂的量较大。D、按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。E、按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。F、按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度小于10mcd）；超高亮度的LED（发光强度大于100mcd）；把发光强
6、度在10100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）。b）LED的特点发光二极管（LED）作为第三代半导体照明光源。这种产品具有很多梦幻般优点：1）光效率高：光谱几乎全部集中于可见光频率，效率可以达到50%以上。而光效差不多的白炽灯可见光效率仅为10%-20%.2）光线质量高：由于光谱中没有紫外线和红外线，故没有热量，没有辐射，属于典型的绿色照明光源。3）能耗小：单体功率一般在0.05-1w,通过集群方式可以量体裁衣地满足不同的需要，浪费很少。以其作为光源，在同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的1/8-1
7、0.4）寿命长：光通量衰减到70%的标准寿命是10万小时。一个半导体灯正常情况下可以使用50年，即使长命百岁的人，一生最多也就用2只灯。5）可靠耐用：没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件，非正常报废率很小，维护费用极为低廉。6）应用灵活：体积小，可以平面封装，易开发成轻薄短小的产品，做成点、线、面各种形式的具体应用产品。7）安全：单位工作电压大致在1.5-5v之间。8）绿色环保：废弃物可回收，没有污染，不像荧光灯一样含有汞成分。9）响应时间短：适应频繁开关以及高频运作的场合。三、LED产业链分析a）LED产业链情况LED元件按照其制作过程分为上游单晶片与磊晶片制作，中游晶粒制作（将单晶片经过光刻、腐
8、蚀等程序切割出LED晶粒），下游则通过封装制成LED成品，详见下图：b）国际市场产业链分布情况分析位于产业链中、上游的芯片制作及晶圆材料的制作由于技术难度较高，且西方对中国的技术封锁，该领域的为美国、欧洲（主要是德国）及日本的企业所垄断，有少数台湾企业具备这个领域的核心技术，有竞争力的本土企业较少，特别是在大功率LED方面，几乎没有本土企业。我国led封装企业总体上以民营企业为主，从业人员年轻化，文化程度参差不齐，企业增长较快，对外来产品、技术的模仿能力极强。企业注重短期效益，忽视品牌建设，缺乏长期的战略规划。位于下游的LED封装企业，60%分布在中国大陆地区，且臣不断上市的趋势，所以，中国大
9、陆地区是名符其实的世界LED封装基地。c）我国LED产业投资态势分析led行业具有比较长的产业链（包括上游、中游、下游及应用产品），每一领域的技术特征和资本特征差异很大，从上游到中游再到下游，行业进入门槛逐步降低。上游外延片具有典型的“双高”（高技术、高资本）特点，中游芯片技术含量高、资本相对密集，下游封装在技术含量和资本投入上要低一些，而应用产品的技术含量和资本投入最低。仅从投资规模看，LED产业链各环节的情况大致如下：LED产业链的不同特点吸引了不同的投资对象。从我国国内来看，上游和中游的外延/芯片领域受到资本实力强大的企业的关注，这些企业有上市公司（如江西联创、长电科技等），也有资本雄厚
10、的民营企业（如深圳世纪晶源、厦门三安、大连路美等），目的是通过上游和中游高端切入，力争在LED领域占据主导地位；但该领域投资额度大，专业技术人才比较匮乏，投资风险比较大，已投资企业的回报率还不高。下游封装领域近期也受到投资者的高度关注，相对于外延芯片“双高”的特点，投资封装领域不但可以降低技术风险，且投资规模适中，更加接近于应用市场而降低市场风险，故受到投资者的青睐，尤其是对功率型封装更加充满期望。应用产品的市场准入门槛最低，是直接面对终端市场的领域，技术风险小、投资额低而且回收快，是小额资本进入LED行业的首选，如圣诞灯、草坪灯、手电筒、指示灯、信号灯等产品，这类企业在深圳、广州、厦门、宁波
11、等地已经形成了产业集聚；但因该领域进入门槛低，市场竞争日益激烈，定单对企业的生存与发展致关重要，多数厂商采取低价竞争策略，产品品质缺乏基本保证。四、LED的应用领域市场分析随着LED发光效率不断提升，LED在应用上呈现多层次的变化（见图2），从传统应用到手机、汽车，预估在06年开始将应用在行动设备、汽车产业、LCD面板及一般照明四部份，发展趋势如下图：a）LED显示屏市场分析LED显示屏是LED主要应用市场，2006年，中国LED显示屏市场需求额为40.5亿元，比2005年增长25.1%.美国市场研究公司CommunicationsIndustryResearchers（CIR）预测，5年内全
12、球LED显示屏市场将从2004年的32亿美元，增长至2008年的56亿美元。目前LED显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医院。在LED需求量上，LED显示屏仅次于LED指示灯名列第二，占到LED整体销量的23.1%.由于用于显示屏的LED在亮度和寿命上的要求高于LED指示灯，平均价格在指示灯LED之上，这就导致显示屏用LED市场规模达到32.4亿元，超过指示灯位居榜首成为LED的主要应用市场。凭借着独特优势，LED显示屏广泛应用在体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等场所。b）LED背光源市场分析LED早已应用在以手机为主的小尺寸液晶面板背光市场中，手机产量的持续增长带动了背光源市场的快
13、速发展。特别是2003年彩屏手机的出现更是推动白光led市场的快速发展。2007年起，笔记本电脑屏、液晶（LCD）显示器、液晶电视采用LED背光源逐渐普及，这将成为全球LED产业新的发展动力。c）LED汽车车灯市场分析led灯响应时间仅为20ms,这也是其与传统钨灯（响应时间25ms）相比的另一大优势。这种快速的响应时间使其入选刹车指示灯的最佳产品，在遇到事故需刹车时，它能够给驾驶员提供更多的反应时间，这相当于使时速60英里的汽车少行驶24英尺的距离。大量数据显示车用LED会有一个光明的前景。根据法兰克福车展的观察报告及LED和汽车制造商的调查报告，Fox预计，到2013年外部应用类LED销售
14、额会与内部应用类持平，车用LED市场总值将超过12亿美元。Volkswagen和DaimlerChrysler也已加入该行业。车用LED应用增多的一个最大因素就是欧洲昼行灯的普及，昼行灯已经席卷加拿大、芬兰、瑞典和美国，成为一股风潮。据报道，昼行灯能显着降低交通事故的发生。面对昼行灯日益增加之势，欧洲各国正积极制定标准。而LED即是昼行灯的最佳选择，预计将占有1亿美元的市场份额，这与尾灯应用领域收入持平。LED作为汽车车灯主要得益于低功耗、长寿命和相应速度快的特点。LED将逐步实现从汽车内部、后部到前部的转移，最终占据整个汽车车灯市场。凭借着汽车的巨大产能，LED车灯市场面临着巨大的发展潜力。
15、2005年中国LED汽车应用市场规模为0.29亿元，其中汽车车灯市场规模为0.21亿元。从整个LED应用市场看，汽车应用市场还处于起步导入期，但随着中国汽车市场的蓬勃发展，LED在该领域的广泛应用是可期的。d）LED室内灯饰及交通灯市场分析室内装饰灯市场是LED的另一新兴市场。通过电流的控制，LED可以实现几百种甚至上千种颜色的变化。在现阶段讲究个性化的时代中，LED颜色多样化有助于LED装饰灯市场的发展。LED已经开始做成小型装饰灯，装饰幕墙应用在酒店、居室中。2005年室内装饰灯市场规模达到1.58亿元。随着白光LED及大功率led技术的日益成熟，LED在灯饰市场的应用前景将更加广阔。经过多年的替换工作，全国主要城市由传统交通灯替换为LED交通灯的工作已经接近尾声。LED交通灯市场在经历了多年的高速成长期后，2005年市场规模达到15.2亿元。二、三级城市的交通灯建设及替换工作使了LED在交通灯市场的持续增长成为可能。预计2008年LED在交通灯市场的规模将达到近30亿元。e）LED景观照明市场分析景观照明市场主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主，推动力量主要来自于政府。受到2008年北京奥运会和2010年上海世博会的影响，北京、上海等举办地加快了景观照明的步伐，由于LED功耗低，在用电量巨
