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                    發改委發布2016版重點產品指導目錄,LED新一輪政策和市場紅利凸顯

                    文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/2/18     瀏覽次數:    


                    近日,國家發改委發布了2017年1號令,公布了2016版《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》。

                    本目錄涉及戰略性新興產業5大領域8個產業(相關服務業單獨列出)、40個重點方向下的174個子方向,近4000項細分產品和服務。

                    其中,與LED產業相關主要包括高端材料、關鍵設備、高效低成本LED替代光源等。

                    (一)指導目錄中,涉及材料部分包括硅材料(硅單晶、拋光片、外延片、絕緣硅、鍺硅)及化合物半導體材料,藍寶石和碳化硅等襯底材料,金屬有機源和超高純度氣體等外延用原料,高端LED封裝材料,新型高效熒光粉,高性能陶瓷基板等。

                    在高端LED封裝材料部分,由于傳統的環氧樹脂(EP)具有易變黃、內應力大及熱穩定性差等缺點,故其不能滿足白光LED的封裝要求,取而代之的是性能優異的有機硅材料。

                    有機硅封裝材料因其結構同時兼有有機基團和無機基團,故其具有優異的熱穩定性、耐水性及透光性,并且已成為國內外LED封裝材料的重點研究方向;然而,有機硅仍存在著某些缺點(如耐UV老化性欠佳、熱導率低等)。近年來,國內外研究者采用納米技術對有機硅進行改性研究,并受到廣泛關注。

                    作為LED封裝材料,普通EP的缺陷決定其已不能滿足封裝材料的使用要求,故對該EP的改性勢在必行。POSS分子既具有納米尺度的無機剛性籠狀結構,又具有反應性的有機官能團,能以共價鍵的形式將無機SiO2粒子引入到有機高分子鏈上,使EP的性能顯著提高,進而明顯提高了封裝膠的綜合性能。

                    加成型有機硅材料具有良好的透明性、耐高低溫性、耐候性、絕緣性、疏水性和耐UV輻射性等特點,是白光LED用理想的封裝材料。為提高LED封裝材料的折射率和耐輻射性能,可在聚硅氧烷分子中加入適量的苯基。隨著研究的不斷深入,必定能開發出滿足LED在不同環境和不同應用領域封裝要求的加成型有機硅封裝材料。

                    有機硅納米復合材料不僅具有強UV屏蔽率、高可見光透過率、高熱導率、低介電常數和填充量,而且對復合材料的力學性能和加工性能沒有影響。納米復合材料所表現出的特異性能已引起眾多專家的重視。

                    此外,作為封裝材料的重要部分,熒光粉材料這一原先相對較寬的利潤空間也已被擠壓殆盡,整體生存狀態也日趨嚴峻。與此同時,封裝需求不斷提升對熒光粉企業提出的更高技術要求,這些都對熒光粉企業提出的更嚴峻的挑戰。

                    過去最有效、最方便的途徑是在藍光LED芯片上同時涂敷黃色(或綠色)熒光粉和紅色熒光粉。但現有的適合藍光激發的紅色熒光粉不是發光效率太低就是穩定性太差,難以應用于高顯色白光LED的制備。

                    目前國內熒光粉企業的產品在光效方面的差異不是太大,基本上已滿足一般封裝的需求,但是在信賴性、光色集中度等關鍵性能指標方面仍然參次不齊。同時,在專利上總體還存在一定的不足。

                    同時,未來封裝技術發展還將對熒光粉性能提出更高的要求,包括高顯色性、全光譜、激發效率、光色集中度、耐高溫特性及長時間老化的顏色漂移離散性等。

                    目前,國內外熒光粉企業都在新一代熒光粉材料研發上下功夫。

                    有研稀土通過近3年的努力,研制出兩類高效低光衰紅色熒光粉,并且這兩類熒光粉都已成功地應用于高顯色低色溫的白光LED的制備中。

                    在改進硫化物紅色熒光粉的同時,有研稀土成功研制了一種新型的堿土和過渡金屬復合氧化物紅色熒光粉。該系列熒光粉以三價銪為激活劑,能被紫外、紫光或藍光LED有效激發。該系列熒光粉在穩定性和發光效率方面都明顯優于傳統的紅色熒光粉。現已申報了國家發明專利。

                    日本三井礦業冶煉公司(Mitsui Kinzoku)研發了一種白光LED用硫化物熒光粉材料。公司稱,已經發明了紅色和綠色熒光粉,可以結合藍光LED產生白光,這與傳統采用藍光LED激發氧化物熒光粉產生白光的方法并不相同。

                    日本三井礦業冶煉公司指出,硫化物熒光粉比氧化物磷光粉發出的光色更純,它和紅色、綠色熒光粉結合能產生更為純凈、自然的白光。

                    (二)涉及外延芯片環節,包括發光二極管(LED)用大尺寸開盒即用藍寶石、碳化硅等襯底、高純金屬有機化合物(MO源)、高純氨氣等開發,生產型金屬有機源化學氣相沉積設備(MOCVD)、氫化物氣相外延(HVPE)等外延裝備,感應耦合等離子體(ICP)刻蝕機等芯片、大尺寸高效低成本LED外延生長、芯片制備產業化技術裝置。

                    近年來,LED行業不斷向更大尺寸襯底發展,來降低成本以及提高高質量的LED芯片產量,從而使得LED燈具普及速度加快。去年,Monocrystal公司推出超大10英寸C-plane開盒即用藍寶石襯底。

                    同時,此次指導目錄的出臺,也意味著外延用藍寶石、GaN、SiC等襯底材料的高標拋光產業化技術(Epi-ready級)將成為重要研發方向和趨勢。

                    此外,大尺寸高效低成本成為下一代LED外延生長、芯片制備產業化技術的主要方向。以目前國內上游設備的研發水平,無疑海外并購的方式將是捷徑之一。過去幾年,MOCVD的國產化一直沒有取得預期效果。

                    極個別企業即使有國產設備已經有少量出貨,但近年來隨著LED行業增速放緩,設備造價較高,LED市場競爭壓力使得行業引來洗牌。在行業過剩產能沒有得到充分消化的情況下,MOCVD設備市場需求也在逐年下降。

                    2016年底福建宏芯收購德國愛思強背后,就有中國集成電路產業投資基金的身影,這也凸顯外延生長核心關鍵設備的國產化緊迫性。而美國最后以國家安全為由否決了這筆交易。

                    (三)涉及封裝環節包括封裝關鍵設備、高效白光LED新型封裝技術及配套材料開發。

                    近年來,白光LED封裝競爭進一步加劇,毛利率的下降導致市場進一步洗牌,洗掉很大一部分沒有競爭力的企業。但白光封裝器件作為照明應用的主要光源,需求越來越多,應用領域也越來越廣泛。

                    隨著LED功率化、模組化、低成本、高可靠性的不斷發展,對封裝技術的要求將越來越苛刻,尤其是封裝材料和封裝工藝。封裝技術比較復雜,需要綜合考慮光學、熱學、電學、結構等方面的因素,同時低熱阻、穩定好的封裝材料和新穎優異的封裝結構仍是LED封裝技術的關鍵。

                    (四)涉及照明環節,包括高效低成本筒燈、射燈、路燈、隧道燈、球泡燈等替代型半導體照明光源,新型LED照明應用產品,半導體照明檢測技術及標準體系建設,半導體照明檢測設備開發及檢測平臺建設。



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