畢業(yè)設(shè)計（論文）LED的性能和發(fā)展綜述

1、 存檔編號存檔編號 贛贛 南南 師師 范范 學(xué)學(xué) 院院 學(xué)學(xué) 士士 學(xué)學(xué) 位位 論論 文文 led 的性能和發(fā)展綜述教學(xué)學(xué)院教學(xué)學(xué)院 物理與電子信息學(xué)院物理與電子信息學(xué)院 屆屆 別別 20082008 屆屆 專專 業(yè)業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù)電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué)學(xué) 號號 姓姓 名名 指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師 完成日期完成日期 目錄目錄內(nèi)容摘要.1關(guān)鍵詞.1abstract.1key words .11. led 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背景與趨勢.21.1 led 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背景.21.2 發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的 led 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀.91.3 對 led 產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的認(rèn)識.122.我國 led 產(chǎn)業(yè)概況與問題分析.162.1 我國 l

2、ed 產(chǎn)業(yè)概況與主要企業(yè).162.2 我國 led 產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題.192.3 對我國 led 產(chǎn)業(yè)地位的認(rèn)識.213.結(jié)論與展望.26參考文獻(xiàn).28致謝.301內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要：本文結(jié)合 led 的性能特點(diǎn)，從 led 的發(fā)展背景、技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀等背景知識進(jìn)行綜合分析、整理，對我國led 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展所面臨的問題以及發(fā)展前景展開討論。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：發(fā)光二極管 led 產(chǎn)業(yè)化 發(fā)展戰(zhàn)略abstractabstract：combining the performance characteristics of led，this paper is from the development

3、 of the led background, level of technology, industrial development of the status quo, such as a comprehensive analysis of background knowledge, collating, and discuss the led on chinas industrial development and the problems facing the development prospects.keykey wordswords：light emitting diodes；l

4、ed；industrialization；developments strategles21.1. ledled 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背景與趨勢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背景與趨勢1.1 led 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背景1.1.1 led 產(chǎn)品介紹1.1.1.1 led 基本介紹：led 是英文 light emitting diode（發(fā)光二級管）的簡稱。（1）led 發(fā)光原理：發(fā)光二極管 led 是利用二極管內(nèi)電子與間隙結(jié)合過程中能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光的輸出。 （2）led 特性：冷性發(fā)光不產(chǎn)生熱，元件壽命長 ( 十萬小時以上 ) 、反應(yīng)速度很快、體積小、功耗小、適合量產(chǎn)，高亮度。 （3）led 制作材料通常為砷、磷、鎵等元素，制作

5、過程包括上游的晶圓制作、磊晶成長，中游的擴(kuò)散制程、金屬蒸鍍、晶粒制作，以及下游的產(chǎn)品封裝及應(yīng)用市場等1。 1.1.1.2 led 的性能led 的性能主要表現(xiàn)在下列四個方面：(1)使用壽命長，是普通光源的 20-30 倍，例如普通白熾燈的使用壽命在 2000-3000 小時，led 光源器件的壽命在 10 萬小時，使用年限達(dá) 5-10 年。 (2)節(jié)能效果明顯：led 發(fā)光體的耗電量僅為普通白熾燈的耗電量的 15%-20%。(3)抗機(jī)械沖擊、防震防水、低熱散發(fā)。(4)體積小、固體化、形狀可任意改變，可以用在特殊用途上。由于 led 有著上述獨(dú)特的優(yōu)勢，國內(nèi)外一大批擁有強(qiáng)大實(shí)力的研究開發(fā)機(jī)構(gòu)、企

6、業(yè)競相投入資金，技術(shù)得到突飛猛進(jìn)，產(chǎn)生了高亮度的 led，即可以用來做戶外顯示和照明的 led，led 被認(rèn)為是替代了愛3迪生發(fā)明的白熾燈的下一代照明光源。早期 led 以發(fā)出微弱的紅光譜居多，發(fā)光亮度在 0.001 流明，隨后才產(chǎn)生橙色綠色蘭色等。由于當(dāng)時的技術(shù)和工藝條件限制，早期生產(chǎn)的發(fā)光二級管采用的是液體相位外延技術(shù)，該種工藝生產(chǎn)的二級管發(fā)光的亮度始終未超過 0.1 流明。80 年代以來，日本幾家大企業(yè)最先實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，發(fā)光亮度在 5-10 流明，這個時期的 led 產(chǎn)品大多以儀器儀表，精密設(shè)備的指示等顯示，半導(dǎo)體收音機(jī)音響等，90 年代以來，國際上由于新材料科學(xué)的發(fā)展，采取了更為先進(jìn)

7、的低壓金屬有機(jī)物氣相外延（lpmovpe）和低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積外延方法（lpmocvd） ，生產(chǎn)出高亮度的 led，由于亮度的大幅度提高，led 的應(yīng)用領(lǐng)域得到了更為廣闊的使用前景2。1.1.1.3 led 背光技術(shù)的優(yōu)勢led 背光技術(shù)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:a、使用壽命長在發(fā)光壽命方面，led 背光技術(shù)將 ccfl（冷陰極熒光燈管）遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在后面。普通的 ccfl 背光源一般的使用壽命在 3 萬小時左右，一些頂級的 ccfl 背光的發(fā)光壽命也不過在 6 萬小時左右。這樣的壽命對于頻繁使用的用戶來說意味著使用 2-3 年后 lcd（液晶顯示器）的亮度就將會明顯下降，許多 lcd 產(chǎn)品在使用幾

8、年后熒幕就會發(fā)黃、亮度明顯變暗，而不得不更換 lcd 的 ccfl 背光模組。而 led 背光則完全沒有這樣的問題，現(xiàn)階段白色 led 背光的壽命已經(jīng)高達(dá) 10 萬小時。每天連續(xù)使用 10 個小時，可以連續(xù)用上 27 年，即使 24 小時不間斷使用，這樣的壽命也足夠使用 5 年，而且還有再次提升的潛力。b、豐富的色彩表現(xiàn)力在色彩表現(xiàn)力方面，led 背光也遠(yuǎn)勝于 ccfl。原有的 ccfl 背光4由于色純度等問題，在色階方面表現(xiàn)不佳。這就導(dǎo)致了 lcd 在灰度和色彩過渡方面不如 crt（純平顯示器） 。更重要的是，冷陰極熒光燈色域較為狹窄，會嚴(yán)重影響在 lcd 顯示器上顯示的色譜，導(dǎo)致幾乎所有的

9、 lcd 顯示器都無法達(dá)到平面印刷的 adobe rgb 色域標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)測試，采用 ccfl 背光只能實(shí)現(xiàn) ntsc（國家電視系統(tǒng)委員會制式）色彩區(qū)域的 78%，近期少數(shù)面板廠商采用 ccfl 技術(shù)最高能夠達(dá)到 92%ntsc，后續(xù)提升空間不大，而 led 背光卻能輕松地獲得超過 100%的 ntsc 色域表現(xiàn)。在色彩表現(xiàn)力和色階過渡方面，led 背光也有顯著的優(yōu)勢，其色彩表現(xiàn)力強(qiáng)于 ccfl 背光源，色彩還原好，可對顯示色彩數(shù)量不足的液晶技術(shù)起到很好的彌補(bǔ)作用。c、體積縮小led 作為 lcd 背光會帶來哪些好處呢？首先，采用 led 背光的lcd 的體積將進(jìn)一步縮小。led 背光源是由眾多柵

10、格狀的半導(dǎo)體組成，每個“格子”中都擁有一個 led 半導(dǎo)體，這樣 led 背光就成功實(shí)現(xiàn)了光源的平面化。平面化的光源不僅有優(yōu)異的亮度均勻性，還不需要復(fù)雜的光路設(shè)計，這樣一來 lcd 的厚度就能做得更薄，同時還擁有更高的可靠性和穩(wěn)定性。更薄的液晶顯示面板意味著筆記本電腦擁有更佳的移動性。例如，2005 年 10 月 sony 就推出了 11.1 英寸，使用白光led 的 vaio 筆記型計算機(jī) tx 系列，采用了厚度僅有 4.5mm 的 led背光液晶顯示屏，使 nb（軸承導(dǎo)軌）重量下降到 1.26 公斤，且熒幕厚度也降到僅 4.5mm，整體 nb 厚度更下降 16%到 21mm，亮度也增加 3

11、0%，且由于使用白光 led 也使電池續(xù)航力大幅提升。對于背光模塊廠來說，led 背光模塊在結(jié)構(gòu)上，主要的差異點(diǎn)在于 lgp 的改變。使用 ccfl 時，由于受限于 ccfl 管徑 1.8mm，lgp 入光側(cè)必須維持 2.0mm 左右，而成為一個楔形的板(斜式導(dǎo)光板，即導(dǎo)5光板兩邊厚度不一)，這使得 nb 面板沒有辦法做得很薄。使用 led 作背光源時，原來 lgp 之厚度限制已不存在，可以讓整個 lgp 厚度均勻且變薄，再加上玻璃的厚度約可從 0.5mm 降為 0.3mm，因此可以滿足nb 對于輕薄短小的追求。開發(fā) nb 用 led 背光源，面臨的最大瓶頸，仍在于如何讓導(dǎo)光板的厚度變薄。一般

12、導(dǎo)光板厚度多在 2mm 以上，而 sony 以 0.6mm 厚度的導(dǎo)光板使用為主，因此背光廠商正積極開發(fā)更薄的導(dǎo)光板。d、亮度和白平衡控制實(shí)現(xiàn) led 功率控制很容易，不像 ccfl 的最低亮度存在一個門檻。因此，led 的亮度調(diào)整范圍大，無論在明亮的戶外還是全黑的室內(nèi)，用戶都很容易把顯示設(shè)備的亮度調(diào)整到最悅目的狀態(tài)；led 背光可以調(diào)整白平衡，同時保證整體對比度。當(dāng)用戶的視頻源在計算機(jī)和 dvd機(jī)間切換時，可以輕松在 9600k 和 6500k 間調(diào)整白平衡，而且不會犧牲亮度和對比度。e、均勻性冷陰極熒光燈屬于管狀光源，要將所發(fā)出的光均勻散布到面板的每一個區(qū)域就需要相當(dāng)復(fù)雜的輔助組件，熒幕的

13、厚度也難以控制。而且隨著面板的增大，必須使用多條光源，這就要求來自這些 ccfl 的光還必須匹配。同時，ccfl 背光源的能量利用效率低下。在光能從背光到熒幕的傳輸過程中，光能量損耗情況非常嚴(yán)重，最終大約有 6%的光能可被真正利用。為了實(shí)現(xiàn)更高的亮度和對比度，廠商必須提高光源的輸出功率或增加燈管數(shù)目，而這樣帶來的后果就是整機(jī)功耗上揚(yáng)。這對于桌面型 lcd 顯示器或液晶電視不會有多大的影響，但對筆記本lcd 熒幕影響很大。led 可以為大尺寸熒幕提供連續(xù)面陣光源。led 是一種平面狀光源，最基本的發(fā)光單元是 3-5mm 邊長的正方形封裝后，6所需的輔助光學(xué)組件可以做得非常簡單，極容易組合在一起成

14、為既定面積的面光源，具有很好的亮度均勻性3。雖然 led 背光技術(shù)就像許多新型技術(shù)一樣擁有許多誘人的優(yōu)點(diǎn)，但 led 要想占據(jù)大尺寸 lcd 背光源的主流，目前還需要解決一些技術(shù)難點(diǎn)，如發(fā)光效率、一致性、成本等。 a、發(fā)光效率ccfl 仍是發(fā)光效率最高的主流光源技術(shù)，與之相比，led 的發(fā)光效率較低。作為背光源的 led 器件以白光類型居多，而白光 led 器件在開始時發(fā)光效率不高，致使熒幕亮度普遍偏低。比如在當(dāng)前的 led技術(shù)中，不論熒幕的制造商是誰，led 組件的亮度都各不相同。目前ccfl 冷陰極熒光燈的發(fā)光效率可達(dá)到 50-100lm/w，而白光 led 器件在剛起步時發(fā)光效率僅為 2

15、0lm/w 甚至更低。不過，現(xiàn)在全球有大量的企業(yè)從事相關(guān)研究，該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展非常迅速，白光 led 的發(fā)光效率以每年提高 60%的幅度提升，到目前為止，白光 led 器件的發(fā)光效率突破 50lm/w，開始達(dá)到實(shí)用化水準(zhǔn)。而業(yè)界希望在 2007 年之前，將白光 led 的發(fā)光效率提高到 75lm/w 的高水準(zhǔn)。b、一致性用 led 作為背光源存在白光的一致性問題，這比起 ccfl 是個劣勢。rgb led 背光源時間一久會產(chǎn)生色移波長隨溫度變化，產(chǎn)生不同顏色。這一問題導(dǎo)致了顏色偏移、不一致的色純度和質(zhì)量低劣的真“白色” ，這就注定 led 在開始時并不適合作為 lcd 顯示器的背光源。為了消除

16、這一問題，led 制造商們將晶片“分區(qū)”或分解成具有近似顏色和亮度的區(qū)塊。這種處理有一定的幫助，但仍有不足、亮度和顏色中仍然存在偏移。廠商最新又研發(fā)了彩色校正電路，通過對逐個圖元的控制，可以將顏色和亮度上的偏差控制在合理的范圍。7c、成本高成本太高、價格昂貴，同等尺寸的背光源，led 是 ccfl 價格的 4倍。對于目前價格競爭激烈的市場而言，讓廠家有些望而卻步。只有索尼為了圖像質(zhì)量不計成本。當(dāng)然，隨著工藝的成熟和生產(chǎn)規(guī)模的增加，led 背光的成本會逐步下降4。1.1.1.4 led 市場概況 目前已經(jīng)研制出紅、橙、黃、綠、蘭顏色的超高亮度 led，其發(fā)光效率已超過白熾燈和熒光燈，發(fā)光亮度已高

17、于 lcd。特別是 led 采用了高級環(huán)氧樹脂封裝，不僅能耐高溫和濕度，而且還耐陽光（紫外線）長期照射，可滿足室外全天候、全色顯示的需要。用由蘭、綠、紅 led 組成的彩色大屏幕可以表現(xiàn)天空和海洋，可以實(shí)現(xiàn)三維動畫。新一代紅、綠、蘭超高亮度 led 以其前所未有的性能，不僅拓展了原有的應(yīng)用領(lǐng)域，而且將擁有一個潛力巨大的市場。led 可分為可見光 (450780nm) 與不可見光，在可見光部分傳統(tǒng)亮度產(chǎn)品已是成熟型產(chǎn)品，產(chǎn)量雖大，不過由于價格低產(chǎn)值不高，年復(fù)合成長率也只有 10% ；高亮度 led 是目前的主流產(chǎn)品，主要應(yīng)用在大型看板、交通標(biāo)志、背光源。較成熟的 algainp( 紅、橙、黃光

18、) 應(yīng)用廣泛，專利問題不大，價格已與傳統(tǒng)亮度接近，應(yīng)用的領(lǐng)域巨大。 gainn 熒光粉 ( 白光 ) 主要應(yīng)用于照明上，由于藍(lán)光的突破全球大廠紛紛投向白光照明的研發(fā)，加上近幾年全彩手機(jī)風(fēng)行，使白光背光源炙手可熱，未來技術(shù)若有進(jìn)展，將逐步取代一般照明市場，擁有龐大的商機(jī)5。 1.1.2 led 的應(yīng)用領(lǐng)域led 有著十分廣泛的應(yīng)用前景，不同亮度的 led 產(chǎn)品可應(yīng)用在下述屬不同領(lǐng)域：8(1) 平面顯示信息顯示是現(xiàn)代生活中一項用途很廣泛的領(lǐng)域，證券交易所里的顯示板，動態(tài)廣告牌，空港的飛機(jī)動態(tài)顯示，模擬動畫，體育場館、商業(yè)、工業(yè)和其它行業(yè)的大型和超大型全色顯示屏的信息顯示，進(jìn)一步滿足了現(xiàn)代人對信息顯

19、示的需求欲望。(2) 警示燈（或稱交通信號燈）公路、鐵路的交通信號燈、警示燈、標(biāo)志燈和各類汽車的指示燈，用超高亮度 led 取代加濾光片的白熾燈泡，不僅響應(yīng)速度快，壽命長、抗震、耐沖擊，而且效率高、節(jié)省電能。(3) 汽車指示燈汽車指示燈包括汽車外部的各種方向燈、尾燈、剎車燈等，由于led 的快響應(yīng)速度，當(dāng)前面的汽車剎車時，后面的汽車可提前 2-3 公里看到信號，減少車禍發(fā)生。同時可降低油耗。使汽車每一加侖油增開 1 公里。同時減少污染。(4) 辦公自動化設(shè)備與儀器儀表指示燈現(xiàn)代化智能型的儀器儀表、辦公自動化設(shè)備需要各種信號燈或指示燈而 led 由于節(jié)能和長使用壽命的特點(diǎn)使它成了不可缺少的部件。

20、(5) 背光光源高性能 led 還可用于小型液晶顯示器（lcd）的背光照明，適用于蜂窩電話和筆記本型電腦等。最普通的應(yīng)用是電話按鍵的背光照明，隨著小型液晶顯示器及為了個人通信產(chǎn)品用量的增長，將帶動 led 市場需求量提高。(6)光源與建筑裝飾特殊用途照明，如建筑裝飾、井下、礦燈、水下作業(yè)、特殊場地施工等傳統(tǒng)的光源使用起來不方便或缺點(diǎn)明顯的地方都可以采用 led9光源。1.1.3 led 產(chǎn)業(yè)的技術(shù)前景l(fā)ed 作為固體光源具有上述優(yōu)越性能，是一種極有競爭力的新型節(jié)能光源，被認(rèn)為是繼愛迪生發(fā)明燈泡后下一代的照明光源，故各國都在不遺余力地?fù)屨?led 科技的制高點(diǎn)白光照明的研究，而且技術(shù)上不斷獲得進(jìn)

21、步。目前許多色別的發(fā)光二極管都達(dá)到燭光級水平，隨著器件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，發(fā)光效率的飛速提高，今后 led 發(fā)展的主要領(lǐng)域是照明光源，開始在一些領(lǐng)域取代白熾燈，期間會與其它光源互補(bǔ)，并存、共同發(fā)展，人們面臨著照明光源的變革，有人預(yù)言 led 是 21世紀(jì)的照明光源7。1.1.4 led 產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)前景由于發(fā)光二極管產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新的應(yīng)用，呈現(xiàn)了朝陽工業(yè)的欣欣向榮的景象。在 21 世紀(jì)的頭十年中，led 產(chǎn)業(yè)會得到持續(xù)發(fā)展。每年全球照明市場的銷售額達(dá) 120 億美元，而且每年還 以 8% 左右的增長速度遞增。這一巨大的市場被業(yè)界看好，使得他們紛紛投入的 led 的研究開發(fā)中來。目前照明用途

22、 led 購置成本較高，預(yù)計 2002 年前后 led 的購置成本將通過其低廉的使用費(fèi)用在 3-6年內(nèi)得到償付。隨后 led 燈將逐漸取代白熾燈。專家們預(yù)計，到 2010年-2015 年，led 有望進(jìn)入普通照明市場，與傳統(tǒng)的光源競爭，形成與傳統(tǒng)光源并存的局面；據(jù)保守估計，到 2025 年對白熾燈和鹵素?zé)?5%-30%的替代率，全球每年的能源節(jié)省預(yù)計可達(dá) 40 億美元。1.2 發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的 led 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀1.2.1 日本、美國、歐洲的 led 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀日本 led 產(chǎn)業(yè)大國，日本企業(yè)涉及 led 較早，開始于 20 世紀(jì) 5010年代，日亞，冬芝，夏普，索尼，日立，昭和等公司較早從事 l

23、ed 的研究開發(fā)，至今上游芯片及藍(lán)光、白光 led 制造技術(shù)專利技術(shù)大多為日本所掌握。日本企業(yè)的產(chǎn)量為世界第二，但產(chǎn)值卻占世界第一。1999 年的產(chǎn)值折合 12 億美元，2000 年的產(chǎn)值達(dá) 16 億美元。由于 1997-1998 年間日元的大幅度升值，使得日本產(chǎn)品日益缺乏競爭力，并促使日本將赴國外采購，或在國外設(shè)廠生產(chǎn)。目前歐洲各國使用的顯示產(chǎn)品日本制造的占大多數(shù)，這與日本企業(yè)產(chǎn)品的高品質(zhì)符合歐洲的消費(fèi)水準(zhǔn)不無關(guān)系。豐田合成推出高亮度綠光 gan led，成為全球繼日亞化學(xué)之后的第二家生產(chǎn)廠商。四元高亮度 led 部分，亦有東芝、sharp、rohm、sankan 等公司推出新產(chǎn)品。rohm

24、 除推出汽車與戶外應(yīng)用之系列產(chǎn)品外，亦推出符合 irda1.1fir 標(biāo)準(zhǔn)的新產(chǎn)品。citizen 電子因音影音設(shè)備遙控器的需求成長，亦擴(kuò)增紅外光 chip led 的產(chǎn)量。美國的 led 研究開發(fā)起步早，投入大，尤其是以 hp 公司，cree，ge 等為首的大公司技術(shù)力量較為雄厚，在高檔次產(chǎn)品上占有一定份額。目前美國已將底端 led 外移至東南亞等地生產(chǎn)，故價格競爭相當(dāng)激烈。未來美國、日本企業(yè)將以技術(shù)領(lǐng)先及上游產(chǎn)品為主，臺灣及東南亞、中國大陸將以中下游產(chǎn)品為主。美國企業(yè)較早看好 led 應(yīng)用市場的潛力，hp 公司除擴(kuò)大四元高亮度 led 及 irda 的產(chǎn)量外，并推出多款新產(chǎn)品。以高亮度、低

25、價位、戶外用（車燈、交通信號燈） 、smt 封裝（flip-chip 技術(shù)）等不同系列產(chǎn)品，強(qiáng)化其市場與 hp 公司幾乎占據(jù)同樣的市場份額。由于藍(lán)光led 市場成長與接獲 sliemens 大定單，1997-1999 年美國 cree 公司營收大 11幅成長。cree 有 70%的 led 晶粒銷往 sliemens，其余則銷往日本（如:stanley、citizen）與臺灣。hp、cree 未來除將使用較大基板生產(chǎn)以增加產(chǎn)量外，并將進(jìn)一步擴(kuò)大其它應(yīng)用開發(fā)8。關(guān)于歐洲企業(yè)的 led 研究開發(fā)情況資料十分有限，但歐洲企業(yè)在原材料方面，在技術(shù)方面占有一定的優(yōu)勢，歐洲的幾家大公司如philips,o

26、sram 等公司正在聯(lián)袂開發(fā)可作為照明用途 led，這一點(diǎn)十分肯定地表明他們對 led 研究開發(fā)的重視程度，他們試圖通過像“空中客車”飛機(jī)項目， “雅麗安娜”火箭項目那樣進(jìn)行跨國技術(shù)聯(lián)盟和資金聯(lián)盟，從而實(shí)現(xiàn)對技術(shù)的擁有和產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先水平。例如德國siemens 公司與 fraunhofer institute 合作開發(fā)白光 led。由美國cree 公司供應(yīng)的 gan/sic 藍(lán)光 led 晶粒，配合發(fā)出不同色光之混合而成白光，樣品壽命已接近 10 萬小時，目前已達(dá)到正式量產(chǎn)。1.2.2 臺灣的 led 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀臺灣 led 工業(yè)的飛速發(fā)展得益于臺灣工業(yè)技術(shù)研究院下屬的光電所。為了使臺灣的工業(yè)具有

27、競爭力，將目標(biāo)瞄準(zhǔn)到數(shù)量很大的低值市場上來。通過支持研究開發(fā)，允許成果產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)轉(zhuǎn)讓使臺灣出現(xiàn)了 led 封裝企業(yè)。早期的研究主要是 lpe 液相外延生長紅光 led 及紅外 led。光電所將技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了臺料、信越和鼎元等公司。隨后研究又集中在 algaas660nmd 的紅光器件和 mocvd 生長的四元 algainp 雙異質(zhì)結(jié)和量子阱發(fā)光器件。晶元已經(jīng)開發(fā)成功用于全彩色燈和顯示器的紅色、綠色、藍(lán)色芯片，這些芯片光強(qiáng)超過 70mcd，一家正在投產(chǎn)的公司利用 mobpe 技術(shù)，生產(chǎn) ingaalp 超亮度的發(fā)光材料和芯片，在臺灣技術(shù)轉(zhuǎn)讓及技術(shù)人員的流動成為一些主要的公司成立的關(guān)鍵，例如國聯(lián)

28、光電、信越、臺科、鼎元、晶元、全新等公司無不從技術(shù)轉(zhuǎn)讓和技術(shù)人員流動中獲得技術(shù)的提升。12在 led 的中游產(chǎn)品芯片制造方面，有資料表明最近臺灣每月生產(chǎn)5 億片芯片，約占世界總額的一半，其中的一半用于自己的封裝，主要的生產(chǎn)來自于國聯(lián)、晶元、臺科、鼎元、光磊、漢光、光寶等公司。據(jù)臺灣光電研究所的數(shù)據(jù)，led 芯片的收入正在急速增長，到 2000 年已接近 8 億元美金。臺灣發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)取得了舉世矚目的成績，近年來在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，制作產(chǎn)業(yè)中緊挨美國、日本之后，位居世界第三。自 1995 年以來，每年平均增長達(dá) 15%以上，1997 年臺灣十大光電產(chǎn)品中占世界第四位，產(chǎn)值 18870 百萬元新臺幣

29、（折合 6.29 億美元） 。1998 年產(chǎn)值達(dá) 5.6 億美元，1999 年產(chǎn)值達(dá) 6.626 億美元，2000 年產(chǎn)值達(dá) 7.96 億美元。臺灣有七家生產(chǎn) led 芯片的公司，生產(chǎn)各色傳統(tǒng)芯片占世界產(chǎn)量的七成以上，主要廠商有光磊、鼎元、光寶、國聯(lián)等，歐美、日本等著名光電公司也使用臺灣芯片，臺灣封裝工廠有 30 余家，有 10 個是大公司，主要有光寶、億光、今臺等，這些廠商大多在大陸設(shè)廠，以擴(kuò)大產(chǎn)量，降低成本，增加市場競爭能力，臺灣 led 產(chǎn)業(yè)的整體實(shí)力雄厚，正在逐步成為電子基礎(chǔ)產(chǎn)品重要支柱產(chǎn)業(yè)。1.3 對 led 產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的認(rèn)識1.3.1 led 企業(yè)的特點(diǎn)led 企業(yè)屬于高科技產(chǎn)業(yè)，高

30、科技企業(yè)是現(xiàn)代社會發(fā)展最迅速影響最廣泛的組織，是當(dāng)代最先進(jìn)、最強(qiáng)大生產(chǎn)力的體現(xiàn)，它是建立在現(xiàn)代自然科學(xué)理論的基礎(chǔ)上知識密集、技術(shù)密集，并能帶來高效益、對社會各方面會產(chǎn)生深刻影響的高科技基礎(chǔ)之上的企業(yè)。led 產(chǎn)業(yè)是高科技產(chǎn)業(yè)，從事該產(chǎn)業(yè)的企業(yè)具有以下特點(diǎn)：（一） led 企業(yè)需要高智力人才隊伍13led 企業(yè)的競爭主要表現(xiàn)為企業(yè)整體技術(shù)水平的競爭、產(chǎn)品中科技含量的競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的競爭，但歸根結(jié)底是人才的競爭、智力的較量。led 企業(yè)要有一個優(yōu)良的技術(shù)團(tuán)隊和管理團(tuán)隊。在技術(shù)團(tuán)隊里，有許多不同技術(shù)領(lǐng)域的專門人才，例如半導(dǎo)體材料、有機(jī)化學(xué)、分析儀器等的專門人才。在管理團(tuán)隊里，有企業(yè)經(jīng)營管理、

31、理財，市場營銷等專門人才，還需要有既懂得技術(shù)又通曉管理的復(fù)合型人才。led 企業(yè)需要一大批具備上述素質(zhì)的人才，產(chǎn)業(yè)化的過程也是一個培養(yǎng)人才隊伍的過程，高素質(zhì) led 企業(yè)專門人才離不開其賴以生存和發(fā)展實(shí)際的成長環(huán)境，沒有比真實(shí)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境更能培養(yǎng)一支高素質(zhì)的人才隊伍9。（二）led 企業(yè)需要高資金投資資金密集是 led 研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的重要物質(zhì)保證。led 的特點(diǎn)是技術(shù)上更新快，為了爭取主動，必須投入大量的資金從事開發(fā)研究：led 的產(chǎn)業(yè)化首要的條件是密集的資金投入，許多企業(yè)產(chǎn)業(yè)化失敗的原因往往在于資金的不足，以傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式在 led 產(chǎn)業(yè)很難行得通。國際上知名的 led 企業(yè)一般擁有

32、 5-6 臺設(shè)備，每臺設(shè)備價格平均按 200 萬美元，僅設(shè)備投資就在 100-120 萬美元，加上檢測設(shè)備 200 萬美元，基礎(chǔ)設(shè)施投資 500 萬-600 萬美元，總投資額在 1700萬-2000 萬美元。led 企業(yè)需要集中大量的高科技人才，人才的競爭使人才成了稀缺的資源，企業(yè)需要投入大量的資源用于人才競爭，國際上 led 行業(yè)的工程師年薪一般在 30 萬美元，知名企業(yè)的工程師年薪在 50 萬美元以上。led 行業(yè)人才市場的價格與國際上高科技行業(yè)人才市場價格是一致的，誰擁有資金實(shí)力誰往往就能聘請到一流的技術(shù)人才。企業(yè)擁有國家的資金實(shí)力，才有可能投入到研究開發(fā)中去，企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步14才有物質(zhì)

33、上的保障。led 產(chǎn)業(yè)的原材料價格亦十分昂貴，一張采購訂單價值往往在人民幣幾百萬元，因?yàn)闆]有達(dá)到供應(yīng)商一定的數(shù)量要求，原材料的采購成本就會比其他競爭對手高出十幾二十個百分點(diǎn)，較高的采購成本、原材料成本無疑增加了產(chǎn)品的總體成本，使得產(chǎn)品最終在市場上的競爭能力受到一定影響。（三）led 企業(yè)存在高風(fēng)險led 企業(yè)的高風(fēng)險體現(xiàn)在研究創(chuàng)造的探索性、確定性，使得研究的失敗率比較高；巨額研究開發(fā)投入并不一定意味著科研成果能在市場上實(shí)現(xiàn)其價值，轉(zhuǎn)換為物質(zhì)財富。市場需求千變?nèi)f化，競爭激烈，產(chǎn)品投放市場后能否得到市場的認(rèn)可、投資回收等不確定因素眾多，風(fēng)險性高；led 產(chǎn)業(yè)處于高速度發(fā)展階段，led 產(chǎn)業(yè)的人才流

34、動率比較高，使得企業(yè)技術(shù)培訓(xùn)成本增加，技術(shù)開發(fā)和保護(hù)的不確定性增高。部分市場替代產(chǎn)品也逐步走向成熟，并且在特定的使用領(lǐng)域開始挑戰(zhàn)甚至替代 led 產(chǎn)品。（四）led 企業(yè)可以產(chǎn)生高效益led 產(chǎn)品具有很高的科技含量，技術(shù)進(jìn)步迅速，市場需求旺盛，可以取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。近些年來，許多 led 企業(yè)通過對產(chǎn)品的不斷開發(fā)，填補(bǔ)市場空白，在市場上獲得一定了有利地位，市場占有率提高，獲得較高的利潤。（五）led 企業(yè)競爭性高led 企業(yè)的高效益促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從而使許多國家的企業(yè)都投入大量的資源發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)，技術(shù)發(fā)展更迅速，導(dǎo)致 led 企業(yè)面對激烈的競爭。任何企業(yè)一旦跨入 led 產(chǎn)業(yè)，面臨

35、的是國際競爭，是 與國際上幾家技術(shù)力量雄厚的老牌企業(yè)競爭，高科技競爭的殘酷性是15遠(yuǎn)非傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)可以比擬的，它幾乎不存在國界、壁壘等的保護(hù)10。1.3.2 led 產(chǎn)業(yè)化特點(diǎn)led 產(chǎn)業(yè)自從問世至今，技術(shù)水平發(fā)生了深刻的變化，led 產(chǎn)業(yè)化具有下列六個特點(diǎn)：第一、融合了多學(xué)科的知識和技術(shù)于一體由于 led 的制造工藝與半導(dǎo)體、化學(xué)工程、計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)，高溫工藝，稀有金屬材料、有毒氣體、光學(xué)等一系列的技術(shù)和工藝有關(guān)，融合了多學(xué)科的知識，運(yùn)用多種前沿技術(shù)于 led 的制造過程中，因此其技術(shù)含量甚高，技術(shù)發(fā)展更新快。第二、led 技術(shù)發(fā)展迅速，遵循克拉佛德否則（crafords law）克拉佛德是

36、美國光電協(xié)會的專家，克拉佛德在 1990 年對 led 的發(fā)光效率演變發(fā)展進(jìn)行了分析和預(yù)測，總結(jié)了 led 發(fā)展的一種內(nèi)在規(guī)律，led 的性能每十年發(fā)光效率提高 10 倍。第三、知識產(chǎn)權(quán)較為集中l(wèi)ed 產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)等知識產(chǎn)權(quán)大多為幾家大公司所壟斷，如日本的日亞光電公司，美國的 hp 公司、cree 公司，歐洲的 osram 公司等擁有超高亮度發(fā)光二極管的大部分專利，原材料制造技術(shù)專利也同樣為少數(shù)幾家企業(yè)壟斷。第四、工藝難度大led 還有一個重要特點(diǎn)是工藝難度大，工藝條件要求苛刻，生產(chǎn)的重復(fù)性、質(zhì)量穩(wěn)定性難于掌握。工業(yè)化大批量生產(chǎn)對技術(shù)的要求很高，led 對生產(chǎn)條件的要求是十分苛刻的，原材料的純

37、度要求到達(dá)當(dāng)前技術(shù)的極限，產(chǎn)品的檢測及質(zhì)量控制也是一個要求十分嚴(yán)格的工序，因此世界上只有少數(shù)幾家公司，如日本的日亞光電公司、昭和科技公16司，美國的 hp 公司、cred 公司，歐洲的 osram 公司，臺灣的國聯(lián)光電公司和光磊公司等才能比較好地掌握工業(yè)化大批量生產(chǎn)技術(shù)。第五、led 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展極其迅速由于技術(shù)的飛快發(fā)展，led 核心工藝 mocvd（金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積）設(shè)備近年來成倍地增長，1999 年全球統(tǒng)計在內(nèi)的 mocvd 設(shè)備銷售不到 100 臺，2000 年增加到 200 余臺，2001 年預(yù)計將達(dá) 250-300臺，而且主要為美國 emcore 公司和德國 alxtron 公司

38、兩家的產(chǎn)品（由于日本企業(yè)設(shè)備不銷往海外，故沒有將日本企業(yè)的 mocvd 設(shè)備銷售數(shù)量統(tǒng)計在內(nèi)） 。第六、產(chǎn)品價格呈不斷下降趨勢led 同類產(chǎn)品價格每年以 20%-30%的幅度下降，而主要原材料如 金屬有機(jī)源，特種氣體及半導(dǎo)體襯底等的價格還有上漲的趨勢。過去的 5 年里，led 產(chǎn)業(yè)總體的發(fā)展速度每年為 10%-12%，而高亮度的led 發(fā)展速度每年超過了 50%。性能優(yōu)良的高亮度藍(lán)光、綠光 led 及白光 led 是目前市場上十分暢銷的產(chǎn)品，價格高利潤豐厚，而普通亮度的 led 以其數(shù)量大在低價格上競爭十分激烈。由于技術(shù)進(jìn)步，加入led 產(chǎn)業(yè)的新進(jìn)入者增多，總體產(chǎn)量增加，從長遠(yuǎn)看 led 的價

39、格下降趨勢在所難免。除了上述特點(diǎn)以外，led 產(chǎn)業(yè)是國際化程度相當(dāng)高的產(chǎn)業(yè)，人才的跨國流動、設(shè)備的國際競爭、原材料的國際采購，產(chǎn)品一上市就面臨國際市場競爭的局面。我國發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)，還有一個特點(diǎn)，即生產(chǎn)所需要的原材料目前幾乎全靠進(jìn)口，尤其是關(guān)鍵原材料，如金屬有機(jī)源（tmga,tmin,tmai）材料，半導(dǎo)體材料 gaas,sapphire 襯底，特種高純度氣體均為國外少數(shù)廠家生產(chǎn)11。172.2.我國我國 ledled 產(chǎn)業(yè)概況與問題分析產(chǎn)業(yè)概況與問題分析2.1 我國 led 產(chǎn)業(yè)概況與主要企業(yè)2.1.1 我國 led 產(chǎn)業(yè)概況1968 年我國第一批發(fā)光二極管開始進(jìn)入市場，至今已有 40

40、多個年頭，在世界光電子新興產(chǎn)業(yè)中有著極其重要的影響，在顯示技術(shù)領(lǐng)域始終占有一席之地，我國政府在電子基礎(chǔ)產(chǎn)品發(fā)展中，堅持樹立大市場觀念，以國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、信息化為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品專業(yè)化大生產(chǎn)為重點(diǎn)，擴(kuò)大出口創(chuàng)匯能力，首選光電子器件等五種新型電子元器件作為發(fā)展目標(biāo)，led 產(chǎn)業(yè)是光電子器件發(fā)展中的重點(diǎn)，在產(chǎn)值、產(chǎn)量、規(guī)模效應(yīng)等占有優(yōu)勢，雖然在世界光電設(shè)計占有很小的份額，但是我國巨大的市場潛力，使得制造廠商紛紛參與，擴(kuò)張投資增加產(chǎn)能。 從 1995-1998 年近三年來 led 產(chǎn)業(yè)年平均增長率大于 30%，尤其是 1996 年之后增長較快，1998 年實(shí)現(xiàn)銷售收入 22.44 億元，比上年增長 13

41、.44%，產(chǎn)量 65.09 億只，比上年增長 5.2%，產(chǎn)值 35.89 億元。目前我國從事生產(chǎn)經(jīng)營、科研教育等單位有 100 多個，從業(yè)人員約15000 人，其中工程技術(shù)人員占二成，行業(yè)資產(chǎn) 3.5 億元，初步形成了產(chǎn)業(yè)規(guī)模，同時產(chǎn)業(yè)發(fā)展也帶動了周邊支持產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除 led 芯片之外，主要原材料、零郵件，所需的部分儀器設(shè)備國內(nèi)都有生產(chǎn)供應(yīng)，國內(nèi)許多高校、研究所在發(fā)光材料、新型結(jié)構(gòu)、新器件、新應(yīng)用等方面做了大量的研究工作，取得了很多成果，1998 年完成科研開發(fā)，技術(shù)改造 250 余項，某些成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。2.1.2 我國 led 產(chǎn)業(yè)主要企業(yè)18led 是半導(dǎo)體光電器件中作為發(fā)光、顯

42、示應(yīng)用的最重要產(chǎn)品之一，我國已有 30 余年的 led 發(fā)展歷程。我國自七十年代發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)以來，全國 100 多家企業(yè)，95%都從事于后封裝生產(chǎn)，所需管芯幾乎全都從大陸以外引進(jìn)。經(jīng)過努力，北京、長春、南昌、上海、山東、河北等一些廠家，現(xiàn)已具有 gaas 和 gap 單品、外延片、芯片的批量生產(chǎn)能力。信息產(chǎn)業(yè)都 746 廠組建的欣磊公司在 1998 年生產(chǎn)管芯 7 億粒，1999 年在 10 億粒以上。雖然我國 led 研究開發(fā)起步較遲，八十年代才形成產(chǎn)業(yè)，到了九十年代已具相當(dāng)規(guī)模，現(xiàn)在全國有企業(yè) 100多家，從業(yè)人員 12000 余人，近二三年來發(fā)展尤為迅速12。我國 led 產(chǎn)業(yè)雖然

43、起步較晚，但發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，下面幾家是我國led 行業(yè)主要企業(yè)：(1)河北匯能公司（十三所下屬企業(yè)） ；1995 年 5 月引進(jìn)一臺進(jìn)mocvd 設(shè)備生產(chǎn)上游 led 產(chǎn)品外延晶片，但由于設(shè)備引進(jìn)沒能同時引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，迄今為止設(shè)備仍然無法正常生產(chǎn)外延晶片。企業(yè)花了較長時間的摸索生產(chǎn)技術(shù)，失去了當(dāng)時難得的進(jìn)入市場的機(jī)會。據(jù)悉，河北匯能公司建成的外延片生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)一萬片。實(shí)際情況是 1999年產(chǎn) 3000 片，2000 年年產(chǎn) 5000 片。(2)河北立德公司：主要從事芯片制作，從國外或臺灣企業(yè)購買外延晶片，通過劃片、減薄工藝，做成芯片，并有一部分封裝 led 成品進(jìn)入市場。目前生產(chǎn)未能用足，生產(chǎn)

44、處于斷斷續(xù)續(xù)進(jìn)行。一方面由于沒能量產(chǎn)使得成本競爭力不強(qiáng)，另一方面企業(yè)在經(jīng)營管理上存在某些機(jī)制上問題，立德公司建成的芯片生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)一億粒 led 芯片，但從來沒有滿負(fù)荷生產(chǎn)過。(3)江西南昌欣磊公司：是國內(nèi)從事 led 研究和生產(chǎn)最早的企業(yè)之一，是國營 746 廠與臺灣光磊合資創(chuàng)辦的企業(yè)，主要從事芯片制造19和封裝。該企業(yè)曾經(jīng)自制一臺立式 mocvd 設(shè)備，由于性能不穩(wěn)定，無法從事生產(chǎn)。目前該企業(yè)主要從事大批量普通亮度 led 的封裝。(4)廣州普光公司：近期引進(jìn)一臺 mocvd 設(shè)備，尚屬研制階段，距離批量生產(chǎn)還遠(yuǎn)，而且一臺的設(shè)備是無法很快形成規(guī)?；a(chǎn)的，但該企業(yè)位于我國改革開放較早的廣

45、州市，廣東省政府十分重視這一高科技項目，一旦技術(shù)問題得到克服，擴(kuò)大投資的潛力是巨大的。 2.2 我國 led 產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題2.2.1 人才缺乏，技術(shù)的引進(jìn)、消化吸收問題人才缺乏，尤其是高層次技術(shù)人才缺乏，是我國 led 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要問題。由于 led 研究是實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，沒有較好的實(shí)驗(yàn)條件無法獲得正確的技術(shù)指導(dǎo)和工藝參數(shù)，我國的科研院所普遍缺乏先進(jìn)的 mocvd 設(shè)備，研究水平受到很大的影響。其次是技術(shù)的引進(jìn)、消化吸收問題。led 產(chǎn)業(yè)是一個技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，由于我國在這一方面的研究和開發(fā)相對落后，引進(jìn)消化和吸收國外先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)是一個迫切的任務(wù)。個別企業(yè)的科研力量、技術(shù)開發(fā)那里總

46、是有限的，缺乏高素質(zhì)的專業(yè)人才，即使有了先進(jìn)的設(shè)備也不等于可以輕而易舉地投入生產(chǎn)，還要擁有一批掌握 led 核心技術(shù)專門人才，沒有相應(yīng)的技術(shù)力量作為設(shè)備引進(jìn)、消化吸收的后盾，在生產(chǎn)過程中難免會遇到各種各樣的問題。我國企業(yè)應(yīng)該重視在引進(jìn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行吸收消化和創(chuàng)新，否則我國的企業(yè)在 led 產(chǎn)業(yè)上很難有大作為。2.2.2 創(chuàng)新能力不足與創(chuàng)新投入不足問題技術(shù)創(chuàng)新在 led 產(chǎn)業(yè)大有可為，隨著新材料新工藝的出現(xiàn)，產(chǎn)品性能可能出現(xiàn)幾何級數(shù)的上升。由于基礎(chǔ)研究需要大量的資金投入，對個別企業(yè)或科研院所往往是力不從心。筆者認(rèn)為，政府可以組織科20研機(jī)構(gòu)集中力量攻關(guān)，要使本國的科技得到發(fā)展。另一種方法就是幾家企

47、業(yè)結(jié)成技術(shù)或產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟，像歐美國家那樣的做法，例如 philip與 osram 合資創(chuàng)立一家以白光照明為研究開發(fā)重點(diǎn)的企業(yè)，美國emcore 與 ge 公司合資創(chuàng)立 gelcore 公司，專門開發(fā)汽車照明燈具和白光光源。歐美國家的這種組織創(chuàng)新值得我們借鑒。創(chuàng)新不足首先從研究開發(fā)的投入資金不足上可以看出。美國在 1991-2001 年的 10 年間 led 研究開發(fā)的經(jīng)費(fèi)為 5 億美元，年平均投入 5000 萬美元，我國每年在 led 研究開發(fā)上投入的經(jīng)費(fèi)，據(jù)不完全統(tǒng)計，還不到 500 萬元人民幣；其次從事 led 技術(shù)研究的人員數(shù)量、研究條件也跟發(fā)達(dá)國家存在一定的距離；由于光電半導(dǎo)體學(xué)科是一個

48、實(shí)踐性、工藝性很強(qiáng)的專門學(xué)科，沒有一定的科研條件無法驗(yàn)證理論上的成果，便無法獲得工藝的改進(jìn)和突破。2.2.3 規(guī)模與資金問題業(yè)界一般認(rèn)為，專業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)是 led 制造業(yè)發(fā)展的唯一道路。led 產(chǎn)業(yè)化的最大經(jīng)濟(jì)規(guī)模為：紅橙黃光 led 需要 2 臺以上生產(chǎn)型的mocvd 設(shè)備，即每爐 35-38 片，除設(shè)備維修保養(yǎng)時間外每天持續(xù)不斷 地生產(chǎn)，一年生產(chǎn) 280-300 天，年產(chǎn) 5 萬以上的外延片，少于 5萬片則很難形成產(chǎn)業(yè)最小的經(jīng)濟(jì)批量。藍(lán)綠光 led 由于技術(shù)難度大，藍(lán)綠光的用量（尤其是藍(lán)光用量）相對較少，業(yè)界一般認(rèn)為，藍(lán)綠光 led 產(chǎn)業(yè)化的最少經(jīng)濟(jì)規(guī)模為 4 臺以上的 mocvd 設(shè)備

49、（即每爐 6 片）較合適，除設(shè)備維修保養(yǎng)時間外每天持續(xù)不斷地生產(chǎn)，一年生產(chǎn) 280-300 天，年產(chǎn) 2 萬片上的外延片，少于 2 萬片則不是一個很好的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)批量。如果沒能達(dá)到上述生產(chǎn)規(guī)模，則企業(yè)的生產(chǎn)成本相對比較高。從臺灣幾家 led 制造商發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，可以證明這一看法是有根據(jù)的。21臺灣的國聯(lián)目前擁有大小近 20 臺 mocvd 設(shè)備。據(jù)悉，38 片/爐的設(shè)備就有 10 余臺，規(guī)模的大小與投入的資金是緊密相關(guān)的。日本、美國臺灣的企業(yè)由于資金方面的優(yōu)勢有能力進(jìn)行大投資，因?yàn)楦呖萍计髽I(yè)是技術(shù)密集與資金密集不可分隔的，在產(chǎn)業(yè)化方面資金的多寡顯得異常關(guān)鍵。反觀我國企業(yè)，項目上市時資金往往不足

50、5000 萬元13。2.2.4 市場營銷問題市場營銷是我國多數(shù) led 企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。發(fā)達(dá)國家在市場營銷上積累了多年的經(jīng)驗(yàn)，市場比較成熟，銷售網(wǎng)絡(luò)也較為集中，市場秩序比較清晰。我國市場經(jīng)濟(jì)的建立才剛剛起步，市場秩序遠(yuǎn)比不上發(fā)達(dá)國家，我國企業(yè)在市場營銷上的經(jīng)驗(yàn)十分欠缺。國內(nèi)市場經(jīng)濟(jì)體制不成熟、商業(yè)信譽(yù)欠缺使得企業(yè)銷售工作困難重重。例如國內(nèi)一家從事后道封裝工序的 led 企業(yè)，被拖欠的流動資金超過了企業(yè)除不動產(chǎn)以外的所有固定資產(chǎn)的總和。不少資金緊張的企業(yè)由于債務(wù)拖欠無法很好地抓住市場機(jī)會擴(kuò)大生產(chǎn)。在 led 產(chǎn)品領(lǐng)域，一旦我國企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)上的問題解決之后，最主要的問題或許還是市場營銷。我國的

51、led 企業(yè)往往缺乏足夠的相關(guān)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的營銷人才，這種人才大多有著專業(yè)教育背景和多年的營銷經(jīng)驗(yàn)積累。營銷投入不足與企業(yè)規(guī)模大小不無關(guān)系，專業(yè)化的生產(chǎn)型企業(yè)一旦達(dá)到規(guī)模優(yōu)勢，營銷投入的比例一般會達(dá)到一個合理的水平，廣告開支、參加專業(yè)定貨會、展覽會的費(fèi)用占企業(yè)總的費(fèi)用比例就不顯得突出，如果沒能達(dá)到一定的規(guī)模效益，那么營銷方面的費(fèi)用往往會使企業(yè)感到棘手。營銷投入多的企業(yè)由于頻繁地參加行業(yè)的技術(shù)交流和市場信息交流，信息更靈敏，進(jìn)而得到更多的商業(yè)機(jī)會，走上更多的營銷投入更大的成交回報這么一種良性循環(huán)的道路。222.3 對我國 led 產(chǎn)業(yè)地位的認(rèn)識2.3.1 發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)是我國現(xiàn)代社會發(fā)展需要le

52、d 在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與使命可以從其用途的廣泛性上充分表現(xiàn)出來，它不僅滿足社會中信息顯示的需要，而且還可以豐富人民生活，提高社會的文明與進(jìn)步。(1)led 對照明的影響全色超高亮度 led 是照明和顯示技術(shù)一次新的飛躍。led 產(chǎn)品科技含量高，其他產(chǎn)業(yè)諸如儀器儀表，汽車工業(yè)、航空器照明等有著直接或間接的影響，一旦進(jìn)入普通照明領(lǐng)域，那將導(dǎo)致一場照明革命性的變化。所以各國政府都十分重視 led 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。(2)led 的節(jié)能效應(yīng)發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)是我國節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)的需要。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略觀點(diǎn)看，生產(chǎn)新型節(jié)能材料、發(fā)展高性能 led 產(chǎn)業(yè)具有廣闊前景。從節(jié)能效益來看，led 是固體發(fā)光材料，

53、發(fā)光效率高，屬冷光源。(3)發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)，可以打破國際壟斷l(xiāng)ed 產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平綜合體現(xiàn)了一個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。led產(chǎn)業(yè)融合了學(xué)科領(lǐng)域的知識和技術(shù)，led 的制造工藝與半導(dǎo)體、化學(xué)工程、計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)，高溫工藝，稀有金屬材料、有毒氣體、光學(xué)等一系列的技術(shù)和工藝有關(guān)，運(yùn)用的多種前沿技術(shù)于 led 的制造過程中，因此真技術(shù)含量甚高，故 led 技術(shù)發(fā)展水平是一個國家綜合技術(shù)水平的體現(xiàn)。目前超高亮度 led 尤其是藍(lán)、綠光 led 材料的生產(chǎn)技術(shù)一直為hp、cree、日亞、東芝、以及臺灣的少數(shù)公司所壟斷,為了打破國際壟斷,必須建立我國自己的超高亮度 led 材料生產(chǎn)基地。之前我國大23

54、多數(shù) led 廠家僅從事勞動密集型的后道封裝生產(chǎn)，所需芯片全部依賴進(jìn)口。預(yù)計 2001 年我國將需求超高亮度 led180 億只，隨著需求量的不斷擴(kuò)大，對外國的依賴也越來越嚴(yán)重，這種狀態(tài)亟待改變。發(fā)展民族 led 產(chǎn)業(yè)，是一個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。我國要在高技術(shù)方面擁有自己的研究實(shí)力，在國防現(xiàn)代化方面取得進(jìn)展，擁有與 led相關(guān)的技術(shù)是必不可少的，可以說，誰掌握了 led 技術(shù)，誰就在光電重要領(lǐng)域占了一席之地。一旦我們擁有最先進(jìn)的 led 技術(shù)，少數(shù)國家的技術(shù)封鎖和貿(mào)易禁運(yùn)就不攻而破。(4)發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)可以帶動國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)可以帶動國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，上游可促

55、進(jìn)原材料的國產(chǎn)化，超高亮度 led 材料的產(chǎn)業(yè)將推動 led 產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，led 材料產(chǎn)業(yè)化是 led 產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)可以推動gaas 襯底片國產(chǎn)化、 產(chǎn)業(yè)化，algainp 四元素超高亮度 led 外延材料生長是用 gaas 做襯底片，目前國產(chǎn) gaas 在數(shù)量上和質(zhì)量上均滿足不了飛速發(fā)展的需要，超高亮度 led 外延材料產(chǎn)業(yè)化將帶動我國單晶行業(yè)的發(fā)展。發(fā)展 led 產(chǎn)業(yè)還可以推動高純金屬有機(jī)化合物（mo 源）等材料的發(fā)展14。2.3.2 我國 led 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景l(fā)ed 巨大的市場注定其將發(fā)展成一個龐大的產(chǎn)業(yè)?？傮w來看，國內(nèi)在規(guī)模產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上一直不盡人意，典型

56、案例就是集成電路產(chǎn)業(yè)與液晶面板產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)到現(xiàn)在集成電路產(chǎn)業(yè)還是夾著尾巴做人，液晶面板產(chǎn)業(yè)也是百病纏身，技術(shù)復(fù)雜、投資大、基礎(chǔ)薄弱是主要原因，而led 產(chǎn)業(yè)將打破這個魔咒，并且可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的提升，如國內(nèi)驅(qū)動芯片產(chǎn)業(yè)在液晶驅(qū)動上根本做不起來，因?yàn)橐壕姘瀹a(chǎn)業(yè)不在國內(nèi)，由于有巨大市場支撐，led 驅(qū)動芯片預(yù)計在國內(nèi)得到蓬勃發(fā)展，促進(jìn)24國內(nèi)相關(guān)企業(yè)做大做強(qiáng)，這反過來又會促進(jìn)國內(nèi) lcd 驅(qū)動芯片或其它驅(qū)動芯片的發(fā)展。從 led 產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程看，全球 led 按銷售額目前最大市場是手機(jī)背光市場，隨著手機(jī)銷量增長的趨緩，以及手機(jī) oled屏對 tft-lcd 屏的滲透加深，全球 led 的增速下降。

57、由于技術(shù)進(jìn)步帶來的成本降低目前(乃至 2010 前)還不足以讓 led 全面進(jìn)入一般通用照明市場，全球接下來的增長點(diǎn)將在筆記本、液晶電視的背光市場以及汽車內(nèi)飾背光與車后燈市常由于目前全球前六大液晶面板廠(lg、非利浦、三星、友達(dá)、奇美及夏普)分布在 led 技術(shù)水平高、產(chǎn)能大的日本、臺灣地區(qū)及韓國，國內(nèi)僅有京東方、上光電和龍騰光電的三條五代面板線，上海天馬的 4.5 代線產(chǎn)能開出后也會有 led 背光需求，但總體需求量不占主導(dǎo)地位，國內(nèi)企業(yè)進(jìn)入液晶面板 led 背光供應(yīng)鏈的收益不會很大，這與手機(jī)面板背光市場有相似之處。 中國現(xiàn)階段的應(yīng)用市場主要在建筑照明、室內(nèi)外顯示屏，基于上述原因，下一波的主

58、力可能還是目前這些市場，但在手機(jī)、小尺寸液晶背光、汽車的滲透會加大，另外一些零散市場如特種照明的開拓也會更大(特種照明對成本的要求沒有通用照明那么苛刻)。經(jīng)過前幾年的替換，led 交通指示燈已經(jīng)非常普遍，由于 led 的使用壽命較長，短期內(nèi)很難在出現(xiàn)大規(guī)模的替換工作，這就使得交通指示燈對于 led的需求將出現(xiàn)一段低潮期；國內(nèi)轎車市場龐大，但要求較高，認(rèn)證周期長，只要有過硬的產(chǎn)品質(zhì)量，國內(nèi)車用背光及車燈的 led 市場需求非常大，而且這一市場的需求增長比較穩(wěn)定；而 led 顯示屏以其易拼裝、低功耗、高亮度等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到銀行、證券、體育場館中，未來這一市場仍有很大增長潛力；在奧運(yùn)會、世博會、

59、一些城市夜景工程示范效應(yīng)的帶動以及國家半導(dǎo)體照明工程等眾多有利因素的促進(jìn)下，建筑照明市場依然前景廣闊。 25總體看，國際大廠著力于一些高端、目標(biāo)市場比較集中的 “整裝”市場以及潛力巨大的通用照明市場，而將一些對產(chǎn)品技術(shù)要求相對低一點(diǎn)、比較分散未來控制力弱的市場讓出來，由于其手握大量專利，不擔(dān)心未來被擠出市場，現(xiàn)階段并不太追求產(chǎn)能(日亞月產(chǎn)能500kk，豐田合成及 cree 分別為 350kk 和 300kk)，而著力于引領(lǐng)市場技術(shù)潮流，當(dāng)技術(shù)成熟到可以規(guī)模進(jìn)入通用照明市場時，估計其產(chǎn)能將會快速提升，同時減少對外專利授權(quán)。這種“中心外圍”的競爭格局預(yù)計將維持很長時期。 目前國內(nèi)廠商的市場還主要在

60、內(nèi)地，如果芯片出口恐將遇到兩方面的挑戰(zhàn)：一、國際大廠的專利訴訟(主要是藍(lán)光和白光)，實(shí)際上只要做到一定規(guī)模，無論出口與否都會遇到專利挑戰(zhàn)，但出口受專利訴訟的可能性更大一些；二、其它外圍廠商的競爭，特別是臺灣地區(qū)廠商，臺灣廠商沿襲它們的傳統(tǒng)戰(zhàn)略技術(shù)緊密跟蹤國際大廠，同時大力提升產(chǎn)能，降低成本，目前臺灣芯片產(chǎn)能全球第一，還有一些其它行業(yè)的巨無霸如鴻海、聯(lián)茂、佳總正陸續(xù)進(jìn)入這一領(lǐng)域，未來臺灣產(chǎn)能將影響全球 led 芯片市場價格波動。鑒于國內(nèi)巨大的市場需求，國內(nèi)芯片廠即使依靠國內(nèi)市場也可以獲得充足的發(fā)展，如果海外光電大廠無限制進(jìn)入國內(nèi)市場，國內(nèi)企業(yè)會面臨持續(xù)的競爭壓力，這對于處于成長期的國內(nèi)企業(yè)而言是