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1、LEDLED产业发展产业发展现状及趋势现状及趋势王钢 教授中山大学佛山研究院 院长中山大学半导体照明系统研究中心 主任广州，2010.11.29提纲提纲LEDLED技术概发展概况技术概发展概况中国中国LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势广东广东LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势结论结论2 提纲提纲LEDLED技术发展概况技术发展概况中国中国LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势广东广东LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势结论结论3 LEDLED及发展历程及发展历程关于关于LEDLEDvLEDLED：利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管：
2、利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管v半导体照明：以发光二极管半导体照明：以发光二极管(LED)(LED)为光源的新型照明为光源的新型照明中功率LED大功率大功率LED小功率LED指示LED LEDLED产业链产业链衬底衬底外延生长外延生长蓝宝石蓝宝石SiCSiMOCVD外延片外延片光电光电表面表面测试测试磨磨片片划划片片目目检检分分选选包包装装退火退火光刻光刻刻蚀刻蚀电极蒸发电极蒸发合金化合金化介质膜介质膜芯片制备芯片制备在线芯片在线芯片测试测试包包装装烘烘烤烤点点荧荧光光粉粉及及注注胶胶目目检检引引线线贴贴片片封装封装LED检测检测分选分选老老化化白光照明白光照明显示显示/指示指
3、示汽车灯汽车灯交通信号交通信号背光源背光源组装组装电路板电路板电子元件电子元件机械件机械件光学件光学件应用产品应用产品气源气源高纯氮高纯氮/氨氨三甲基镓三甲基镓二乙基铟二乙基铟快速检测快速检测及对及对MOCVD生生长的反馈长的反馈上游产业上游产业中游产业中游产业下游产业下游产业上上游游主主宰宰中中下下游游 大功率白光大功率白光LED光源光源XLamp(R) MC-E LED 光利用率达光利用率达80%对不同光色的芯片对不同光色的芯片,有很高的混光特性有很高的混光特性 六芯片封装六芯片封装,可以在可以在1A电流下工作电流下工作低热阻率低热阻率,Rth =3.6 K/W 寿命达寿命达50000小时
4、小时 Linear Optic CERAMOS Reflector LED 5”-20”背光的理想方案背光的理想方案厚度仅为厚度仅为2mm 白光白光LED光源技术演进趋势光源技术演进趋势高亮度高亮度,大功率大功率,多芯片封装多芯片封装 (Lumileds,Cree,Osram)芯片级别的封装芯片级别的封装 (Lumileds,Cree,Osram)更薄更薄,更小更小 (Cree,Seoul,Nichia)集成化趋势集成化趋势 (Seoul,Lumileds)模块面向应用模块面向应用 (Osram,Nichia) 优势：节能，高效，环保节能：白炽灯(10-20Lm/W) 荧光灯(50-100Lm
5、/W) LED(200Lm/W)环保：美国能源部预测，在未来的20年间，固态照明产品可节约1488兆瓦时的能源，相当于节约1200亿美元，同时固态照明灯具可望减少2.46亿吨的二氧化碳排放量。新型新型LEDLED固态电光源固态电光源 资料来源：美国料来源：美国DOE白光白光LEDLED发光效率不断提高发光效率不断提高 白光白光LED光源的成本不断降低光源的成本不断降低 分类分类指标参数指标参数单位单位2009201020122015暖白暖白LED（2800-3500K,CRI I85，350mA）光效光效lm/W8397114138价格价格$/klm4625114冷白冷白LED（4100-65
6、00K,CRI 60-70I 60-70，350mA）光效光效lm/W132147164188价格价格$/klm251362OEM灯具灯具价格价格$/klm1301016128美国美国LEDLED发展路线图发展路线图 提纲提纲LEDLED技术发展概况技术发展概况中国中国LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势广东广东LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势结论结论12 中国中国LEDLED产业发展历程产业发展历程19812003 产业起步期产业起步期 早期由国外直接进口芯片早期由国外直接进口芯片 90年代开始引进外延，从事芯片工艺年代开始引进外延，从事芯片工艺 2002年与年与
7、AXT合作，吸纳海外人才，有效提高产量合作，吸纳海外人才，有效提高产量 2002年初步形成产业规模，厂商达年初步形成产业规模，厂商达450家，九成属封装企业家，九成属封装企业 2002年与年与AXT合作，吸纳海外人才，有效提高产量合作，吸纳海外人才，有效提高产量20032006 产业成长期产业成长期 启动国家半导体照明工程，启动国家半导体照明工程，LED产业列为产业列为“十五十五”国家科技发展重大国家科技发展重大项目，并形成五大照明基地项目，并形成五大照明基地 初步形成从外延、芯片、封装以及应用较完整的产业链初步形成从外延、芯片、封装以及应用较完整的产业链19651980 发展初期发展初期 由
8、中国科学院主导由中国科学院主导LED研究研究 中科院长春光机所开发第一颗红光中科院长春光机所开发第一颗红光LED 几乎无规模量产几乎无规模量产20062010 关键技术发展期关键技术发展期 十一五规划及十一五规划及863计划将计划将“半导体照明工程半导体照明工程”列为重点发展项目，旨在突破核心技术列为重点发展项目，旨在突破核心技术 着重建立创新与特色的产业群，完善半导体照明产业链，使其具有国际竞争力着重建立创新与特色的产业群，完善半导体照明产业链，使其具有国际竞争力2010 关键技术发展期关键技术发展期 十二五规划及十二五规划及863计划仍将计划仍将“半导体照明工程半导体照明工程”列为重点发展
9、项目，着列为重点发展项目，着重在重在150Lm/W的技术突破的技术突破 产业链基本完整，关键设备与原材料仍依赖进口产业链基本完整，关键设备与原材料仍依赖进口厂商材料/设备厦门三安、大连路美、杭州士蓝明芯、上海蓝光、深圳方大、上海蓝宝、山东华光、江西联创、深圳世纪晶源、广州晶科、扬州华夏集成等。MOCVD：Veeco、Axtron、TSSapphire Substrate：Kyocera(日本)、晶向(台)等厂商Other Substrate：进口居多，北京金属研究所Mo Source：进口居多(如Shipley、Akzo Nobel等厂商) ，江苏南大光电部分供应Air：进口居多(如Air P
10、roduct 、日本昭和等厂商)，大连光明研究所及利科德部分供应外商/独资：台商、港商、韩商(三星、 SSL)二三元晶粒：本土供应商与台湾进口上市或国营企业：联创、苏州半导体厂、天津天星、厦门华联、镇江稳润、宁波升谱等厂商四元及GaN晶粒：台湾供应达60%以上，美国Cree供应高阶市场(强调ESD能力)，大陆本土部分供应民营或私人企业：佛山国星、深圳瑞丰、深圳超亮、中山木林森、厦门光圃、珠海力丰、广州鸿利等厂商荧光粉、支架、环氧树脂等封装材料：中高阶生产用进口或台湾供应。低阶产品本土供应自动化机台以进口及台湾供应为主，手动机台大陆厂商供应中国中国LEDLED产业主要厂家产业主要厂家 中国半导体
11、照明产业基地分布中国半导体照明产业基地分布国内国内LEDLED产业呈集群发展形成区域竞争力产业呈集群发展形成区域竞争力四大产业基地：p 珠三角地区：广州、深圳争锋；p 长三角地区：上海、江苏、宁波三足鼎立；p 闽三角地区：厦门、江西强势崛起；p 北方地区：发力产业化基地优势：政策环境、市场、自身产业、资源、成本资料来源：国家半导体照明工程研发及产业同盟 国内国内LEDLED照明市场构成照明市场构成交通信号交通信号LEDLED车用车用LEDLED中大尺寸面板背光中大尺寸面板背光近程市场前景看好近程市场前景看好显示看板显示看板LEDLED成长商机显著市场成长商机显著市场可显示产品，如手机可显示产品
12、，如手机目前主流市场目前主流市场照明照明LEDLED远程市场前景看好远程市场前景看好 国家半导体照明工程推动国内国家半导体照明工程推动国内LEDLED产业发展产业发展p持续不断的资金投入；持续不断的资金投入；* 2003-2005: 1.4亿* 2005-2010: 3.5亿* 2010-2015: 10.0亿p 研发经费的合理引导：重视研发经费的合理引导：重视产业化技术和基础研究及应产业化技术和基础研究及应用；用；p 以企业为主体、科研院校参以企业为主体、科研院校参与的支持模式；与的支持模式；p 支持方向由健全产业链逐渐支持方向由健全产业链逐渐转向核心技术开发，以期形转向核心技术开发，以期形
13、成核心竞争力。成核心竞争力。p以重大工程为导向，合力推以重大工程为导向，合力推动动国家半导体照明工程研发经费分配比例国家半导体照明工程研发经费分配比例资料来源：中国半导体照明工程研发及产业联盟国家半导体照明工程参与主体国家半导体照明工程参与主体 中国中国LEDLED产业前景产业前景2009年，金融危机；年，金融危机；2010年，市场复苏；年，市场复苏；2010后，前景靓丽。后，前景靓丽。 资料来源：工研院IEK政府积极拉动半导体的持续发展政府积极拉动半导体的持续发展直接政策直接政策-扶持产业扶持产业n 资金支持，直接入股厂 商n 投入研发经费，“十一五”期间补助经费约10-15亿人民币n 建立
14、半导体照明基地n 建立非关税贸易障碍 * 国内LED路灯自定规范 *自定产业与产品标准 间接政策间接政策-创造市场创造市场n 推动亮点工程，创造需求 *城市景观照明及公共工程(如交通标志，2008奥运等)n 十城万盏计划 *LED道路照明、隧道照明、车厢及地铁月台、地下停车场、加油站照明、室内照明等功能性照明 *鼓励LED照明产品与可再生能源如太阳能、风能结合使用目标：目标：2015年世界半导体照明产业三强年世界半导体照明产业三强 提纲提纲LEDLED技术发展概况技术发展概况中国中国LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势广东广东LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势结论结论
15、20 广东发展广东发展LEDLED照明产业的优势照明产业的优势我省是我省是LEDLED产品的主要集散地，直接面对国内外产品的主要集散地，直接面对国内外市场的庞大市场需求市场的庞大市场需求。广东地区的广东地区的LED应用在全国市场也占据着重要地位，尤其应用在全国市场也占据着重要地位，尤其是是LED室内装饰的应用尤为突出，仅以中山一镇为例，其室内装饰的应用尤为突出，仅以中山一镇为例，其每年灯饰产品产量几乎占全国灯饰总市场的每年灯饰产品产量几乎占全国灯饰总市场的60%，从而极，从而极大地带动了大地带动了LED在灯饰领域的应用市场的迅速壮大。在灯饰领域的应用市场的迅速壮大。 我省是我省是LEDLED的
16、封装、应用产品的主要制造基地，具的封装、应用产品的主要制造基地，具有较强的制造优势有较强的制造优势。封装产品方面：包括白光封装产品方面：包括白光LED、功率型、功率型LED、SMDLED封装。封装。LED封装企业超千家，几乎涵盖了下游应用的各个领域。封封装企业超千家，几乎涵盖了下游应用的各个领域。封装销售额占国内的约装销售额占国内的约6070%,珠三角地区已成为世界珠三角地区已成为世界LEDLED封封装中心。装中心。应用产品方面：涉及背光源、显示屏、大面积彩显幕墙、应用产品方面：涉及背光源、显示屏、大面积彩显幕墙、太阳能太阳能LED、景观照明、特种工作灯、信号灯、矿灯、射灯、景观照明、特种工作
17、灯、信号灯、矿灯、射灯、装饰灯、民用台灯等，应用领域涉及广泛。特色产品具有装饰灯、民用台灯等，应用领域涉及广泛。特色产品具有相当的市场规模。相当的市场规模。我省已经初步形成了完整的我省已经初步形成了完整的LEDLED产业链，具备良好产业链，具备良好的发展基础。的发展基础。原材料？原材料？衬底材料？衬底材料？外延外延材料材料南海旭南海旭瑞；瑞；江门真江门真明丽等。明丽等。MOCVDMOCVD装备？装备？封装封装佛山国佛山国星光电；星光电；广州鸿广州鸿利光电利光电子；子；深圳量深圳量子光电；子光电；中山木中山木林森电林森电子；子；南海昭南海昭信光电信光电等。等。应用应用广东亚一光电；广东亚一光电；
18、中大中鸣；中大中鸣； 广东济胜光电；广东济胜光电；东莞勤上光电；东莞勤上光电；河源粤兴；河源粤兴；深圳中放光电；深圳中放光电；鹤山真明丽等鹤山真明丽等等。等。划片划片封装封装系统系统集成集成芯片芯片广州晶广州晶科；科；东莞福东莞福地等。地等。荧光粉荧光粉中山大学；中山大学；广州有色广州有色院院制成制成上游上游中游中游下游下游 在产业链的上游外延生长和芯片制成方面，我省的力在产业链的上游外延生长和芯片制成方面，我省的力量仍十分薄弱，需要继续加强前瞻性技术研究，特别是量仍十分薄弱，需要继续加强前瞻性技术研究，特别是上游核心技术的创新研究。上游核心技术的创新研究。 广东广东国内国内国际国际骨干企业骨
19、干企业优势科研优势科研机构机构LEDLED上游产业、研发状况上游产业、研发状况 上海蓝光、上海蓝光、山东华光、山东华光、大连路美、大连路美、厦门三安厦门三安南昌晶能南昌晶能 南海旭瑞、南海旭瑞、江门真明丽、江门真明丽、广州普光广州普光日本日亚日本日亚日本丰田合成日本丰田合成美国美国LumiledsLumileds美国美国CreeCree德国德国OSramOSram中山大学中山大学华南师大华南师大深圳大学深圳大学中科院半导体所中科院半导体所北京大学北京大学清华大学清华大学山东大学山东大学南京大学南京大学南昌大学南昌大学日本德岛大学日本德岛大学日本名城大学日本名城大学日本名古屋工业大学日本名古屋工
20、业大学日本千叶大学日本千叶大学美国美国UCSBUCSB德国德国AhenAhen工大工大广东发展广东发展LEDLED照明产业面临挑战照明产业面临挑战 MOCVDMOCVD、自动封装设备和功率型封装设备等核心装备的、自动封装设备和功率型封装设备等核心装备的研发、制造几乎处于空白状态，与我省的装备制造业大研发、制造几乎处于空白状态，与我省的装备制造业大省的地位严重脱节。省的地位严重脱节。 LEDLED器件封装和应用产品集中在景观照明、信号灯、矿器件封装和应用产品集中在景观照明、信号灯、矿灯、射灯、装饰灯、民用台灯等小功率中低档市场，特灯、射灯、装饰灯、民用台灯等小功率中低档市场，特别是在大功率高亮度
21、白光别是在大功率高亮度白光LEDLED光源产品方面缺少核心技术光源产品方面缺少核心技术、专利和标准、专利和标准。广东发展广东发展LEDLED照明产业面临挑战照明产业面临挑战 广东广东LEDLED产业化推广路径（方案建议）产业化推广路径（方案建议）基础能源基础能源科学科学产业化关键产业化关键技术、重大装备技术、重大装备研究开发研究开发高效大功率高效大功率LEDLED照明器具照明器具开发开发目标：给市场提目标：给市场提供节能、高性价供节能、高性价比灯具产品比灯具产品政府采购等政府采购等政策的配套政策的配套4 4、构建产业公共技术支撑平台，建立完善的技术创新体系，提升产业持续、构建产业公共技术支撑平
22、台，建立完善的技术创新体系，提升产业持续创新的能力创新的能力: :白光白光LEDLED光源产品研发平台、测试平台、公共服务平台光源产品研发平台、测试平台、公共服务平台2 2、以重大技术产品，重大装备为导、以重大技术产品，重大装备为导向，攻克产业化共性关键技术，掌握向，攻克产业化共性关键技术，掌握自主知识产权，实现自主知识产权，实现LEDLED照明光源的照明光源的低成本制造：低成本制造：150lm/W150lm/W产业化及封装技术产业化及封装技术MOCVDMOCVD设备的国产化设备的国产化LEDLED路灯、路灯、LEDLED室内普通照明产品开室内普通照明产品开发及示范发及示范1 1、加强基础研究
23、，、加强基础研究，实现新材料、新技实现新材料、新技术领域重大科学问术领域重大科学问题的源头创新：题的源头创新：GaNGaN材料外延生长材料外延生长技术技术大功率大功率LEDLED芯片量芯片量产技术产技术3 3、制定标准体系，引导技术从、制定标准体系，引导技术从实验室走向市场。实验室走向市场。 提纲提纲LEDLED技术发展概况技术发展概况中国中国LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势广东广东LEDLED产业发展现状与趋势产业发展现状与趋势结论结论27 结论结论p 强强大大的的内内需需市市场场将将会会持持续续推推动动中中国国LED企企业业的的迅迅猛发展；猛发展；p 政政策策引引导导引引起起的的产产业业链链健健全全需需要要转转变变为为产产业业内内部部发展的动力；发展的动力；p 核心技术和关键设备的缺乏不利于国内核心技术和关键设备的缺乏不利于国内LED企业企业参与国际竞争。参与国际竞争。 报告完毕报告完毕谢谢大家谢谢大家
