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大量LED企业价格下跌、利润大幅下滑,我国LED芯片和器件
发布时间:2020-03-26 09:51
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笔记本电脑一旦在室外使用,就不那么得心应手了:一、强光下看不清楚显示屏上内容;二、电池供电时间短;三、体态不够轻薄;四、会产生对人体有害的射线;五、耐震性不强;六、低温下显示器无法正常工作。     六个问题一个解决方案:LED。     全球范围内,去年LED在笔记本方面的渗透率为3%,今明两年,这个数字将变成15%和30%,这说明了LED技术应用的强势。对趋势的比较研究使我们发现,其实前景从来没有这么明晰过:2010年后,随着LED技术的广泛应用,大部分笔记本可以在公园草坪上无障碍使用,既轻巧又清晰,电池持续时间又长。     采用LED技术,一般的笔记本电池可连续工作10个小时,节电效果明显;LED光源没有任何射线产生,也没有水银等有毒材料,真正环保;因为是平面状结构,所以LED内部结构稳固,抗震性能超乎想象。有机LED显示屏无论在明亮的户外还是全黑的环境,都可以有悦目的显示;另外由于材料的温度适应性,LED器件可以在零下40度的低温正常工作。     去年第二季度开始,苹果和惠普等公司推出了采用LED背光面板的笔记本电脑,市场表现不俗。相信,随着时间的推移,会有越来越多的厂家在笔记本中使用LED技术。     毫不夸张的说,LED是理想的数字化光源,是继明火和白炽灯之后的第三次照明革命。     LED是发光二极管,它具有耗电少、使用寿命长、亮度高、视角大、可视距离远等特点。OLED是有机发光显示器,它无需背光灯,采用超薄有机涂层发光,可实现许多个性化交互式应用,对传统技术的颠覆,超乎寻常。     在这个朝阳行业里,我国台湾地区近来的表现颇为抢眼。例如,为了驾驭专利老虎,我国台湾“台积电”斥巨资介入BridgeLux,这家美国LED名企的创办人就是LED设备机的开山鼻祖!由于这个重量级的事件,全球LED产业将不得不重新洗牌。     在向传统照明领域渗透方面,美国已经做出了一个规划,该规划说,到2012年,光通量为1000lm的固态白光LED照明灯,价格降到5美元以下!如果这个规划能得以认真推进,白光LED进入通用照明市场才真的成了现实,传统的照明方式将被逐渐淘汰。     与国外五巨头相比,国内在LED生产工艺上还有不小的差距,为弥补计,不少企业聘请了海外技术人员,在技术上一步到位,直接进入高端。所以现在国内好的企业技术水平已经与我国台湾厂家相差不大,与国际巨头的差距也在不断缩小——南昌晶能光电拥有核心知识产权;大连路明通过并购美国著名LED芯片制造商AXT获得40多项核心技术专利以及大量技术人员,使芯片制造技术大幅提升;厦门三安、大连路美等在芯片产业化也有上佳表现。     虽然只是以国内销售为主,中国在LED领域里的高速发展还是被看不惯了,所以美国人又不失时机的放出了专利老虎——“337”调查,日前在国家半导体产业联盟牵头下,中国企业已迅速应诉。其实在成长过程中,我国台湾地区不少LED芯片厂都经历过洋官司,他们是在诉讼中达成和解,取得专利授权,再不断加强研发,然后慢慢长大的:这就是成长的烦恼,相信也是厦门三安等国内领头羊们无法回避的。     国际产业格局决定了中国内地有望成为继我国台湾地区和韩国以后,下一波产业转移的受益者。台资品能光电集团月底在苏州的工厂开业;三安电子日前投入1.4亿购入S*ST天颐科技,高调进入资本市场;韩国巨头LumiMicro也在内地进行强势拓展;南昌晶能光电的硅衬底氮化镓蓝光项目和大连路美的芯片核心技术,都具有全球竞争力;鸟巢的LED半导体芯片项目由清芯光电中标,也彻底扭转了国外高端LED芯片垄断国内市场的局面。另外, LED下游封装属于劳动密集型,同时我国的镓和铟储量占全世界的七成以上,这些,都是我国LED产业的特有优势。     目前的趋势明明白白的告诉我们,LED的产业链已径直延伸到中国,空前的机遇已经到来。不过,能否在这个千亿美元级的大盘子上有话语权,势必要拷问国内业界的产业化能力。 编辑:中国照明网  荒原

一类埋头苦干:已经进入LED行业,正在昂首阔步,抑或苦苦挣扎的同仁们;一类积极试探:一群来自其他光源的邻居们,还有一些八竿子打不着的亲戚,传统照明的朋友居多;一类作壁上观:和光源关联的一些行业机构、投资机构、媒体等,以传统照明领域为主;一类指点江山:大批支持LED光源的专家学者、企业精英,还有着名的CSA;一类等待升迁:那些追求绿色GDP的各级政府官员们,充满期待的支持着。

半导体发光二极管(LightEmittingDiodes,简称LED)是半导体Ⅲ-Ⅴ族化合物(GaP、GaAlAs、GaAs、AlGaInP、GaN等)经加工产生P-N结后形成的器件,在外加一定电流的情况下,能发射红外光、可见光或紫外光。

最艰苦、最难熬!

尚未形成产业聚集效应。

中游之惑LED中游产业是指LED器件封装产业。在半导体产业中,LED封装产业与其他半导体器件封装产业不同,它可以根据用于现实、照明、通信等不同场合,封装出不同颜色、不同形状的品种繁多的LED发光器件。

国内LED封装材料和配件的配套能力是很强的,除个别材料外,绝大部分材料均为国内提供,主要有金丝、硅铝丝、环氧树脂、硅胶、银胶、导电胶、支架、条带、塑料件、封装模具和工夹具等,已形成一定规模,企业主要在珠江三角洲和宁波地区。另外,对于封装白光LED用的荧光粉,国内也有十几家企业正在研究和生产,已大量用于白光LED封装,大连路明则开发了有自主产权的硅酸盐荧光粉。另外,我国还开发了具有自主知识产权的蓝光激发红光和绿光的氮化物荧光粉,可由三基色组成白光LED,其效果很好。

为了摆脱国外巨头的专利控制,晶能光电必须靠自主核心技术专利,打造LED“中国芯”。

显而易见,普通照明是推动LED产业成长的最大推动力。用于普通照明的LED主要是高亮度和超高亮度白光LED。普通亮度LED市场几年前就已经进入了平稳态势,销售额增长缓慢。高亮度LED在经历了近10年的高速增长后,2005年前后开始进入缓慢增长期,此后超高亮度LED开始成为增长的主要动力,未来LED产业的发展将主要靠超高亮度LED来带动。

半导体照明是高新技术产业,顾名思义,技术无疑是开路先锋,没有技术,你只能站在门外等待了;但技术总有成熟稳定的阶段,对于已经踏入这个产业的同仁,市场就是唯一出路了,没有市场,技术只能在实验室里发霉。所以,千万别让先锋成为先驱,那不是节能,是在浪费。

中国加大投入LED产业

目前,国外五大LED厂商占据着全球70%的市场,而全球70%的LED由中国生产制造。令人担心的是,我国99%的LED企业采用的都是蓝宝石技术路线。在蓝宝石LED技术领域,布满了涵盖全领域的专利地雷。

可用来制造LED的材料种类很多。能够发出可见光的材料主要是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,如GaAs、GaP、GaN等,以及以它们为基础的三元、四元化合物,如GaAsP、GaAlAs、GaAsInP等等。红光波段的发光材料主要以掺Al、In杂质的GaAs和GaP为主;蓝紫光及紫外光的发光材料则以掺Al、In杂质的GaN材料为主。

技术环境:国际企业在领跑台湾授权搞得好国内创新等失效众所周知,外延芯片技术是LED产业发展的关键性技术,而目前的现状是大部分专利技术被国际几大巨头垄断且交叉授权;台湾地区与国际企业的接触比较早,授权方面占尽先机;中国大陆因起步较晚,专利数量较少,不断创新的同时等待2010年起基本专利的逐一失效。

由于半导体照明比现有的照明光源更加节能,因此半导体照明又被称为照明领域中的又一次革命。比如,一只60W的白炽灯泡要消耗60W的电能,发出大约800lm的光,用现有的节能灯管,需要12W-15W的电能,如果用半导体照明(假定发光效率为120lm/W-150lm/W)只需要6W-8W的电能,目前LED的发光效率为100lm/W,经过努力在未来几年内达到120lm/W-150lm/W。

据南昌市副市长刘建洋介绍,未来预计还将安装10万盏LED节能路灯。南昌市与晶和照明签署南昌LED路灯合同能源管理框架协议,标志着南昌将全面进入“LED时代”。南昌也将成为全国第一个全力推进LED路灯改造的省会城市。

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对于那些有意涉足这个领域的斗士,如果此时你没有足够的资金、强大的技术、也没有进入政府的视野,我还是奉劝:感谢关注,请您远离。

器件封装及配套能力突出

暗战:LED技术领域布满了国际巨头的专利地雷

自主创新是调整产业结构、转变经济增长方式的中心环节。科技创新是需要投入的。一方面,企业自身要不断加大对科技研发的投入,瞄准本行业的新产品、新技术、新工艺积极开展研究,打造企业的优质产品,增强企业的发展后劲。另一方面,政府也要加大对企业的支持,尤其是要对那些具有自主知识产权,市场前景好的项目给予资金的扶持。十分可喜的是,2009年我省启动了重大科技专项计划,半导体照明项目作为首批重大专项获得了政府1000万元的资金支持。

以晶元为代表的台湾芯片企业似乎更多沿袭了中华智慧,他们以和为进,更多采用在大陆投资办厂或与大陆企业联手的方式,悄然蚕食着更多的市场。

目前高亮度LED主要有两大类:四元系AlGaInP发红光、橙光、黄光,GaN基发绿光、蓝光、紫光和紫外光。其主要应用范围也有两大类:显示与照明。由于LED技术的不断进步,发光强度(辐射功率)和发光效率的不断提高,这些高亮度半导体发光二极管作为光源已逐步进入光色照明、专用照明领域,并最终要进入普通照明领域。这些高亮度LED作为光源进入照明的领域通常称为半导体照明。

LED业界的专利大战历来是此起彼伏,全球LED技术专利诉讼案件已达上百起。起诉方以国际大公司为主。他们频频发动专利战来制衡未来的竞争对手,不仅起诉LED产品制造厂商,还会起诉相关的销售商、代理商,起到震慑下游客户的作用,力求将潜在的竞争对手消灭在萌芽阶段。

⑨价格贵。目前LED的价格比较昂贵,尤其是超高亮度LED。这是影响半导体照明推广的重要原因之一。

有人把LED按产业链关系细分成五个部分:原材料;LED上游产业;LED中游产业;LED下游产业;测试仪器和生产设备。

国内LED外延生长和芯片制造的主要企业有厦门三安、大连路美、上海蓝光、上海蓝宝、山东华光、杭州士兰明芯、江西晶能光电、河北同辉、沈阳方大、厦门乾照、江西联创、南昌欣磊、上海大晨、上海宇体、深圳世纪晶源、深圳奥伦德、扬州华夏集成、廊坊清芯、甘肃新天电、武汉迪源、西安中为、广州普光、东莞福地,以及外资企业武汉华灿、厦门晶宇、厦门明达和晋江晶蓝等共计20多家企业,这些企业在芯片结构和工艺改进方面做了大量的工作,在提高产品性能、成品率、工艺重复性、提高抗光衰能力和可靠性等方面均取得较大成果,保障了芯片的批量生产。2007年国内生产高亮度芯片超过210亿只,增长率为75%,其中蓝、绿芯片约为65亿只,增长率为62.5%,预计2008年高亮度LED芯片产量将超过300亿只,其中蓝、绿芯片约80亿~100亿只。

另一边,晶和照明,这家企业因2012成功被中国节能环保集团公司纳入麾下,挺近了企业发展的一大步。加之2013年晶和照明上受到兄弟公司晶能光电全硅衬底芯片价格和技术的特殊支持,晶和照明较其他照明企业,其在LED应用上取的了显著成效。

①江西联创光电科技股份有限公司

1、衬底材料的技术路线2、外延生长的尺寸选择3、白光与RGB的应用困扰市场方面封装厂常用的LED芯片品牌有:

在推动半导体照明检测平台的建设方面,近年来也取得较大进展,在原来基础较好的北京、石家庄、上海和厦门等地的检测机构,正在进一步扩大、完善检测项目和内容。科技部重点支持上海和厦门的检测平台建设,加上地方政府的更大投入,现已粗具规模,可为半导体照明产品提供检测服务。为推进半导体照明产业发展提供较好的公共检测平台。另外,国家质量监督检验检疫总局下文,同意厦门市产品质量检验所筹建“国家半导体发光器件(LED)应用产品质量监督检验中心”,在原有基础上再投资5000万元进行建设,已于2009年11月建成验收。

这是一项改写半导体照明历史的颠覆性新技术,具有原创技术产权。国家863专家组对此项技术的评价是:“打破了目前日本某公司垄断蓝宝石衬底和美国某公司垄断碳化硅基半导体照明技术的局面,形成了蓝宝石、碳化硅、硅基半导体照明技术方案三足鼎立的局面。”

山东华光光电子有限公司成立于1999年,注册资本5000万元,是专业从事化合物半导体外延材料及光电子器件研发、生产、销售的高新技术企业。公司产品主要有LED外延片、芯片、激光二极管LD芯片和激光器;各种色光的LED以及相关应用产品。公司先后承担完成了国家部委的十余项重大科研项目,拥有两项国家发明专利和多项专利技术。

总的来说,2010年过半,芯片市场紧俏,下游的大力拉动,终于让这个市场表现倒金字塔型的上游产业起色不少,但大家也不要忘了这个领域的摩尔定律或者海兹法则什么的,希望不是曙光一现,宁可是黎明前的黑暗。

由于LED具有节能、环保、寿命长等三大特点,其应用领域不断扩大,应用产品不断增多,因此,各方对LED产业的投资力度也不断加大。

“核心专利技术缺失是所有问题的所在,是始终困扰我国LED产业发展的梦魇。”王敏说。

④Lumileds公司

面对国际巨头及台湾区上游厂商的压力,国内部分LED芯片厂商正忙着争取资金和政府扶持搞功率型白光的研发工作,远远谈不上创新,只有少数比较聪明的厂商在中低端非白光市场担负着收复领地的职责,其中厦门三安表现不俗,据传也有新的扩张打算,由此而言,市场的重要性可见一斑。

外延及芯片技术取得突破

在当前LED产业高速发展的背景下,国际产业巨头正不动声色地申请大量核心技术的专利,并设下一个个非常严密的专利网,以此作为竞争砝码。

a)传统结构芯片:使用透明电极材料和图形衬底技术相结合技术;

值得一提的是,国内晶能光电在技术路线上有别于国际主流,具有原创技术产权,潜力存在。

LED的核心技术是LED的外延生长和芯片制造技术,近几年政府和相关研究机构对此高度重视,投入了大量资金和人力加以研究、开发和产业化。主要研究机构有北大、清华、南昌大学、北京工大、山东大学、南京大学、华南师范大学、厦门大学、深圳大学、中南理工大学,中科院半导体所、物理所,中电13所、55所以及新成立的中科院半导体照明研发中心等。在外延生长、芯片制造方面开展多项研究并取得成果,如在不同衬底(Al2O3、Si、SiC、AlN、GaN)上外延生长GaN材料、有图形化衬底外延、非极性或半极性外延、衬底转移、激光剥离、共晶焊接、ITO电极、表面粗化和光子晶体等等,提高内量子效率和外量子效率,均取得很好的研究成果。另外,我国已研发出AlGaN深紫外(260nm~400nm)发光二极管,还研发出1W的LED蓝光芯片,做成白光LED的发光效率超过80lm/W,并研制出四元系AlGaInP红光功率LED器件,发光效率约40lm/W。南昌大学研制出具有自主知识产权的在Si衬底上生长GaN,并做出蓝、绿LED芯片,已实现产业化。

对于这样的戏码,我们称之为“顺势而上”。

国外主要LED企业介绍

下游之争LED下游产业是指器件封装后进行集成应用的产业。LED的应用面很广,其中主要的应用产业有LED显示、LED背光、室外景观照明、室外功能照明、室内装饰照明、室内功能照明、LED交通信号灯、LED车灯、LED景观灯饰、LED特殊照明等,随着LED产业的快速发展,应用涉及的范围越来越广,比如:医疗、农业、渔业舰船等,前景喜人。

高性能产品依赖进口

硅衬底模组24×1

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开篇心法:技术VS市场,双手都要抓,两手都要硬。

国内LED应用产品市场目前的重点与国外不一样,国际上现阶段LED主要用于背光源、汽车及信息显示部分,而目前国内LED除用于信息显示之外,还用于景观装饰照明、交通信号灯及部分功能性照明,特别是城市景观照明和路灯的开发应用,已经成为热点。有人估计2008年LED应用产品的产值将达540亿元。加上LED芯片、器件、模块和配套原材料等,整个LED产业的产值将超过1000亿元。

图片 1

目前白光LED绝大多数都是采用短波长发光芯片激发荧光粉获得的。由于Nichia公司垄断了黄色YAG荧光粉的专利,使得Nichia公司在白光LED市场上获得了高额的利润。如何打破Nichia的白光LED专利垄断,已成为国际许多LED公司关注的一个重大问题。近几年来,许多公司和研究机构开展了新荧光体系材料的探索,例如Li2SrSiO4:Eu2+体系,Ba3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+体系等等。与此同时,对YAG体系改进工作也在积极进行。

上游之路LED上游产业主要是指LED发光材料外延制造和芯片制造。由于外延工艺的高度发展,器件的主要结构如发光层、限制层、缓冲层、反射层等均已在外延工序中完成,芯片制造主要是做正、负电极和完成分割检测。

我国LED产业链初步成型

为此,晶能光电创新性地运用“硅”代替传统的蓝宝石或碳化硅作为衬底制造氮化镓基LED器件,并在全球率先将具有自主知识产权的硅衬底LED技术产业化。

2.半导体照明产业及其经济社会影响

这个命题的上一篇文章粗略介绍了当前国内LED产业的态势,并为大家展示了一次焦点对谈的话题观点,更多讲的是整个产业的市场化运营思维,而没有以大篇幅的数据图表分析产业链,那属于咨询公司产业报告的招式,本文只想为关注LED的人们提供一些方向性的心法,让大家了解在中国做成LED事业,需要把握的基本规则和一些值得关注的方向。

LED产业是高科技产业,又是节能减排政策鼓励发展的产业,它本身又是环保型产品。从目前的半导体照明技术水平和市场需求来看,LED还有很大的发展空间,其前景被普遍看好。作为该项技术的主要指标,其发光效率实验室的水平已大于150lm/W,其产业化水平达100lm/W,经过几年的努力完全可以达到150lm/W~200lm/W的水平,这样做成的光源在照明方面是非常节能的,比现在的照明灯起码节省一半以上的电能。另外LED的应用面是非常广的,主要在显示和照明两大领域,目前处于推广应用的起步阶段,其应用的前景可观。

责编:李杰

据统计,2006年全球LED市场销售额超过70亿美元,其中高亮度发光二极管市场总值约为42亿美元。业内预估,到2010年,HBLED市场将增至83亿美元,年平均增长率为18.3%,到2012年,HBLED市场将超过100亿美元。未来5~10年半导体照明市场如按预期启动,则将形成500~1000亿美元的潜在市场。

目前看,想通过纯技术手段取得高端市场的胜利果实,绝非易事,但也不排除再次出现类似于台湾晶元这样的品牌企业,以市场占有率取胜,挣了钱反哺技术。 LED上游领域不是以企业数量取胜的产业,市场前景广阔,竞争压力巨大。想尽办法挺过去最重要,如果你听了我的话,在开拓市场的同时,别忘了技术。价格终会降下来,关键是创新,瞄准市场听需求。

LED产业链主要可分为4部分:LED外延生长、芯片制造、器件封装和应用产品及相关配套产业。投资方可根据自身的现有条件和实力,根据市场需求情况,可选择投资产业链中的任何一种或多种组合。LED的应用产品范围很广、品种很多,要择优投资。

在不久前举行的广州国际照明展上,晶和照明以“中国梦,中国芯”参加展会,同时联合晶能光电展出的6英寸硅衬底LED芯片和硅衬底大功率LED模组,引起了国内外众多行业人士的广泛关注。

②高散热效率封装技术的发展

大陆LED芯片厂商:三安光电简称、上海蓝光简称、士兰明芯、大连路美简称、迪源光电、华灿光电、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地电子材料、清芯光电、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大,山东华光、上海蓝宝等。

虽然我国LED产业发展速度较快,但技术水平与国际领先水平的差距仍然较大,主要是缺乏有自主知识产权的核心技术,其产品以中、低档为主,产业化规模偏小,缺乏竞争能力。高性能LED和功率LED产品均要依赖进口,为此,对于如何加速发展LED产业,提出如下三点建议:

而且,与世界上流行的蓝宝石和碳化硅衬底不同,硅衬底发光材料有着无法比拟的成本优势,只有前两者的几分之一。世界上对硅衬底的研究做了40多年,最终才被南昌大学的江风益教授突破,并在南昌实现全球首次量产。

其他方面

个人比较喜欢外延芯片、器件封装、集成应用三部分的简洁方式,我想并不矛盾。

技术标准制定取得进展

硅衬底LED路灯

2008年我国照明用电量已达到4100亿千瓦时,照明用电量已超过全国电力总消耗的12%,此比例还在逐年攀升。而且,就全社会而言,目前广泛使用的照明电器仍然是以低效照明灯具为主,因此节约照明用电潜力很大。实施半导体照明工程计划正是节约照明用电的重要举措。

台湾LED芯片厂商:晶元光电简称:ES、(联诠、元坤,连勇,国联),广镓光电,新世纪(GenesisPhotonics),华上(ArimaOptoelectronics)简称:AOC,泰谷光电,奇力,钜新,光宏,晶发,视创,洲磊,联胜,汉光,光磊,鼎元简称:TK,曜富洲技TC,灿圆(FormosaEpitaxy),国通,联鼎,全新光电等。

国内近几年在制定半导体照明技术标准方面也取得了较大进展。原信息产业部半导体照明技术标准工作组、全国照明电器标准技术委员会以及相关部委的标准化组织已经制定和正在制定半导体照明技术的基础标准、方法标准及产品标准约50项。国家半导体照明工程研发及产业联盟的标准协调组在协调标准制定和收集境外半导体照明技术标准等方面卓有成效。我国相关协会还积极参加国际相关标准化组织,参与专业标准的制定,与国际相关标准化组织联络交流,还与台湾地区同行开展合作。应该相信,随着LED技术的不断发展,应用产品不断成熟,相关标准将会不断出台。

这是中国LED业界对2012年的评价。

⑤吉安木林森电子科技有限公司

LED产业具有典型的不均衡产业链结构,上游的外延芯片是典型的技术或资本密集的三高产业:高难度、高投入、高风险,在某些环节技术难度极大、工艺精度要求极高、对技术和设备的依赖极强,而处于产业链下游的器件封装和集成应用环节壁垒很低,属于劳动密集型产业。

第三,应扩大LED应用市场。LED产品的应用面很广,在推广应用和市场开拓上,目前要重点抓住如下三个方面:一是加强中等尺寸和大尺寸LED背光源的研发工作,该市场潜力巨大,技术上逐步成熟,要抓住时机,尽快进入市场;二是加大用于汽车上的各种LED灯和显示的研发工作,其技术已成熟,市场潜力很大,要尽快进入市场;三是加强开发半导体照明的应用,特别是开发专用照明和特种照明,该照明产品系列的技术已逐步成熟,正是开发应用的好机会,市场潜力也很大,要尽快进入市场。

王敏拿着一个小小的芯片告诉记者,硅衬底LED芯片的核心部件——发光层共有30多层(厚度是大约5微米,是正常人体头发丝直径的1/20),每一层都被晶能光电用专利的形式保护得非常严密。

外延片的生产技术难度大,科技含量高,初期资金投入也大。外延材料的品质对LED的质量影响极大,几乎是带根本性的。当前用于生产外延片的设备主要是一种称为金属有机物化学汽相沉积的系统,简称为MOCVD。外延片也可以用一种称为分子束外延的系统生产,该系统简称为MBE。以上两种设备均很复杂,也很昂贵。

专利大战硝烟未尽,国际各大厂商又在力拼技术创新:Cree在做光效的同时推出LED器件,Lumileds在做大功率暖白光、紧凑型和集成解决方案,Osram在改进构造提高量子效率,日本厂商比较有忍者风范,从MOCVD到外延芯片一直在秘密进行、全力拓展,表现不俗。围绕市场,也为了市场,可谓:八仙过海,各显其能。

技术、市场、政府支持缺一不可

一旦市场蛋糕做大,麻烦事就会不断。一位业内人士分析,随着万亿级市场全面铺开,我国将成为全球第三大LED照明市场。那时,我国LED企业规模将逐渐扩大,国际LED巨头的专利诉讼必将如期而至。

一要抓好以高层次人才为重点的专业技术人才队伍建设,加大各类高层次专业技术人才引进工作力度,努力壮大高层次专业技术人才队伍,特别是抓紧培养一批中青年专家,优化产业的人才队伍结构。二要抓好企业经营管理人才队伍建设,以提高战略开拓能力和现代化经营管理水平为核心,依托高校、结合企业自身培养一批熟悉国内外LED市场、懂经营、会管理的企业管理人才。三要抓好高技能人才队伍建设,探索建立高技能人才培养机制,创新高技能人才的评价考核方式,建立健全技师晋升、技术工人继续教育和优秀工人表彰制度,推行工人技术等级评聘分开。同时,进一步建立良好的用人机制和环境,为我省LED产业发展提供强有力的人才支撑。

今天很痛苦,明天更痛苦,后天很美好,但是绝大部分人倒在明天晚上,见不到后天的太阳。创业很艰辛,LED上游的同仁们,要学会用自己的左手去温暖自己的右手,犹如技术和市场。

国内LED市场潜力大 投资渐趋活跃

破局:抢占核心技术专利制高点,打造LED“中国芯”

欲使半导体照明产生节能低碳的巨大社会效益,就要让LED灯尽可能地推广应用。一方面,企业要大力降低LED灯的成本,这是推广应用的根本。同时也要积极宣传使用LED灯的优越性和推广的意义。另一方面,政府在实施十城万盏道路照明示范的同时,可以考虑启动室内照明示范项目,以带动半导体照明更广泛的应用推广。例如,政府可以利用政府采购行为,在政府办公室内使用LED灯照明;也可以像补助节能荧光灯那样对LED灯进行财政补贴扶持。一旦LED灯进入千千万万普通老百姓的家,半导体照明的社会经济效益将是难以估量的!

半导体照明这个产业现在很热,关注这个新兴产业的大约有这样五类人:

虽然我国高亮度LED芯片产量于2007年超过210亿只,但还远远不能满足国内市场需求,进口芯片占很大比例,特别是高性能LED芯片和功率LED芯片几乎全部进口。估计2008年高亮度芯片产量会超过300亿只,但仍不能满足国内市场需求,仍需大量进口。

技术人员告诉笔者,芯片最怕热,温度每升高10摄氏度,其寿命就要减掉一半。而硅衬底的散热能力是蓝宝石的三倍以上,这样可以把工作中产生的热传给硅衬底,控制芯片的体温。技术人员说,如果人们把硅衬底芯片的灯放在手电筒里,可照射至100米,蓝宝石LED芯片可能只有30米,而普通的光源大概就只有10米不到了。

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有感于当今的各类论坛、研讨会大谈技术的同时,却忽略了市场的暗流涌动,或者大家都把自己的市场策略当做秘笈,借用一句互联网大佬的话:在今天的商场上已经没有秘密了,秘密不是你的核心竞争力。

LED简介

在位于南昌高新区的晶和照明,记者见到了公司副董事长,同事也是其兄弟公司晶能光电CEO的王敏博士。

到目前为止,在LED的各种应用中,手机应用仍是LED最大的市场,但增长率已开始下降,笔记本电脑和液晶电视背光灯已经成为LED市场新的增长点。

国内LED外延生长和芯片制造的主要企业有厦门三安、大连路美、上海蓝光、上海蓝宝、山东华光、杭州士兰明芯、江西晶能光电、河北同辉、沈阳方大、厦门乾照、江西联创、南昌欣磊、上海大晨、上海宇体、深圳世纪晶源、深圳奥伦德、扬州华夏集成、廊坊清芯、甘肃新天电、武汉迪源、西安中为、广州普光、东莞福地,以及外资血统企业如武汉华灿、厦门晶宇、厦门明达和晋江晶蓝等。

第二,应加强LED技术基础研究、开发。在LED外延、芯片制造领域,应着重提高发光的内量子效率和外量子效率,提高产品性能、稳定性、一致性和可靠性,提高产品的成品率,要有创新成果和自主知识产权的核心技术。在封装领域,应加强白光LED和功率LED封装技术的研发,主要是提高出光效率、出光均匀性、一致性,改进封装结构,提高衬底散热性能、降低热阻,提高抗光衰能力和可靠性。在配套领域,应加强LED主要原材料、配套件和制造LED的关键设备的基础研究、开发,主要是指衬底、有机源、环氧树脂、硅胶、荧光粉、驱动电路和MOCVD设备等等。此外,还应该加强LED的光、电、色、热学及照明参数的测试研究,并对LED光源的可靠性开展研究;同时,也应该重视LED应用产品的研发工作,要有创新意识,开发出市场需求的新产品。

晶能光电以硅衬底LED技术为核心,在外延生长、芯片制造、封装及应用等领域布局了专利网,网络范围涉及欧美、韩、日等LED发达国家及地区。到目前为止,晶能光电已经申请并拿到的专利有200多项,这在我国LED核心专利“饥荒”的年代显得弥足珍贵。

④响应速度快。白炽灯的响应时间为毫秒级,荧光灯的响应时间很长。而LED灯的响应时间为纳秒级,一开即亮。且可频繁开启与关闭而不损坏。

国外LED芯片厂商:CREE,惠普,日亚化学,丰田合成,大洋日酸,东芝、昭和电工,Lumileds,旭明,Genelite,欧司朗,GeLcore,首尔半导体等,普瑞,韩国安萤(Epivalley)等。

根据中国光学光电子行业协会光电器件分会的统计和测算,再参考国内相关机构提供的数据,2007年全国从事LED的企业有2000多家,其中从事外延生长、芯片制造研究和生产的单位有40多家,器件封装企业约600家,其中有一定规模的封装企业约100家。应用产品和配套企业有1700多家。行业就业人员约十几万人(另有统计估算为30万~40万人),从原材料、外延生长、芯片制造、器件封装到应用产品和配套材料、设备仪器,已形成较完善的产业链。近几年,我国LED芯片和器件,尤其是高亮度LED芯片和器件的增长十分迅速。

顺势:硅衬底LED产品成本低廉,综合优势突出

①虽然我省有江西联创光电科技有限公司这样的上市企业,也有晶能光电有限公司这样的风投企业,但是,与发达省市相比还有相当差距,与欧美、日韩和台湾地区的大公司相比,我省的产业规模就显得更小。到目前为止,我们还缺乏LED大型龙头企业,

感谢大家的关注,这里不是一言堂,欢迎加入评论,共同探讨。

国内LED封装企业的特点是规模小、数量多,约500~600家,具有一定规模,年销售额在1000万元以上的企业约100家,主要封装企业有厦门华联、佛山国星、江苏稳润、广州鸿利、宁波升谱、江西联创、天津天星、廊坊鑫谷、深圳瑞丰、深圳雷曼、深圳光量子、珠海力丰等。2007年全国封装的器件达460亿只,加上外资企业,国内的LED封装能力超过600亿只/年。可封装的器件品种齐全,包含单管、复合管、像素管、数码显示器、各种背光源、SMD-LED、微型LED、矩阵显示器、专用显示器、白光LED、功率LED和大功率LED模块等,具有实力的封装企业投入较大的研发力量,在改进封装结构、提高散热性能、提高出光效率、提高抗光衰和可靠性等方面均取得很好成果,现可批量封装1W LED,其发光效率达100lm/W,热阻可控制在10℃/W以内。中电13所开发具有自主产权的大功率LED封装产品,另外,还开发具有自主产权的垂直结构无焊线功率LED封装新产品,为功率LED封装产业作出贡献。

相比蓝宝石衬底、碳化硅衬底技术,硅衬底LED技术具有材料成本低、器件散热性好、结构简单等综合优势。

⑧芯片体积非常小。LED芯片尺寸一般不到1mm2,这使得LED能够得到广泛的应用。如手机、数码产品显示器的背光源,全彩显示屏等等。

面对中国LED市场这块大蛋糕,Lumileds、Cree、Osram、Nichia诸多国际巨头纷纷切入,在诸多国外芯片厂商中,Cree似乎更为耀眼,这有赖于Cree相对成熟的技术和唐总长袖善舞的市场拓展能力;Lumileds也不甘示弱,据2010年2月25日Philips公布的季度财报显示,飞利浦照明中的Lumileds板块贡献良多。

国内相关企业集团和私营资本近几年也积极投资半导体照明产业,有人估计投资额超过100亿元。国内LED前工序企业近年新购置MOCVD设备40台~50台,芯片制造设备几百台套,扩大企业产能。国内最大的5家LED封装企业均在近两年内投资建设新厂房,增资购置自动化封装设备。另外,由于各方投资的增加,近两年还增加了很多新进入该领域的企业。

在晶能光电之前,我国LED产业主要采用两种技术方案。一种叫做蓝宝石,一种叫做碳化硅。

②ToyodaGosei公司

当然也欢迎资本的介入。 技术方面有这样几件事大家还是很关心的:

近年来,我国明显加大了对LED产业的投入。政府相关部门加大了资金投入,扶持半导体照明产业的研发和发展,如教育部投入大学的基础研究项目资金,中科院投入研究所的研发项目资金,科技部以863项目投入的研发资金,原信息产业部以电子发展基金项目投入资金,国家发改委以扩大产业化规模项目进行投入等等。许多省、市也以各种形式投入资金发展半导体照明产业,有十几个省、市将半导体照明产业作为本地区重点产业加以发展。

“发展,需天高任鸟飞,避开专利枷锁。”王敏的回答毫不犹豫。

LED的发光颜色完全是由材料本身的原子结构决定的,什么材料发什么颜色的光。我省LED企业具有GaAs、GaP、GaN以及以它们为基础的三元、四元化合物半导体外延材料的生产能力,也就是说,我省能够生产从红外、红光直到紫光全波段各种颜色的LED。

上游心法:埋头拉车,也要抬头看路,以高性价比的创新产品去赢得中下游的市场。

第一,政府应加大支持力度,增强调控能力。一方面,应重点支持国家级半导体照明研发平台建设,对分散重复的研究机构进行整合调整,真正支持有自主知识产权核心技术和创新项目的研发工作;另一方面,应该用政府引导和宏观调控的办法,对LED前工序规模偏小和有条件的后工序封装企业要引导投资、重点扶持,进行整合、合资、合并,集中资源扩大产业化规模,使企业在国际上具有一定的竞争能力。对此,可借鉴韩国和我国台湾地区的经验。

南昌市是全国最早的四大“半导体照明基地”之一,2009年被科技部正式批准为首批全国21个国家“十城万盏”试点城市之一。截至目前,南昌市已成功安装了15000多盏LED节能路灯。

2.国内产业发展情况

这些企业中的一部分在芯片结构和工艺改进方面做了大量工作,在提高产品性能、成品率、工艺重复性,提高抗光衰能力和可靠性等方面均取得一定成果,这其中还有一小撮儿企业不知道在打着高科技企业的名头在做什么?

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因行业盲目扩张、扩产,大量LED企业价格下跌、利润大幅下滑。

杭州士兰明芯科技有限公司是专业从事高亮度LED芯片设计、制造的化合物半导体公司,公司于2004年9月成立,位于杭州经济技术开发区。累计投资已达到4亿元人民币,现有净化厂房5000多平方米。拥有多台MOCVD设备和月产3亿只LED芯片的能力。产品为蓝、绿光GaN外延片和芯片。

华兴(LedtechElectronics)、东贝(UnityOptoTechnology)、光鼎(ParaLightElectronics)、亿光(EverlightElectronics)、佰鸿(BrightLEDElectronics)、今台(Kingbright)、菱生精密(LingsenPrecisionIndustries)、立基(LigitekElectronics)、光宝(Lite-OnTechnology)、宏齐等。

当然,LED产业的投资风险也不容忽视。由于半导体照明产业属于高科技产业,现有上万个专利,对投资者来说,要充分了解该技术领域的专利保护和专利纠纷问题,不应随意介入,否则有可能引来国际诉讼;对于准备在LED外延生长和芯片制造领域投资的企业而言,应充分考虑其核心技术的来源,最好要有自主知识产权的核心技术,否则重复投资LED的中、低档产品,其风险较大;在市场开拓上,要充分考虑到韩国和我国台湾地区相关产品市场竞争的激烈程度,特别是我国台湾地区,其LED的技术水平较高,产量也较大,在市场竞争方面,对大陆企业形成较大的挑战。

然而,也是在这一年,晶和照明成功实现各项营利成倍增长。

③高效率荧光粉的发展动态

从上世纪高亮度LED(发红、橙、黄光的四元系产品和发蓝、绿、紫光的GaN基产品)问世以来,经过十几年的努力,高亮度LED已经进入功能性照明领域,并将逐步进入普通照明领域,目前已形成较完善的产业链,备受世界各国及国际大公司的重视。我国也紧跟世界前沿技术,加快研发和产业化工作,已经具备了一定的产业基础。

接下来的2013年,中国LED呈现回暖趋势。不过,虽然产品销量大增,但是由于价格仍处于不断下滑的趋势,大部分公司都出现增收不盈利的现象。

Cree公司是美国宽禁带半导体材料和器件的领导者,创建于1987年。公司主要从事SiC,GaN和Si衬底的开发,是生产GaN材料的最大公司之一。公司拥有SiC衬底GaN基蓝光LED专利技术。公司的产品包括绿光、蓝光和紫外光LED,以及近紫外激光、光学存储、半导体集成芯片以及半导体生产设备。但是,SiC、GaN材料和LED产品是公司的主要利润来源,产品销往北美、欧洲和亚洲。

2007年,高亮度LED器件产量虽然达到250亿只,但实际需求超过300多亿只,特别是高性能LED器件,几乎全部进口。

晶能光电有限公司是金沙江创投、MayfieldFund、AsiaVest、淡马锡控股、Keytone等创业投资机构共同出资5200万美元于2006年2月1日在开曼群岛注册成立的公司。晶能光电有限公司则是以南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心为技术依托,由晶能光电有限公司投资创立的,注册资金5000万美元。公司主要从事硅衬底GaN基LED外延材料与芯片生产,该技术是一条具有原创知识产权的技术路线,已获得或者公开国际国内发明专利70余项。公司产业化共分三期进行:第一期项目总投资9900万美元,已于2007年2月1日开工,2008年5月开始试产,现已形成年产30亿粒芯片的产能。2010年第一期工程完成后,将形成年产100亿粒芯片的产能。第二期项目投资2-3亿美元,实现年产值3-4亿美元,力争成为全球蓝、绿光LED龙头企业之一。第三期建设LED应用产品及产业集群,吸引全球半导体照明上中下游及配套产业在南昌集聚,建设成为有中国特色的LED与半导体照明基地。

编辑:中国照明网 荒原

①芯片产能迅速扩大。目前我国的蓝光芯片产能已经超过韩国,成为日本、台湾之后的第三大生产地,总体产能约为台湾的34%。

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