LED用藍寶石的市場分析和應用前景

    一、藍寶石的介紹

    藍寶石(Sapphire)是一種氧化鋁(α-Al2O3)的單晶，又稱為剛玉。藍寶石作為一種重要的技術晶體，已被廣泛地應用于科學技術、國防與民用工業的許多領域。藍寶石晶體具有優異的光學性能、機械性能和化學穩定性，強度高、硬度大、耐沖刷，可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作。藍寶石晶體具有獨特的晶格結構、優異的力學性能、良好的熱學性能。

    二、藍寶石晶體的主要用途

    廣泛的應用于紅外軍事裝置、衛星空間技術、高強度激光的窗口材料。成為實際應用的半導體GaN/Al2O3發光二極管(LED)、大規模集成電路SOI和SOS及超導納米結構薄膜等最為理想的襯底材料。

    用于半導體照明產業，如LED，LED能使發光效率提高近10倍，壽命是傳統燈具的20倍以上，兼有綠色、環保等優點。目前能用于商品化的襯底只有兩種，即藍寶石和碳化硅襯底。目前全球80%LED企業采用藍寶石襯底，其原因是碳化硅價格昂貴。

    用于民用航天、軍工等，如透波窗口、整流罩、光電窗口、護板、陀螺、耐磨軸承等部件。軍用光電設備，如：光電吊艙、光電跟蹤儀、紅外警戒系統、潛艦光電桅桿等。

    藍寶石晶體在民用領域的應用，如條碼掃描儀的掃描窗口，永不磨損型雷達表的表蒙，紡織工業的纖維導絲器，照相機外護鏡頭，耐磨軸承。

    三、世界各國的LED產業政策：

    LED是新一代光源，被公認為是21世紀最具發展前景的高技術領域。目前，世界各個主要國家和地區紛紛制定LED技術與產業發展計劃。

    日本在1998年就制定了“21世紀光計劃”；歐盟從2000年7月，實施了“彩虹計劃”，在此基礎上，與2004年7月又啟動了“固態照明研究項目”，成立了“歐盟光電產業聯盟”；韓國在2000年制定了“氮化鎵半導體開發計劃”，成立了光產業振興會；美國在2001年啟動的“下一代照明計劃（NGLI）”及2002年設立的“國家半導體照明研究計劃”列入了能源法案；中國在2003年6月17日正式啟動了“國家半導體照明計劃”；2006年10月，中國科技部啟動“十一五”半導體照明工程“863”計劃，對半導體照明產業以更大的支持。

    四、藍寶石晶體的主要原料及其生產方法

    生產藍寶石晶體主要原料為5N高純氧化鋁。氧化鋁原料純度是最重要的參數，純度5N的原料和4N6的長晶原理上說自然是雜質要少，可以減少一定的位錯密度和顯色等。

    五、全球照明政策

    在各國LED照明政策的推動下，白熾燈的淘汰已經在進行。白熾燈禁用法律已經在全球開始實行。

    2011年：阿根廷、澳大利亞、新西蘭、法國、意大利和菲律賓生效；

    2012年：英國、芬蘭、荷蘭生效；

    2013年：在日本和加拿大生效；

    2014年：在美國生效；

    2017年：在中國生效。

    六、藍寶石在半導體照明產業的應用

    筆記本電腦、液晶電視、照明、手機顯示器的背光源。

    七、高純氧化鋁的生產方法

    目前國內生產高純氧化鋁的主流技術。

    1、多重結晶法：硫酸鋁銨熱解法和碳酸鋁銨熱解法

    2、醇鹽水解法：異丙醇鋁法和膽堿法

    3、直接水解法：鋁跟水直接反應生成氫氧化鋁，水解過程在全密閉有機內襯環境中進行，不添加任何催化劑。■