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LED应用发展现状和发展趋势

摘要：近年来，LED技术与产业发展迅速,成为半导体制造行业的最大亮点。本文就LED的特点、应

用，以及发展现状和未来发展趋势进行简要介绍。

关键词：LED；LED产业；应用；现状；前景

LEDapplicationdevelopmentpresentsituationand

developmenttrend

Abstract:Inrecentyears,LEDtechnologyandindustryisdevelopingrapidly,andbecomeahighlightof

presentsituationandfuturedevelopmenttrendsareintroducedbriefly.

Keywords:LED；TheLEDindustry；application；prospects

引言

近年来白光LED技术和市场都呈加速发展之势,随着LED光效的提高、成本的降低,在不

远的将来,LED必将取代传统的白炽灯、荧光灯和卤素灯成为照明的新型光源,并且随着其

应用领域的扩大,LED市场的竞争也必将更加激烈。本文就LED的特点、应用，以及发展现

状和未来发展趋势进行简要介绍。

1．LED介绍

发光二极管LED(lightemittingdiode)是一种能够将电能转化为光能的固态的半导体

器件，具有体积小、耗电量低、使用寿命长、亮度高、热量低、环保、耐用等优良的特点。

第一枚LED于20世纪60年代初期诞生于美国，颜色为红色。随着半导体材料、工艺、制造、

封装等一系列技术的发展，作为第四代光源的LED已从光色、功率及亮度方面有了开创性的

进展。目前LED己有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白等各种光色，类型不仅有高亮度、低功率、

中功率的，还再向高功率型转变。单个LED芯片功率也越来越丰富，从0.03W至1W都渐渐

俱全。相较其他照明方式，发光效率提高了很多，白炽灯、卤钨灯可见光效率为12一24lm/W，

荧光灯可见光效率为30一70lm/W，钠灯可见光效率为90一140lm/W,至2012为止,LED

的发光效率从0.llm/W已发展到208lm/W[1]。

2．LED的产业链

LED产业链主要包括4个部分：LED外延片、LED芯片制造、LED器件封装和LED产品应

用。一般来说，LED外延片属于LED产业链的上游，芯片属于中游，封装和应用属于下游。

上游属于资本、技术密集型的领域，而中游和下游的进入门槛则相对较低。LED外延片衬底

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。当前，能用于

商品化的衬底只有蓝宝石和碳化硅，其他诸如GaN、si、ZnO衬底，还处于研发阶段，离产

业化仍有一段距离[2]。LED芯片是一种固态的半导体器件，其主要功能是把电能转化为光

能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，另一端是

1

N型半导体，这两种半导体连接起来的时候会形成一个PN结。当有电流通过PN结时，电子

和空穴复合后有光子产生，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成

PN结的材料决定的。LED封装是指发光芯片的封装，与集成电路封装有较大不同，不仅要求

能够保护灯芯，而且还要能够透光，既有电学参数，又有光学参数的设计及技术要求，且对

LED封装材料有特殊要求。LED封装包括引脚式封装、表面贴装封装、功率型封装等多种形

[3]

式。

3．LED的应用

3.1LED产业是带动相关产业发展的重要引擎

LED产业是目前全球公认和竞相发展的具有广阔市场前景的新兴产业，同时由于应用领

域广泛，对平面显示、数字家电、汽车电子、节能环保等高新技术产业具有强大的技术渗透

性和产业拉动性，对于提升我国产业自主创新能力和产业竞争力，推进节能减排，打造低碳

经济，加快建立现代产业体系和转变经济发展

方式具有十分重要的意义。2012年，我国半导体照明产业整体规模达到了1