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“十二五”LED材料业发展面临机遇
2011-07-14 15:54:57 来源:ic639.com 作者:639电子网 【 】 浏览:1096次 评论:0
2010年底,国内企业已经安装到位的MOCVD机台数量约310多台,目前这一数量已增至450台,而到年底将有可能达到600台。MOCVD数量的激增,是我国LED产业爆发式发展最直观的表象。

    LED产业的快速发展,一方面拉动了上游材料业的发展,另一方面,更加突显出关键原材料、配套件依赖进口的弊端。产业链上下游企业如何加深沟通、合作,进一步提升材料本地化供应的水平,在高端材料领域尽快取得突破?6月24日,中国电子材料行业协会在苏州组织召开“2011 LED产业及其材料技术、市场高层论坛”,政府主管官员、院校知名专家学者、LED上下游企业高层就国内外LED材料技术及市场发展的新动向、新热点以及产业发展新策略等进行深入交流和探讨。工业和信息化部电子信息司集成电路处郭力力代表任爱光副处长对国内外LED产业发展现状及“十二五”我国LED产业发展规划概况做了介绍与说明。

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     LED材料市场看涨

    LED产业的需求是材料业持续增长的引擎,对未来LED产业的发展前景一致看好,也预示着LED材料业发展面临难得的市场机遇。



    由芯片及外延材料、衬底材料、发光材料、封装材料、散热材料、工艺辅助材料等为主组成的庞大的LED材料家族,是发展LED产业的重要基础,对提升LED技术水平,加快产品更新换代,降低成本和普及应用至关重要。中国电子材料行业协会秘书长袁桐介绍说,最近几年我国LED产业的高速增长有力地推动了材料业的发展,特别是随着我国成为全球LED封装大国,我国初步形成了较为完善的封装材料供应链,封装所用的支架、导电银胶、低段封装基板等大部分材料已实现国产化。另外,芯片及外延材料、衬底材料等其他材料的研发和产业化进程也在加快,初步实现了高性价比SiC衬底的国产化,国产MO源在国内市场的占有率已达六成,国产LED显示屏芯片在国内市场成为主导产品。

    未来三五年内中国将在世界LED产业界占据主流地位。LED产业的需求是材料业的持续增长的引擎,对未来LED产业的发展前景一致看好,也预示着LED材料业发展面临难得的市场机遇。中科院上海硅酸盐研究所研究员徐军认为,大批量的MOCVD和晶体生长设备被中国LED生产企业采购,明LED未来将是中国的天下。

    江苏南大光电材料股份有限公司总裁李建华十分看好LED市场前景。他分析说,从国内来看,科技部明确表示将继续支持扩大半导体照明市场规模,江西、杭州、南京、上海等省市都相应出台新政鼓励LED发展。从国外看,也有很多积极的信号,日本在核危机之后加速了LED在日本的普及速度,例如,7-Eleven日本公司宣布,为了应对2011年夏天供电不足问题,他们将投资100亿日元,把东京电力公司辖区范围内的所有门市店面的照明设施,更换为LED灯光源。在日本这样全球LED技术水平领先国家的示范和推动作用下,LED照明在全球范围内的普及有望提前。

    清华大学液晶技术工程技术中心教授张百哲说,今后5年内,大尺寸TFT-LCD用LED背光将是一个高速增长期,年平均增长率将超过20%,到2014年平均占有率将达96%。而全球70%的TFT-LCD模组在中国生产,TFT-LCD模组成本费用中70%以上又是原材料,液晶背光市场对原材料需求持续增长的脉络清晰可见。他还分析说,在中小尺寸市场(特别是手机)由于受到AMOLED挤压,LED背光市场开始下滑,而且这种挤压将在5年后加剧。好在2014年后LED照明市场会进一步上量,可以弥补和衔接背光市场的需求缺口。

    直面成本散热难题

    LED的发光效率在业界的努力下已大致超过黄金交叉点,但解决LED光热转化率带来的散热问题,有待更便宜、更方便的解决方案。

    “对LED散热基板来说,要便宜,便宜,再便宜,便宜才是王道。”联茂电子集团总经理张校康说。他认为,LED的发光效率在业界的努力下已大致超过黄金交叉点,但解决LED光热转化率带来的散热问题,有待更便宜、更方便的解决方案。他同时指出,LED照明的应用可能优先在室内而不是室外,因为散热的问题在室外还没有解决好。



    在LED背光源的设计中通常会遭遇散热和成本的两难处境。苏州京东方茶谷电子有限公司技术副总监候彦介绍说,通过采用高发光强度的LED芯片并加强背光源光学设计来减少LED芯片数量是液晶电视背光源的发展趋势之一,为保证寿命在3.5万小时以上,散热器的设计非常重要。尽可能增加接触面是一种解决的方法,但负面的影响是材料成本的增加和组装效率的下降。他还说,由于监视器价格已经非常低,监视器要采用LED背光,对成本的要求非常苛刻,这需要产业链共同努力打造光源系统。

    “LED背光取代CCFL的甜蜜点在哪里?”江苏省(龙腾)平板显示技术研究院院长简廷宪说,是降价来刺激需求,还是大量生产牺牲库存,业界需要做出选择。与此同时,成本的持续下降,发光效率持续提升,散热问题持续改善,宽出光角封装和与彩膜色匹配的适应性等都是产业界需要面对的严峻的挑战。同时,他还认为,LED背光与CCFL成本持平会有可能,除了技术手段,还需要创新商业模式。

    浙江天乐微电科技股份有限公司总经理刘经纬说,在LED产品应用中,电路基板除了扮演承载LED模块结构的角色外,随着LED输出功率越来越高,还必须扮演好散热的角色。因此,在基板材料的选择上必须兼顾结构强度及散热的要求。对于高功率LED,为满足其散热要求,需要采用基散热基板,但在满足性能要求时,要同时考虑成本。

    提升品质突围高端

    企业要从产业化和专业化的角度慎重考虑技术路线和项目可行性。符合成本效益的4英寸蓝宝石衬底将是未来LED外延芯片及终端产品价格下降的主要推动力。

    从某种程度上而言,衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线,因此衬底材料的选择是LED产业的一个关键核心问题。伴随着LED产业迅速发展,高质量蓝宝石衬底材料需求激增,国内发展蓝宝石热度非常高,但徐军对此泼了冷水。他认为,蓝宝石产业化有很多技术和专利上的问题并没有得到根本解决,企业要从产业化和专业化的角度慎重考虑技术路线和项目可行性。另外,他强调,新的技术发展需要生长、装备、控制技术同步推进。

    苏州天科合达蓝光半导体有限公司常务副总经理黄志伟说,因为核心专利缺失,高端产品落后,我国LED产业发展面临潜在的风险,数量众多的企业将面临洗牌和整合。他认为,开发高附加值SiC-LED具有广阔市场前景,Cree已经取得了高端SiC-LED的商业成功,我国也应该利用产业整合的机遇向LED高端领域进军,研发高附加值的碳化

    外延片决定LED芯片的质量,要得到品质好的LED芯片,就必须提高外延片的质量。杭州士兰明芯科技有限公司总经理江忠永认为,对于LED的发展,提高发光效率是关键。LED的亮度取决于一是长晶,二是提取效率。图形化蓝宝石衬底技术以简单的工艺、相对低廉的成本、可以显著改善LED器件的性能,成为现阶段各大LED生产研发企业开发高亮度大功率LED器件的首选衬底材料。同时他强调说,LED应用很广,企业需要找到适合自己的领域去发展。在LED显示屏芯片领域,国内的产品已经在市场上成为主流,在照明领域,小芯片应用的量会比大芯片多,士兰明芯选择先从小芯片切入照明领域。另外,控制成本需要特别的工艺方案,用铝而不是用贵金属做电极。

    中电科技集团13所张万生教授说,为了提高LED封装的电发光转换效率,研制高折射率的封装胶体和高激光光效的荧光粉将成为封装技术的发展趋势。他还说,降低成本也相当关键,外延工艺技术将伴随蓝宝石衬底从2英寸向3英寸、4英寸发展,由于4英寸外延片的产出量约为2英寸的4倍,因此,符合成本效益的4英寸蓝宝石衬底将是未来LED外延芯片及终端产品价格下降的主要推动力。



    合力推动国产化

    希望有关政府部门对此给予更多的关注,在专用材料方面加大技术创新和投入的力度,加快批量生产的步伐,以满足LED产业快速发展的迫切要求。

    从总体来看,国产LED上游关键材料的发展还滞后于中下游产业发展的需求。袁桐介绍说,目前荧光粉、蓝宝石、有机MO源、烷、磷烷,封装用的高性能硅胶、环氧等材料国内只能小量供应,主要依赖进口。她希望有关政府部门对此给予更多的关注,在专用材料方面加大技术创新和投入的力度,加快批量生产的步伐,以满足LED产业快速发展的迫切要求。国产材料被用户采用都要经历艰难的过程,希望下游用户多多支持国产材料。

    深圳恩达电子有限公司副总裁贺培严介绍说,日本LED终端生产厂商在产品开发方面,非常重视与零部件、原材料生产厂家的密切合作,我们也应该学习国外,上下游加强沟通,设计方需要什么工艺和成本,材料方能提供什么批量和价位都需要沟通,充分沟通,上下游都可以获益。

    广东风华高科科技股份有限公司项目经理陈伟说,LED封装过程中所用的关键材料之一的导电银胶特别是大功率用产品,我国仍然完全依靠进口,国产导电银胶属中低档产品。国内生产导电银胶的企业发展面临困难:一是,LED企业多而散,导电银胶的生产很难规模化。二是,一般商家不愿轻易更换原材料,即使基本性能达标,老化性能通过,也会对国产材料的长期稳定性担心。他认为,导电银胶研发、生产的厂家与LED生产厂家需加强沟通,发挥各自优势。他说,国产导电银胶可选择的产品很多,希望通过加强上下游的合作,加速高档导电银胶产品国产化进程。

    李建华也希望政府能够加大对LED产业链中较为薄弱的MO源和MOCVD设备这两个环节的财政和税收方面的支持力度,增强LED产业上下游的技术交流,通过各个环节技术的整体发展,促使产业整体平衡发展,突破国外的技术封锁,强化中国LED产业在世界上的话语权和影响力。

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