外延片处于LED产业链中的上游环节,包括原材料、衬底材料及设备这三大领域。在LED外延片生长、芯片、芯片封装这三个环节中,外延片生长投资要占到70%,外延片成本要占到封装成品的70%。
外延片生长主要依靠生长工艺和设备。制造外延片的主流方法是采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD),但即使是这种“蕞经济”的方法,其设备制造难度也非常大。国际上只有德国、美国、英国、日本等少数国家中数量非常有限的企业可以进行商业化生产。
外延片材料主要是硅,硅外延片也是当前外延片的主体。世界多晶硅、硅单晶及硅片等外延片制造材料几乎全部为信越(本部在日本,马来西亚、美国、英国)、MEMC(本部在美国,意大利、日本、韩国、马来西亚、台湾)、Wacker(本部在德国,美国、新加坡)、三菱(本部在日本,美国、印度尼西亚)等公司所控制,这四家公司的市场占有率近70%。这些公司除了本部之外,都在其它国家和地区设厂,是跨国生产与经营的公司。
国内外延片市场的基本格局是外资企业产品技术占据主导,本土厂商逐步崛起。近年来,下游应用市场的繁荣带动了我国LED产业迅猛发展,外延片市场也迎来发展良机。国内LED外延片产能快速提升,技术水平不断进步,产品已开始进入中高挡次。
为进一步完善LED产业链,“十二五”期间各级政府继续加强对上游外延片领域基础研究的投入,中下游企业也在积极向上游拓展。外延片作为LED核心器件中的前端高技术产品,我国在这一领域的企业竞争目前仍处于“蓝海”阶段,国内LED外延片市场发展前景乐观。
一、定义
1、LED晶片为LED的主要原材料,LED主要依靠晶片来发光。
2、LED芯片是一种固态的半导体器件,就是一个P-N结,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
二、组成
1、LED晶片的组成:要有申(AS)铝(AL)家(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。
2、LED芯片的组成:由金垫、P极、N极、PN结、背金层构成(双pad芯片无背金层)组成。
三、分类
1、LED晶片
1)按发光亮度分:
A.一般亮度:R﹑H﹑G﹑Y﹑E等;
B.高亮度:VG﹑VY﹑SR等;
C.超高亮度:UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等;
D.不可见光(红外线):IR﹑SIR﹑VIR﹑HIR;
E.红外线接收管:PT;
F.光电管:PD;
2)按组成元素分:
A.二元晶片(磷﹑家):H﹑G等;
B.三元晶片(磷﹑家﹑申):SR﹑HR﹑UR等;
C.四元晶片(磷﹑铝﹑家﹑铟):SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG
2、LED芯片
1)根据用途分:大功率LED芯片、小功率LED芯片两种;
2)根据颜色分:主要分为三种:红色、绿色、蓝色(制作白光的原料);
3)根据形状分:一般分为方片、圆片两种;
4 ) 根据大小分:小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等。
应用于摩天轮二次封装LED全封闭绝缘及它的阻燃性能使得其在一些安全要求较高的场所应用,如在摩天轮上的使用。
(5)应用于室内暗槽及装饰照明 在展馆、酒吧室内的喷泉,宾馆酒店的暗槽等场所使用。
(6)应用于标识、标牌 户外标识、标牌,用LED代替传统的霓虹灯,而LED的防水问题又成了标识、标牌品质的一大影响因素,二次封装LED了因防水问题影响品质和寿命的困扰,因此被大量应用于标识、标牌行业。应用的产品主要有二次封装LED防水模条、二次封装LED点光源。
7)应用于户外大型广告显示屏 采用电脑控制系统和二次封装LED点光源来制作精度较高的大型广告显示屏,由于其性价比较高,越来越被广告公司及广告发面客户认可。该显示屏可以用CF卡播放视频或文字内容的广告,也可以与电脑连接,实现实时传输和播放各种视频节目。
二次封装LED,既可作为灯具直接使用,也可广泛作为LED灯具的内部光源使用,如景观雕塑光源、艺术造型光源、桥梁艺术灯光源,使造型LED灯具在开发制作过程中灯具外壳防水防护要求降到低,也使造型灯的稳定工作得到保障。二次封装LED的面世,使LED成为一种全天候、使用的照明产品。