【正文】 小的障礙而尚未成熟的大功率芯片技術(shù)在提高亮度的同時難以解決散熱問題不得不以犧牲壽命為代價這一矛盾削弱了 LED 產(chǎn)品的根本優(yōu)勢故業(yè)界認為在一些對亮度要求不十分敏感的照明應(yīng)用場合如家庭中的裝飾性照明以 LED 封裝器 件微型化為基礎(chǔ)通過多器件組合使用提高亮度同時也需解決散熱問題是可行的同時 SMD微型 LED在常規(guī)領(lǐng)域也是 LED 器件發(fā)展中最具潛力的產(chǎn)品與常規(guī)器件相比體積超薄短小視角大穩(wěn)定性高在小電流下工作一般 10mA 有足夠亮度可節(jié)省便攜式產(chǎn)品的耗電量適用于手機或其他便攜式微電子產(chǎn)品亮度分級后更可用于室內(nèi)全彩顯示屏和汽車內(nèi)飾照明等應(yīng)用 貼片技術(shù)分為壓膠式貼片技術(shù)以下簡稱 SMD微型 LED和灌膠式框架貼片技術(shù)以下簡稱 TOP微型 LED這兩類技術(shù)又均可以嫁接白光技術(shù)中的熒光粉激發(fā)技術(shù)或改良主要指改上面的熒光粉涂敷為直接添加到封裝用的環(huán) 氧樹脂中此技術(shù)衍生出兩種白光貼片而且這兩種技術(shù)還有一個重要應(yīng)用是均可以通過三基色全彩封裝實現(xiàn)白光顯示基于其體積更微小的優(yōu)勢這在微型高分辨率的顯示屏領(lǐng)域是一項極為重要的應(yīng)用 壓膠技術(shù)主要應(yīng)用于平面式 PCB結(jié)構(gòu)即 SMD微型 LED產(chǎn)品其成品無引腳通過 PCB 背面的電極焊盤用導(dǎo)電膠進行安裝其封裝工藝較為復(fù)雜但制成品膠體外形多樣出光角度大屬新型的貼片點光源灌膠技術(shù)則適用于帶邊框的支架結(jié)構(gòu)只是封裝框架尺寸比常規(guī)要小許多其成品有引腳發(fā)光視角較小大多用于側(cè)部發(fā)光有單芯及多芯類型 這兩類產(chǎn)品與目前常規(guī)發(fā)光二極管相比共同的優(yōu)點是 尺寸小規(guī)格品種豐富貼片安裝不影響 PCB 的強度及布線精度引腳不需焊接保證了器件的可靠性卷帶包裝適合于 SMT 自動化生產(chǎn)線作業(yè)生產(chǎn)效率高 在微型 LED的技術(shù)實現(xiàn)上除與 SMD微型 LED同樣的芯片選用要求外在封裝工藝上采用精確點膠技術(shù)保證成品的封裝無缺陷如氣泡等和成型外觀良好不能造成缺膠或溢膠成品的平板式引腳采用封裝后成型的方式以提高工效及降低材料采購成本另外我們還在此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上實現(xiàn)了三芯片全色化封裝從而使得本產(chǎn)品可以有兩種以上的白光實現(xiàn)方式由于其混合白光可以實現(xiàn)色溫連續(xù)可調(diào)和在一定范圍內(nèi)亮度連續(xù)可調(diào)的特性 工藝路線 與技術(shù)特點 在目前的晶片技術(shù)離取代照明產(chǎn)品還有距離的情況下研究和解決 LED 在一些特殊場合的應(yīng)用有非常重要的意義一是以現(xiàn)有的發(fā)光晶片制備技術(shù)結(jié)合合理的封裝設(shè)計已經(jīng)能足以在一些特殊場合解決掉傳統(tǒng)產(chǎn)品存在的弊端如在礦下照明解決節(jié)能長效尤其是防爆的問題機械設(shè)備輔助照明設(shè)施解決便于移動安全的問題設(shè)計使用時間特別長的工程和產(chǎn)品解決照明或顯示配件頻繁更換的問題等等二是這種應(yīng)用將為今后晶片技術(shù)成熟后用 LED 產(chǎn)品替代傳統(tǒng)照明產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)更好的拓寬應(yīng)用思路 LED 信號指示燈的這應(yīng)用的重要代表 LED信號指示燈主要應(yīng)用于電力 控制系統(tǒng)設(shè)備的指示在 LED產(chǎn)品之前這種信號指示一般是使用氖泡加濾光片的設(shè)計以達到其信號明確光線柔和的應(yīng)用要求 LED 產(chǎn)品一經(jīng)推出對比這種設(shè)計的優(yōu)勢立即得到了充分體現(xiàn)第一個優(yōu)勢是長壽命尤其是對于如三峽工程這樣的百年大計的工程應(yīng)用來講指示部件的長壽命帶來避免頻繁更換的成本優(yōu)勢安全優(yōu)勢和整機技術(shù)指標(biāo)優(yōu)勢是不言而喻的第二個優(yōu)勢是由于 LED 是主動發(fā)光單色性好解決信號明確這一技術(shù)要求也更有利第三個優(yōu)勢是對光線的技術(shù)要求可以通過對指示燈內(nèi)部的晶片選擇和線路設(shè)計來控制不需要影響到成品外觀何況光線柔和正是目前成熟的晶片技術(shù)中適 應(yīng)性最對口的部分第四個優(yōu)勢是發(fā)光晶片本身的必須空間很小這樣對產(chǎn)品的外形設(shè)計可以有更大的自由度如我公司目前設(shè)計的信號指示燈產(chǎn)品尺寸最小的直徑僅 8mm 最大的可以在 26mm 以上同時發(fā)光晶片的小體積也使指示燈內(nèi)部的電路組件如電阻等可以有更大的設(shè)計空間使得 LED 信號指示燈產(chǎn)品直流工作電壓的設(shè)計可以從 6V12V24V36V110V到 220V交流工作電壓可以擴大設(shè)計到 380V適應(yīng)的范圍更廣 指示燈應(yīng)用技術(shù)在 LED業(yè)內(nèi)所處的領(lǐng)域比較特殊是介于 LED封裝和 LED應(yīng)用之間的一種技術(shù)它與 LED封裝的區(qū)別在于其封裝中包含了LED芯片以外的電路組件組合設(shè)計如電阻電容等而與 LED應(yīng)用的區(qū)別在于其主要構(gòu)成材料不是 LED 封裝器件而是 LED 芯片 工藝路線與技術(shù)特點 InGaN藍光 LED芯片的白光功率管暫未涉及三基色 LED 白光技術(shù)和其它白光技術(shù) 作為項目研究的關(guān)鍵性基礎(chǔ)內(nèi)容之一我們在前期首先確定了該系統(tǒng)中 LED 亮度的調(diào)節(jié)方式目前調(diào)節(jié) LED 亮度的方式有兩種 1 調(diào)節(jié)工作電流方式除了紅光 LED 隨著電流的升高亮度會飽和外一般其他LED 的亮度都會隨著其工作電流的增大而增大因此可以通過調(diào)節(jié) LED的工作電流的方法在較大范圍內(nèi)控制 LED的亮度這也是在 LED照 明應(yīng)用中最常規(guī)的應(yīng)用方式 2 脈寬調(diào)制 PWM 方式應(yīng)用 LED 響應(yīng)時間極短一般只有幾納秒至幾十納秒的特性適合于頻繁開關(guān)以及高頻運作場合可以方便地通過周期性的改變脈沖寬度亦即控制占空比的方式來實現(xiàn)對 LED 亮度的調(diào)節(jié)例如要將亮度減半只需在 50 的占空周期內(nèi)提供電流就可以實現(xiàn)通過前期研究我們選擇 200～ 300Hz 的開關(guān)頻率來進行 PWM 亮度調(diào)節(jié)這是因為人眼無法分辨超過 40Hz 的頻率變化而太高的頻率又會引起白光顏色發(fā)生移位和亮度調(diào)節(jié)非線性 LED 發(fā)出的白光由藍光和黃光混合而成其色彩通常由色彩坐標(biāo)來進行定義當(dāng)LED 的開關(guān) 頻率較高如達到上萬 Hz 時在用來切換 LED 開關(guān)的短暫時間間隔內(nèi)色彩坐標(biāo)會發(fā)生變化這樣將引起白光顏色發(fā)生移位 我們在對太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)的研究中前期重點面向太陽能半導(dǎo)體路燈并根據(jù)其特點設(shè)計了一種新型的太陽能半導(dǎo)體路燈控制器由微處理器電路 DCDC 升壓電路實時時鐘電路充放電保護電路路燈開關(guān)電路等五部分組成能夠?qū)崿F(xiàn)對蓄電池的充放電管理防過充放過放微處理器芯片采用 PHILIPS 的 P87LPC768 它有 4 路 10 位脈寬調(diào)制器 PWM 通道和 4 路 8 位 APD 轉(zhuǎn)換器通道能夠很好的實現(xiàn)設(shè)計功能微處理器通過其輸入輸出口實現(xiàn)與其他 各功能電路的連接其 APD 輸入口實現(xiàn)對蓄電池太陽能電池板電壓的采樣測量實現(xiàn)蓄電池的過充過放保護以及路燈光控開關(guān)實時時鐘電路通過串行總線 SCLSDA 與微處理器的 P1 口連接實現(xiàn)讀寫功能充電開關(guān)電路由一根控制線與微處理器的 PWM端口相連接當(dāng)蓄電池電壓達到設(shè)定值時能夠輸出 20kHZ的PWM 脈沖調(diào)制信號實現(xiàn) PWM 控制脈沖充電能夠極大提高系統(tǒng)充電效率放電開關(guān)電路也由一根控制線與微處理器 P1 口相連由軟件模擬波形輸出控制信號控制開關(guān)動作它能夠?qū)崿F(xiàn) LED 光源的亮度和功耗調(diào)節(jié)例如控制器能夠控制在天黑時到晚上 12點為全功率輸出到 12點以后為半功率輸出調(diào)整此時輸出的波形占空比全功率輸出的一半適當(dāng)降低 LED 光源的亮度這樣可提高能源的利用效率減小系統(tǒng)配置和降低系統(tǒng)成本 32 經(jīng)濟可行性 1LED 光源的主要應(yīng)用市場概述 LED的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從最初簡單的電器指示燈 LED顯示屏發(fā)展到大屏幕顯示汽車用燈交通信號燈 LCD 背光源景觀照明室內(nèi)裝飾燈等其他領(lǐng)域而由于 LED具有的長壽命無污染低功耗的特性未來 LED還將逐步替代熒光燈白熾燈成為下一代綠色照明光源室內(nèi)照明將是 LED最具市場規(guī)模和發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用市場 1屏幕顯示器在顯示屏應(yīng)用市場由于高亮度發(fā)光 二極管明亮耗電量低壽命長非常適合戶外大屏幕顯示的應(yīng)用再加上可全天候使用因此有著很大市場空間 2021 年國內(nèi)市場各種顯示器對 LED 的需求超過100 億顆超過 30 億元因國內(nèi)基建市場的持續(xù)拉動本領(lǐng)域市場在相當(dāng)長時間內(nèi)還將保持持續(xù)增長我公司產(chǎn)品憑借優(yōu)良的性價比已成功進入美國的高速公路顯示屏應(yīng)用市場 2汽車用燈在 LED普通照明技術(shù)尚未成熟前車用市場是最被看好的 LED市場 2021年全球車用 LED市場規(guī)模達 30億美元我國汽車工業(yè)正處于大發(fā)展時期是推廣超高亮度 LED的極好時機在未來 5年內(nèi)我國LED 車燈將有大規(guī)模的發(fā)展近年內(nèi)形成 年產(chǎn) 10 億元的 5 年后形成每年 30 億元的發(fā)展?jié)摿薮? 3背光源高亮度微型化 LED在背光源應(yīng)用市場的需求主要來自手機 PDA 及數(shù)字相機 DSC 2021 年全球移動電話產(chǎn)量為 422 億部對高亮度發(fā)光二極管的需求量就超過 50億顆據(jù)報道全世界 2021年 LED在背光源上的用量達到 240億只未來幾年內(nèi)僅背光源領(lǐng)域?qū)?LED的需求將超過百億元目前我國手機生產(chǎn)量很大但是大部分 LED 背光源還是進口的對于我國 LED 產(chǎn)品來說這也是個極好的市場機會同時隨著全球電子信息產(chǎn)品制造基地向我國轉(zhuǎn)移未來幾年內(nèi) LCD 背光源也將大量采用 LED 模塊市場 容量巨大 4 交通信號燈由于高亮度 LED 有亮度高省電及壽命長的優(yōu)點可節(jié)約能源減少維修費用并提供駕駛?cè)溯^佳的辨視能力在交通信號燈市場的需求大幅增加現(xiàn)在已在世界各地普遍使用全球的交通信號燈全都換成 LED會有 40 億顆的市場需求采用 LED信號燈既節(jié)能可靠性又高所以在全國范圍內(nèi)交通信號燈正在逐步更新?lián)Q代而且推廣的速度很快市場需求量很大是個很好的市場機會目前國內(nèi) LED 交通信號燈的年市場規(guī)模已超過 50 億元 以上 4個方面的應(yīng)用在國內(nèi)的市場需求容量估計為每年 200億元人民幣左右 5白光照明隨著 LED發(fā)光效率的不斷提升目前已 快速進入了特殊照明領(lǐng)域如果 LED技術(shù)和成本突破能帶來向整個照明市場進軍則 LED的最大增長點就將來自照明的應(yīng)用由于全球照明產(chǎn)品的使用數(shù)以千億計隨著環(huán)保節(jié)能等觀念的深入人心大功率白光 LED 產(chǎn)業(yè)化技術(shù)得到突破后照明換燈所帶來的市場機會將不亞于全球計算機市場的規(guī)模屆時 LED 將成為最耀眼的明星產(chǎn)業(yè) 2LED 較其它光源優(yōu)勢明顯各種發(fā)光技術(shù)盡管種類繁多但從對比的角度講①在背光源領(lǐng)域比較常見的技術(shù)除了 LED 外還有 ELCCFL 等但由于 LED的顯色性好長壽命在大屏幕 LCD背光源領(lǐng)域正逐漸顯示出優(yōu)勢②在交通燈領(lǐng)域 LED 正逐漸占據(jù) 絕對份額③而在汽車剎車燈領(lǐng)域高亮度 LED 因其響應(yīng)速度快顯色性好而占據(jù)絕對份額④在電子設(shè)備指示燈領(lǐng)域由于其極小的耗能高效率的發(fā)光和非常小的體積使其不可替代⑤在戶內(nèi)外大屏幕顯示領(lǐng)域 LED 有一個不可比擬的先天優(yōu)勢就是不受氣候條件的制約在戶外顯示領(lǐng)域的霸主地位不可替代⑥在照明市場中隨著未來白光 LED 的技術(shù)進步產(chǎn)業(yè)化水平提高必將以其高效率的發(fā)光極低的能耗而占據(jù)很大的市場份額 LED 產(chǎn)品在各應(yīng)用領(lǐng)域與可替代產(chǎn)品的優(yōu)勢對比分析 應(yīng)用 產(chǎn)品 領(lǐng)域 名稱 照明 交通燈 指示燈 汽車 顯示屏 背光源 LED 未來必有 大 發(fā)展 已成為主流 不可 替代 將由第三剎車燈領(lǐng)域擴展到其他燈 在戶內(nèi)外大屏幕顯示領(lǐng)域優(yōu)勢明顯 占據(jù)小尺寸領(lǐng)域主導(dǎo)正向大尺寸領(lǐng)域滲透 白熾燈 鹵素?zé)? 短時間內(nèi)仍為主流 已逐漸被 LED 取代 ※ 將被 LED逐步取代 ※ ※ PDP 等離子顯示 ※ ※ ※ ※ 室內(nèi)小屏幕展示有極強的競爭力 ※ CCFL 冷陰極射線管 ※ ※ ※ ※ ※ 在大尺寸 LCD 市場目前占主導(dǎo) LCD 液晶顯示 ※ ※ ※ ※ 室內(nèi)中小尺寸顯示屏市場潛力大 ※ 注※ 誰能夠在的制造工藝方面率先取得突破誰就有可能在行業(yè)取得一定的主導(dǎo)地位年美 國光電工業(yè)發(fā)展協(xié)會預(yù)計按照目前的技術(shù)水平和發(fā)展趨勢半導(dǎo)體照明普通市場開始啟動的時間大約會在年前后在未來的至年這種燈泡很可能成為下一代照明的主流產(chǎn)品我國高亮度LED市場近幾年一直保持穩(wěn)步增長的發(fā)展態(tài)勢賽迪顧問調(diào)查數(shù)據(jù)顯示2021 年我國高亮度發(fā)光管芯銷售數(shù)量為 47 億顆較 2021 年分別增長224賽迪顧問預(yù)測在汽車尾燈交通燈公共設(shè)施以及家庭照明需求的帶動下 20212021 年我國高亮度 LED 市場規(guī)模將保持年均將近 250 的增長速度 2我國人均占有資源儲量較少能源短缺問題將長期存在從目前的全國電力緊張情況可見一斑國家將不 得不從戰(zhàn)略上重視照明節(jié)能通過逐步形成新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展 3 半導(dǎo)體照明工業(yè)的發(fā)展還將帶動和形成一個新的產(chǎn)業(yè)鏈高亮度 LED 的產(chǎn)業(yè)化將帶動上游工業(yè)的發(fā)展游白光LED 照明一個突出的優(yōu)點就是傳統(tǒng)白熾燈泡采用熱發(fā)光技術(shù)浪費了90 的能源而發(fā)光二極管的效能轉(zhuǎn)換率卻非常高白光 LED 照明的耗電量僅為相同亮度白熾燈的 1020 據(jù)測算年全球照明共消耗億美元的電力同時在發(fā)電過程中還產(chǎn)生億噸二氧化碳氣體而假如到年有一半的普通光源被半導(dǎo)體照明取代那就意味著全球每年將節(jié)約電費億美元并減少億噸二氧化碳污染物的排放白光 LED 照明一個突出的優(yōu)點就是環(huán)保只 用 3 伏的直流電壓保證其沒有電磁干擾同時長壽命又保證少產(chǎn)生廢物不像日光燈點亮后會產(chǎn)生汞蒸汽等污染物普通燈泡壽命只有 1000 小時而白光 LED 燈壽命卻可以達到 10 萬小時 1 企業(yè)概況 XXXX 光電有限公司前身為 XXXX 光電有限公司成立于 1992 年從事 LED封裝業(yè)已有十年歷史 2021年 3月改制重組成立 XXXX光電有限公司注冊資本 2021萬元 2021年為滿足公司發(fā)展的需要進行了第三次增資注冊資本達到 4000 萬元公司現(xiàn)有員工 580