半導體照明按產業鏈結構看,從下游到中游再到上游,技術含量與難度逐漸加大。 襯底作為半導體照明產業技術發展的基石,目前能用于批量生產外延片的襯底材料僅有藍寶石和碳化硅襯底,其它諸如 GaN、Si、ZnO襯底還處于研發階段,離產業化還有一段距離;芯片技術正向襯底剝離技術、表面粗化技術、發展大功率大尺寸芯片并提高側向出光的利用效率等方向發展;在封裝方面,各單位都在致力于解決散熱、二次光學設計、靜電防護、篩選與可靠性保證等關鍵技術,并向大面積芯片封裝、開發大功率紫外光LED、開發新的熒光粉和涂敷工藝、多芯片集成封裝等方向發展。
目前,美、日、德、臺灣已經發展成為世界半導體照明產業技術水平最高的國家和地區,處于引領產業發展方向的前沿位置,且大部分專利技術掌握在以 Cree 、 Lumileds、 Nichia 、 Toyoda Gosei 、 Osram 為首的少數大公司手中,對核心技術有很強的保護措施;同時,各主要國家和地區紛紛制訂產業發展技術路線圖,組織強勢企業和科研機構進行技術突破,擬在技術領域占領制高點。 我國半導體照明產業在“ 863”和攻關計劃的支持下,技術水平發展很快,在個別環節上 達到國際先進水平(如功率型藍芯片發光功率 現已 達到130 mw,功率型白光LED發光效率超過35 lm/w), 但整體水平與國外相比還存在很大的差距,僅從專利角度看, 主要 差距 表現在上游專利申請量少,并以外圍發明專利為主,下游申請量雖大,但大部分都是實用新型專利。
全球半導體照明市場增長很快, 2003年達到規模45億美元,近幾年年均增長率超過20%。 作為照明基礎的高亮度 LED的增長更加迅速,在1995-2004年的十年間年均增長率達到46%,2004年市場規模達到37億美元。目前,高亮LED主要應用于手機與PDA等背光源、顯示屏、汽車、交通信號、景觀裝飾、特種工作照明等領域,其中手機、PDA等的背光源占高亮LED市場的58%。
目前,全球半導體照明產業形成了 以美國、亞洲、歐洲三足鼎立的全球產業格局。 世界主要廠商分布在美國、日本、歐盟等地,他們擁有核心技術專利,在 GaN基藍、藍光LED、白光技術方面具有領先優勢,同時在產業規模方面也具有優勢。我國臺灣地區和韓國堵塞LED產業近年來發展很快,臺灣地區的芯片數量和封裝產量占到全球的60%。半導體照明是一個新興的產業,技術水平發展很快,新技術、新產品不斷涌現,一些可以用于白光照明的功率型 LED產品已可批量生產,產業發展已達到一個快速上升的閾值。
2003年中國(不含臺灣、香港、澳門、西藏地區)LED的生產數量達到200億只,銷售額為100億元人民幣,約占全球市場的12% 。 1993-2003年間中國LED銷售量和銷售額的年均增長率分別為20 % 和 31 % 。 據預測,未來五年我國 LED的年均增長率仍將保持19%左右,2008年市場規模有望達到250億元,功率型LED產品市場平均增長率將達到27%。
目前,國際半導體照明產業競爭逐步加劇,知識產權和行業標準成為競爭的熱點。主要廠商利用其專利方面的優勢,試圖通過設置專利壁壘和制定行業標準來控制市場,限制和阻撓其它國家和企業的發展,在競爭中占據有利地位。 |