LED是什么时候出现的?它是什么时候兴起并工业化的?目前国内LED行业发展前景如何?
因为它的黄光太暗,不适合实际应用;更困难的是碳化硅和电致发光不能很好地适应,
这项研究被放弃了。伯恩哈德·古登和罗伯特·维查德在20世纪20年代末在德国使用硫化锌和硫化锌。
从铜中提取的黄磷会发光。又一次因为光线昏暗而停止了。1936年,George Destiau发表了硫化锌粉末发光的报告。随着电流的应用和广泛了解,它终于出现了。
引入了术语“电致发光”。20世纪50年代,英国科学家将半导体用于电致发光实验。
砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED,出现在20世纪60年代。据说在早期的实验中,LED需要
放在液氮中,还需要进一步操作和突破,才能在室温下高效率工作。第一个商用的LED只能发出不可见的红外光,但很快在感应和光电领域得到应用。20世纪60年代末,在砷化镓中
通过在衬底上使用磷化物,发明了第一个可见的红色LED。磷化镓的变化让LED效率更高,发出红光。
更亮,甚至产生橙色光。到了70年代中期,磷化镓被用作光源,然后它发出灰烬。
白光和绿光。LED采用双层磷化镓芯片(一红一绿),可以发出黄光。就在那时,
俄罗斯科学家用金刚砂制造黄色LED。虽然没有欧洲的led效率高。但是在20世纪70年代末,
它能发出纯绿色的光。1980年代早期和中期砷化镓和磷化铝的使用制造了第一代高亮度发光二极管
出生,先是红色,然后是黄色,最后是绿色。到90年代初,铟铝镓磷被用于生产。
有橙色,橙色,黄色和绿色的发光二极管。第一个历史性的蓝色LED也出现在20世纪90年代初。
金刚石砂的二次利用--早期半导体光源的障碍。按今天的技术标准,它和俄罗斯昔日的黄差不多。
光线和LED一样暗淡。90年代中期,超高亮GaN LED出现,之后被制造出来生产高强度。
绿色和蓝色InGaN发光二极管。超亮蓝光芯片是白光LED的核心,这种光芯片涂有荧光。
磷,然后荧光磷通过吸收核心的蓝色光源转化为白光。就是用这种技术制造任何。
什么颜色的光是可见的。今天,你可以看到LED市场上生产的新颖颜色,如浅绿色和粉红色。有
科学思想的读者可能会意识到,LED的发展经历了一个漫长而曲折的历史过程。实际上
最近开发的LED不仅可以发出纯紫外光,还可以发出真正的“黑色”紫外光。然后引领发展
不知道历史已经愚蠢到什么程度。也许有一天我们能开发出能发射X射线的LED。然而,LED的发展不仅
纯粹是它的颜色和它的亮度。它和计算机一样,遵循摩尔定律的发展。每18个月,它的亮度是
会翻倍。早期的led只能用在指示灯、早期的计算器显示屏和数字手表中。从现在开始,
出现在超亮领域。将在接下来的一段时间内持续。例如,到2005年,美国所有的交通信件
否。指示灯将由LED取代;美国汽车工业也将在十年内停止使用白炽灯,采用LED灯,包括汽车大灯。大多数大型户外显示屏也使用数千个led来产生高质量的视频效果。
不久,LED将照亮我们的家、办公室甚至街道。高效节能的led意味着太阳能充电电池可以
用阳光给它充电。从而可以在没有电的情况下将光源带到第三世界和其他地方。曾经暗淡
发光二极管现在真正预示着LED新时代的到来。
LED产业发展前景:
随着全球LED市场需求的进一步增加,未来中国LED产业将面临巨大机遇。然而,目前LED核心技术和专利基本被国外垄断,国内企业在“幸福”中“痛苦”前行——
2008年,北京奥运会开幕式上,神奇的“卷轴”彩屏出自中国金利祥科技有限公司;
2009年,国庆60周年阅兵,天安门广场上的巨幅彩屏来自中国利亚德电子科技有限公司;
2010年,上海世博会开幕式上,10000平方米的大屏幕半导体发光二极管(以下简称led)来自中国锐拓显示技术有限公司...
这些看似无边无际的企业背后,隐藏着中国LED产业发展的巨大隐患。记者发现,目前全球LED领域一半以上的技术和专利被美国、日本、德国等发达国家的少数大公司占据。这些专利大多是核心技术专利,国内企业尤其是中小企业很难找到突破口。此外,这些外企在全球尤其是中国精心布局专利网络,犹如一把达摩克利斯之剑悬在头顶。中国的LED产业要想获得长远发展,就必须突破这些专利的层层关卡。
状态
发展迅速,但企业规模小,产业链不完整。
作为全球最具吸引力的新一代光源,LED以其高亮度、低热、长寿命、无毒、可回收等优点,被誉为21世纪最有前途的绿色照明光源。中国的LED产业始于20世纪70年代。经过近40年的发展,现已形成上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州、石家庄七大国家半导体照明工程产业化基地,产品广泛应用于景观照明和普通照明。中国已经成为世界上最大的照明电器生产国和第二大照明电器出口国。
然而,LED行业研究机构——中国LEDinside的一份统计数据显示,截至2009年底,我国LED企业超过3000家,其中年产值过亿的只有140家。然而,在这140家企业中,没有一家企业的产品年销售额超过1亿元,超过5亿元的也只有少数,大多在1亿元至2亿元之间。由此可见,我国LED企业虽多,但规模普遍较小。
记者随机选择了国内一家LED公司进行采访。广东东莞勤上光电有限公司(以下简称勤上光电)成立于1993。是国内较早从事LED产品生产的企业,与清华大学联合成立了LED照明技术研究院。国家大剧院照明、北京绿色奥运道路照明、上海F1赛车场照明、清华大学奥运场馆照明等国内很多项目都出自这家企业。然而,就是这样一个国内LED产业发展的“探路者”。遇到日美德的专利“围堵”,它不得不绕道避开。
“勤上光电的R&D主要集中在下游应用领域,上中游的R&D投入相对较少。这主要是因为国外大公司和台湾省的一些企业垄断了大部分LED核心技术,国内企业只能将目光转向技术含量较低的下游应用市场。”勤上光电知识产权专员万伟在接受《中国知识产权报》采访时,对国内LED企业的现状直言不讳。
据记者了解,目前全球已经初步形成了以亚洲、北美、欧洲为中心,以日本的尼雅化学和丰田合成,美国的嘉里、通用电气和德国的欧司朗为专利核心的产业格局。美国和日本企业在外延片、芯片技术和设备方面具有垄断优势,欧洲企业在应用技术领域优势突出,而中国LED仍处于较低水平,80%左右的产品集中在景观照明、交通信号灯等应用市场,较少涉及汽车照明、大屏幕等高端产品。
腹部肿块
缺乏核心专利,产学研合作松散。
“来自日本、美国和欧洲的五大国际制造商代表了当今LED的最高水平,对产业发展具有重大影响。这种影响不仅体现在产品和收入上,更重要的是技术的垄断。超过50%的核心专利掌握在这五大厂商手中。”一位行业分析师向本报记者介绍。
随着国内LED市场的快速发展,越来越多的外国企业将目光投向中国。尤其是近年来,我国受理的LED领域专利申请数量逐年大幅增长。记者在国家知识产权局发展研究中心提供的一份半导体照明专利风险分析报告中看到,截至2008年底,全球已有22个国家和地区在中国申请专利,技术优势明显的国家在中国申请专利的比例较高。排名前五的国家是日本、韩国、美国、德国和荷兰。其中,日本以1306的专利申请量遥遥领先,占申请总量的24%,其他四国分别占申请总量的7%、5%、4%和3%。
在有效专利方面,中国国内专利申请与国外专利申请的比例约为4比5。但在这些国内专利申请中,台湾省占据了较大份额,其有效发明专利占53%。换句话说,如果把台湾省排除在外,中国大陆与外国在专利数量和专利含金量上的差距将会更大。
此外,从产业链分布来看,国外公司主要在芯片、封装等领域专利布局较多,半数LED核心发明在国内提出了专利申请。尼雅化工、欧司朗、拉米德、嘉里、通用电气等公司掌握了绝大多数核心专利技术。其中日亚化工拥有的核心专利最多,涉及除包装以外的所有产业链。
与上述国外公司相比,中国的LED专利申请明显处于劣势。据高科LED产业研究院调查,截至2008年底,中国LED相关专利申请量为26071万件,其中产业中下游专利接近50%。虽然中国在电极、微结构、反射层、基板剥离/键合等方面有一定优势,但大部分属于外围专利,发明专利仅占60%,通过专利合作条约(PCT)提交的国际专利申请和国外申请的专利很少。
据了解,我国LED产业在核心技术上竞争力不强,产学研结合松散也是制约其发展的主要因素。我国LED专利很大一部分集中在科研院所。比如在外延领域,专利前三名分别是中科院半导体所、中科院物理所、北京工业大学。在芯片领域,前三名分别是中科院半导体所、北京工业大学、北京大学。与科研机构相比,国内企业申请的实用新型专利更多。
缺乏核心专利,产学研合作松散,已经成为悬在我国企业头上的一把达摩克利斯之剑,随之而来的是企业随时面临的专利侵权风险。
“2008年2月,一位美国老太太以专利侵权为由向美国国际贸易委员会提出申请,要求对日立、三星、东芝等34家公司进行337调查,其中包括广州李鸿光电有限公司、深圳周磊电子有限公司等6家中国公司,此案为中国led产业敲响了警钟。”一位业内专家告诉记者,随着LED市场的进一步扩大,中国企业将面临越来越高的专利风险。
反措施
加强自主研发,重视专利的重要作用。
LED照明在北京奥运会、上海世博会等重大活动中的集中展示,让人们对其有了全新的认识,有力地推动了我国LED产业的发展。但对于国内企业来说,加强自主研发,扩大规模,提高产品质量和技术水平是现阶段的首要任务。
TCL集团有限公司知识产权中心专利开发与许可部部长王华君告诉记者:“面对国外公司的'虎视眈眈',国内企业要练好'内功',加大自主创新力度,着力开发能被市场广泛接受和认可的新技术,并在此基础上与国外公司展开许可与合作。”
此外,“在消化吸收国外先进技术的基础上,加强模仿和创新,提高竞争对手核心专利的技术效果,申请改进专利,是规避专利侵权风险的有效途径。国家知识产权局发展研究中心主任毛金生指出。
对此,北京立方律师事务所律师谢也表达了同样的观点。他认为,企业要学会合法使用先进技术,跟踪即将到期的专利,签订专利许可合同、反垄断许可、交叉许可、授权生产,还要在专利未覆盖的国家开拓市场。
由于国内企业面临越来越多的知识产权纠纷,尤其是涉外专利诉讼,王华君建议:“当企业接到跨国公司的专利侵权诉讼时,选择积极应诉才是上策,要学会熟练运用不同国家的不同专利制度和法律诉讼程序。”他进一步解释说,以美国为例,利用美国民事诉讼中的证据交换程序,国内企业可以要求原告提供与涉案专利相关的所有技术信息,包括技术秘密。
此外,加强企业与研究机构的产学研合作也是促进我国LED产业快速发展的有效途径。毛金生表示,国内一些研究机构有一定的R&D能力,而一些企业有很强的加工制造能力。企业、企业和科研机构要强化合作意识,促进科研机构创新成果向企业转移,努力培育一批具有自主知识产权的创新型“龙头”企业。
采访中,记者了解到,虽然我国LED产业发展存在一些问题,但不可否认的是,这种情况已经在逐步改善。而且中国在衬底、外延、封装、芯片一些领域的优势也不容忽视。一些研究所拥有世界领先的专利技术,有能力和实力与跨国公司竞争。
itei工业安全研究中心主任滕飞告诉记者,中国LED企业的观念正在逐渐改变。越来越多的中小企业开始战略部署,逐渐重视知识产权的前期积累,学会用科技武装自己,用专利打开国内外市场,把“陷阱”变成良好的市场前景。“有了好的试验田和突破方向,企业要总结更多的经验教训,才能飞得更高更远。”
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什么是LED?
LED(LightEmittingDiode),中文意思是发光二极管,是一种能将电能转化为可见光的固体半导体器件,可以直接将电转化为光。具有体积小、功耗低、寿命长、高亮度、低发热、环保耐用等特点。主要用于各种室内外显示屏、仪表盘、刹车灯、尾灯、电子表、手机等。
LED产业链包括哪些部分?
LED产业链主要包括LED外延片、LED芯片制造、LED器件封装和产品应用四个部分,此外还包括相关配套产业。
一般来说,外延属于LED产业链的上游,芯片属于中游,封装和应用属于下游。上游属于资金和技术密集型领域,中下游进入门槛相对较低。
什么是LED外延片?
LED外延片生长的基本原理是:在加热到适当温度的衬底上,主要是蓝宝石、sic和Si,气态物质InGaAlP以可控的方式输送到衬底表面,生长出特定的单晶薄膜。目前,LED外延片的生长技术主要采用有机金属化学气相沉积法。
LED外延片的衬底材料是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬底材料需要不同的LED外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术,衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。
目前能用于商业化的衬底只有两种,分别是蓝宝石和碳化硅。其他衬底,如GaN、Si和ZnO,还处于研发阶段,距离产业化还有很长的路要走。
什么是LED芯片?
LED芯片又称LED发光芯片,是一种固态半导体器件。它的主要功能是将电能转化为光能。芯片的主要材料是单晶硅。
半导体晶圆由两部分组成,一部分是P型半导体,其中空穴占优势,另一部分是N型半导体,这里主要是电子。但是当这两个半导体连接在一起时,它们之间就形成了一个pn结。当电流通过导线作用于芯片时,电子会被推到P区,在那里与空穴复合,然后以光子的形式放出能量,这就是LED发光的原理。光的波长,也就是光的颜色,是由形成pn结的材料决定的。
什么是LED封装?
LED封装是指发光芯片的封装,和集成电路封装有很大区别。它不仅要求保护灯芯,还要求能够透光。所以LED封装对封装材料有特殊要求。
LED封装技术大多是在分立器件封装技术的基础上发展起来的,但具有很大的特殊性。一般来说,分立器件的管芯是密封在封装中的,封装的主要作用是保护管芯,完成电气互连。而LED封装是输出电信号,保护管芯正常工作,输出可见光的功能,既有电参数又有光参数的设计和技术要求,所以不能简单的用分立器件对LED进行封装。
LED封装包括引脚封装、表面贴装封装、电源封装等多种形式。
LED应用产品有哪些?
信息显示。信息显示,电子仪器、设备、家用电器等的数字显示。、各种显示器和LED显示屏的信息显示、广告、记分牌等。
交通灯。城市交通、公路、铁路、机场、航海和内河航运的信号灯。
车灯。车内和车外灯、转向灯、刹车灯、雾灯、前照灯、仪表显示器和汽车照明等。
LED背光。小型背光:小于10英寸,主要用于手机、MP3、MP4、PDA、数码相机、摄像机和健身器材;中型背光:10寸到20寸,主要用于笔记本电脑、电脑显示器以及各种显示器;大尺寸背光:大于20英寸,主要用于彩电显示屏。