半導(dǎo)體照明材料介紹和應(yīng)用

1、半導(dǎo)體照明材料介紹和應(yīng)用目錄固態(tài)照明概況電光源的歷史半導(dǎo)體發(fā)光二極管第三代半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體照明的來臨未來的前景半導(dǎo)體照明發(fā)展現(xiàn)狀目錄固態(tài)照明概況電光源的歷史半導(dǎo)體發(fā)光二極管第三代半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體照明的來臨未來的前景半導(dǎo)體照明發(fā)展現(xiàn)狀火人類的文明燈延續(xù)歷史幾千年目錄固態(tài)照明概況電光源的歷史半導(dǎo)體發(fā)光二極管第三代半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體照明的來臨未來的前景半導(dǎo)體照明發(fā)展現(xiàn)狀1879年愛迪生發(fā)明白熾燈熒光燈將電光源帶入新天地目錄固態(tài)照明概況電光源的歷史半導(dǎo)體發(fā)光二極管第三代半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體照明的來臨未來的前景半導(dǎo)體照明發(fā)展現(xiàn)狀半導(dǎo)體照明概述一、半導(dǎo)體照明 半導(dǎo)體照明是指用全固態(tài)發(fā)光器件（發(fā)光二極管，即LED

2、，是由半導(dǎo)體材料制成的光電器件，可將電能直接轉(zhuǎn)換為光能）作為光源的照明，具有高效、節(jié)能、環(huán)保、壽命長、易維護(hù)等顯著特點(diǎn)，是近年來全球最具發(fā)展前景的高新技術(shù)領(lǐng)域之一，是人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一場照明光源的革命。半導(dǎo)體照明 (LED)二、LED（Light Emitting Diode ） LED，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，主要是電子。這兩種半導(dǎo)體相連就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)

3、晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。LED構(gòu)造圖 三、LED產(chǎn)業(yè)鏈 LED產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為五部分：原材料，LED上游產(chǎn)業(yè)，LED中游產(chǎn)業(yè)，LED下游產(chǎn)業(yè)，測試儀器和生產(chǎn)設(shè)備。1、原材料 LED的原材料包括襯底材料砷化鎵、氮化鋁、磷化鎵、磷砷化鎵、銦鎵鋁磷、銦鎵氮等。它們大部分是IIIV族化合物半導(dǎo)體單晶，生產(chǎn)工藝比較成熟。原材料的純度一般都要在6N以上。 2、LED上游產(chǎn)業(yè) 主要是指LED發(fā)光材料外延制造和芯片制造。由于外延工藝的高度發(fā)展，器件的主要結(jié)構(gòu)如發(fā)光層、限制層、緩沖層、反射層等均已在外延工序中完成，芯片制造主要

4、是做正、負(fù)電極和完成分割檢測。 3、LED中游產(chǎn)業(yè) 是指LED器件封裝產(chǎn)業(yè)。根據(jù)用于現(xiàn)實(shí)、照明、通信等不同場合，封裝出不同顏色、不同形狀的品種繁多的LED發(fā)光器件。4、LED下游產(chǎn)業(yè) 是指應(yīng)用LED作為顯示或照明器件后形成的產(chǎn)業(yè)。主要的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)有LED顯示屏、LED交通信號燈、LED航標(biāo)燈、 LED景觀燈飾、液晶背光源、LED車燈、LED特殊照明等。水立方景觀照明鳥巢景觀照明篔筜湖畔的LED照明 中山路商業(yè)街的LED照明 位于湖濱北路的中閩大廈 5、測試儀器和生產(chǎn)設(shè)備 測試儀器主要有：外延材料方面的X射線雙晶衍射儀、熒光譜儀、盧瑟福背散射溝道譜儀等；芯片、器件測試儀器方面的 LED光電特性測試

5、儀、光譜分析儀等。 生產(chǎn)設(shè)備包括金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相淀積儀(Metal-organic Chemical Vapor DePosition ，縮寫MOCVD) 、液相外鍍爐、光刻機(jī)、劃片機(jī)、全自動(dòng)固晶機(jī)、金絲球焊機(jī)、硅鋁絲超聲壓焊機(jī)、灌膠機(jī)、真空烘箱、芯片計(jì)數(shù)儀、芯片檢測儀、倒膜機(jī)、光色點(diǎn)全自動(dòng)分選機(jī)等。 廈門為中國七大LED產(chǎn)業(yè)基地之一，首批4個(gè)半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地之一（大連、上海、南昌和廈門 ），已經(jīng)成為中國大陸地區(qū)光電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要城市 。 廈門生產(chǎn)LED外延片、芯片的企業(yè)有四家，即廈門三安光電、聯(lián)廈光電、明達(dá)光電、乾照光電，芯片總產(chǎn)量約占祖國大陸自產(chǎn)芯片的25%。封裝企業(yè)有十

6、幾家，下游應(yīng)用企業(yè)有50多家，還有與之配套的熒光粉、環(huán)氧樹脂、塑料鏡頭、藍(lán)寶石外延材料、各種輔助材料和模具等生產(chǎn)廠，形成了較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。 2009年廈門市光電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值億元，首次突破400億元，銷售收入億元。2009年，產(chǎn)值及銷售同時(shí)超億的廈門市光電企業(yè)有29家。2009年廈門市節(jié)能燈照明出口占有量繼續(xù)保持全球市場20%以上，為全球高端節(jié)能照明的制造和出口基地。四、廈門市LED產(chǎn)業(yè)簡介LED光源的特點(diǎn) 電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。 效能：消耗能量較同光效的白熾燈減少80% 適用性：很小，每

7、個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境 穩(wěn)定性：10萬小時(shí)，光衰為初始的50% 響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級，LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級 對環(huán)境污染：無有害金屬汞 顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬?，黃色，最后為綠色 價(jià)格：LED的價(jià)格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LED的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng)，而通常每組信號燈需由上300500只二極管構(gòu)成。 LED的發(fā)展歷史1965年世界上的第一只商用化LED誕

8、生，用鍺制成，單價(jià)45美元，為紅光LED，發(fā)光效率0.1 lm/w1968年利用半導(dǎo)體攙雜工藝使GaAsP材料的LED的發(fā)光效率達(dá)到1 lm/w, 并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃光1971年出現(xiàn)GaP材料的綠光LED，發(fā)光效率也達(dá)到1 lm/wLED的發(fā)展歷史80年代，重大技術(shù)突破，開發(fā)出AlGaAs材料的LED，發(fā)光效率達(dá)到 10 lm/w1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED成熟，發(fā)光效率達(dá)到 4050 lm/w1990年基于SiC材料的藍(lán)光LED出現(xiàn)，發(fā)光效率為0.04 lm/w90年代中期出現(xiàn)以藍(lán)寶石為襯底的GaN藍(lán)光LED，到目前仍然為該技術(shù)單色光LED應(yīng)用最初LED用作儀

9、器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命，低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈，由于LED響應(yīng)速度快（納秒級），可以及早讓尾隨車輛的司機(jī)知道行駛狀況，減少汽車追尾事故的發(fā)生。 另外，LED燈在室外

10、紅、綠、藍(lán)全彩廣告顯示屏得到了廣泛的應(yīng)用。 深圳寶安國際機(jī)場A樓出發(fā)大廳LED顯示媒體近景屏幕顯示面積：米 米 = 18 平方米 深圳寶安國際機(jī)場A樓出發(fā)大廳LED顯示媒體實(shí)景目錄固態(tài)照明概況電光源的歷史半導(dǎo)體發(fā)光二極管第三代半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體照明的來臨未來的前景半導(dǎo)體照明發(fā)展現(xiàn)狀半導(dǎo)體材料的分代以硅Si為代表的半導(dǎo)體材料為第一代半導(dǎo)體材料以砷化鎵GaAs為代表的化合物半導(dǎo)體材料為第二代半導(dǎo)體材料以氮化鎵GaN為代表的寬帶隙化合物半導(dǎo)體材料為第三代半導(dǎo)體材料 GaN半導(dǎo)體材料特點(diǎn)寬帶隙化合物半導(dǎo)體材料，有很高的禁帶寬度（6.2eV)，可以覆蓋紅、黃、綠、藍(lán)、紫和紫外光譜范圍 ，是到目前為止其它任

11、何半導(dǎo)體材料都無法達(dá)到的高頻特性，可以達(dá)到300G Hz（硅為10G，砷化鎵為80G） 高溫特性，在300正常工作（非常適用于航天、軍事和其它高溫環(huán)境）耐酸、耐堿、耐腐蝕（可用于惡劣環(huán)境）高壓特性（耐沖擊，可靠性高）大功率（對通訊設(shè)備是非?？释模〨aN半導(dǎo)體材料特點(diǎn)GaN外延片生產(chǎn)通過MOCVD進(jìn)行GaN單晶膜外延生長 用藍(lán)寶石為襯底材料 用高純氨氣提供氮源 用金屬有機(jī)源提供鎵、銦、鋁源 通過金屬有機(jī)源化學(xué)氣相沉積的方法 進(jìn)行生長GaN基LED外延片MOCVD系統(tǒng) 目前國際上MOCVD的價(jià)格在每臺(tái)440萬美元左右，按人民幣計(jì)算接近3000萬元 。生產(chǎn)企業(yè)主要有：德國的Aixtron公司、美國

12、的Emcore公司、英國的Thomas Swan公司等。GaN基LED芯片生產(chǎn)通過幾十道工序，將GaN外延片加工成為LED芯片，標(biāo)準(zhǔn)芯片的尺寸為一片2”外延片可以加工10000多顆LED芯片GaN基藍(lán)綠光LED芯片GaN基大功率藍(lán)光LED芯片GaN半導(dǎo)體光電器件應(yīng)用藍(lán)、綠光LED 全彩色大屏幕 交通信號燈 背光源、儀器儀表指示燈 景觀光源藍(lán)、綠、白光LED室外大LED全彩色屏幕LED交通信號燈城市建筑裝飾燈光工程花旗銀行大廈半導(dǎo)體照明（LED）鋰電池礦燈近百年來，國內(nèi)外礦工普遍采用由鉛酸電池和白熾燈組成的帽燈，這種帽燈體積很大重量接近3Kg。使用過程中，鉛酸電池需要經(jīng)常加酸補(bǔ)液，維護(hù)工作量很大

13、，同時(shí)硫酸電解液溢出時(shí)有可能燒破衣服甚至燒傷皮膚。此外由于白熾燈的壽命很短，在井下工作時(shí)，若燈泡燒壞，將嚴(yán)重影響采煤工作。這種礦燈的安全性能很差，外部發(fā)生短路時(shí)，將產(chǎn)生很強(qiáng)的火花，有可能引起瓦斯爆炸。礦燈選用LED作光源后，照度和壽命大大提高，功耗也大大降低。礦燈選用鋰電池是減輕重量減小體積的必然選擇，但是由于目前大量應(yīng)用的鈷酸鋰和錳酸鋰電池，存在著燃燒甚至爆炸的危險(xiǎn)。最近我們配合有關(guān)鋰電池生廠商推出了磷酸鐵鋰電池，使鋰電池的安全性能大大提高。目前這種新型礦燈國內(nèi)已有數(shù)十家工廠生產(chǎn)，并且國營大中型煤礦已普遍采用，有些產(chǎn)品已開始出口。礦用隔爆不斷電LED巷道燈 過去礦井巷道內(nèi)普遍采用隔爆白熾燈。

14、這種燈具耗電量特別大、壽命短、照度低。近年來大部分礦井開始采用隔爆熒光燈。由于巷道內(nèi)需要晝夜連續(xù)照明，白熾燈和熒光燈的耗電量較大壽命較短，每年所需電費(fèi)很高而且每年都要投入大量的人力和物力，更換維護(hù)巷道燈，通常更換巷道燈時(shí)，需切斷電源，因而也影響生產(chǎn)。此外礦井內(nèi)許多重要的場所要求不間斷照明，為此采用白熾燈和熒光燈時(shí)，必須配置容量很大的蓄電池和逆變器，不僅成本增加，供電可靠性也較差。 隔爆不斷電LED巷道燈采用多陣列LED作光源，很容易實(shí)現(xiàn)不斷電應(yīng)急照明。電源供電正常時(shí)，各陣列LED都點(diǎn)亮，同時(shí)蓄電池充電，電源中斷后，燈內(nèi)的磷酸鐵鋰電池給一組LED陣列供電，功耗很小。兩只500mAh電池可供電10

15、小時(shí)，這種巷道燈已經(jīng)在多家礦井試用，用戶反映極好。雖然目前成本較高，但兩年節(jié)省的電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)即可補(bǔ)償一次性投資。太陽能LED照明系統(tǒng)由于偏遠(yuǎn)地區(qū)都遠(yuǎn)離供電網(wǎng)，架設(shè)輸電線路的投資非常大，線路損耗也十分驚人。為此通常都采用太陽能光伏電源供電。在這種供電系統(tǒng)中采用LED作光源，可節(jié)省大量的電能。雖然LED燈目前成本較高，但是在要求同樣照明功率和照明時(shí)間的條件下，光伏電池組件和貯能蓄電池的容量可減小60%，同時(shí)半導(dǎo)體照明燈由直流電壓供電，可省去將直流電變?yōu)榻涣麟姷哪孥E器，這樣不僅提高了供電效率和供電系統(tǒng)的可靠性，還大幅度降低了系統(tǒng)成本。該產(chǎn)品還可用于高速公路遂道照明、太陽能路燈、太陽能庭院燈等。 室內(nèi)

16、LED照明燈具 LED照明燈雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是由于它的照射角度有一定限制，用作室內(nèi)照明燈具有一定的困難。多層LED陣列特殊結(jié)構(gòu)研制的LED燈泡，不但解決泛光照明的要求，還很好的解決了LED的散熱問題，LED驅(qū)動(dòng)器模塊可滿足很寬的輸入電壓要求（交流和直流24V280V），可適用任何于國家任何和地區(qū)的電網(wǎng)要求。LED燈管采用了遠(yuǎn)光、近光配光系統(tǒng)，可以滿足各種不同的要求。8W LED燈管可取代20W日光燈，3-10W LED燈泡可取代60-100W白熾燈泡。普通照明LED燈采用符合人體視覺科學(xué)的配光曲線，可進(jìn)入千家萬戶使用。這些室內(nèi)照明燈具根據(jù)用戶的要求還可增加應(yīng)急照明功能，從而可取代目前廣泛應(yīng)

17、用的應(yīng)急燈。GaN半導(dǎo)體光電器件應(yīng)用藍(lán)光激光器（BLD） 藍(lán)光DVD，雙面雙密度容量為20G，取代現(xiàn)有紅 光DVD，是以后數(shù)字電視存儲(chǔ)的必由之路 激光打印和顯示，生物醫(yī)療儀器和設(shè)備 ，光譜測量系統(tǒng) 可用于軍事領(lǐng)域，450550nm的藍(lán)-綠光波段對海水是透光的，所以BLD可通過空間衛(wèi)星、機(jī)載平臺(tái)直接用來對海底潛艇通信，大大提高潛艇的隱蔽性和保密性。這是軍事部門長久渴望實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段。 中國漢級核潛艇索尼全球首臺(tái)藍(lán)光DVD刻錄機(jī)BDZ-S7 目錄固態(tài)照明概況電光源的歷史半導(dǎo)體發(fā)光二極管第三代半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體照明的來臨未來的前景半導(dǎo)體照明發(fā)展現(xiàn)狀優(yōu)異的性能白光LED 固體冷光源，效率高，綠色環(huán)保 壽

18、命長，可以達(dá)到10萬小時(shí)（連續(xù)10年） 低電壓工作 是照明領(lǐng)域的又一次革命光源使用壽命長 LED燈的理論壽命可達(dá)10萬小時(shí)，實(shí)際使用壽命超過5萬小時(shí)，按每天點(diǎn)亮10小時(shí)，LED燈可用5000天，因此LED燈可用10年以上。燈內(nèi)控制電路采用高質(zhì)量設(shè)計(jì)，可工作10年以上。白熾燈的平均壽命只有1000小時(shí)，其他光源的平均壽命也只有3000-8000小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LED燈的壽命。由于LED燈的壽命很長，不需要經(jīng)常更換，因此可大大節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。光效高 節(jié)電顯著 電光源每W電功率產(chǎn)生的光通量稱為光效，單位為Lm/w。普通白熾燈的光效為15Lm/w，LED的光效可達(dá)到200Lm/w，約為白熾燈的10倍以上。

19、與同亮度白熾燈相比，LED照明燈可節(jié)省80-90%電能。如果每只路燈的功率由400W減小到100W，每天照明時(shí)間按10小時(shí)計(jì)算，每天可節(jié)電3000Wh，按每度電元計(jì)算，每天可節(jié)省電費(fèi)元，全年每只路燈節(jié)省電費(fèi)547元，兩年節(jié)省的電費(fèi)遠(yuǎn)高于LED燈的成本。由于LED燈特別省電，因此供電電纜的線徑可能大大減小，因而可節(jié)省初期投資。應(yīng)當(dāng)特別指出的是：由于LED燈特別省電，因此有可能實(shí)現(xiàn)太陽能電池供電。過去每只路燈的功率都在250W-400W之間，如果采用太陽能電池供電，所需太陽能電池的容量和蓄電池的容量非常大，成本特別高。LED路燈和庭院燈功率約為30W-50W，因此所需太陽能電池和蓄電池的容量較小，

20、可以大大減小初期投資。 據(jù)估算，全國若有三分之一的照明燈具使用LED燈，每年節(jié)約的電費(fèi)可重建一個(gè)三峽工程，對建立節(jié)約型社會(huì)是一個(gè)巨大的貢獻(xiàn)，而且間接地減輕了因火力發(fā)電造成的嚴(yán)重環(huán)境污染及不可再生資源的消耗。光通量穩(wěn)定、不波動(dòng)、無頻閃效應(yīng)危害 電光源發(fā)出的光通量不穩(wěn)定，產(chǎn)生光波動(dòng)稱為頻閃。頻閃超過一定范圍后，在燈光下將產(chǎn)生視覺疲勞，長期視覺疲勞會(huì)損傷人的視覺系統(tǒng)。LED照明燈采用恒定直流電流驅(qū)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生任何頻閃，對人體沒有任何危害。日光燈、白熾燈、高壓汞燈、鈉燈等光源均采用交流電源供電，光通量的波動(dòng)深度在55-65%，波動(dòng)頻率為100周，頻閃效應(yīng)的危害性極大。顯色性能好 不會(huì)產(chǎn)生色偏 顯色性表

21、示光對顏色的還原程度。在顯色性較低的燈光下（一般日光燈顯色指數(shù)為6070）看東西，眼睛對顏色的分辨能力低，容易造成視覺疲勞。綠色照明燈要求顯色指數(shù)應(yīng)大于或等于85。LED燈顯色指數(shù)完全可以滿足綠色照明燈的要求。白光LED的構(gòu)成方式基于藍(lán)光LED，通過熒光粉激發(fā)一個(gè)黃光，組合成為藍(lán)光通過紅、綠、藍(lán)三種LED組合成為白光基于紫外光LED，通過三基色粉，組合成為白光對于一般照明，或顯示器的背照光而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光（=465nm，譜寬=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒

22、光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光發(fā)射，峰值550nm。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光?，F(xiàn)在，對于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。白色LED照明燈地磚燈禮品燈手電筒美國國家半導(dǎo)體照明計(jì)劃從2000年起國家投資5億美元到2010年 55%的白熾燈和熒光燈被半導(dǎo)體燈取代每年節(jié)電達(dá)350億美元2015年形成每年500億美元的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)市場日本21世紀(jì)照明計(jì)劃投入資金

23、50億日元到2007年 30%的白熾燈被置換為半導(dǎo)體照明燈歐盟的彩虹計(jì)劃應(yīng)用半導(dǎo)體照明實(shí)現(xiàn)：高效節(jié)能不使用有害環(huán)境的材料模擬自然光韓國“固態(tài)照明計(jì)劃” 2004年-2008年韓國政府計(jì)劃投入1億美元，企業(yè)提供30%的配套資金，近期開始實(shí)施，預(yù)計(jì)2008年LED的發(fā)光效率達(dá)到80lm/W 中國專家的呼吁我國有近百名專家（兩院院士）聯(lián)名向國務(wù)院呼吁，以三峽工程的5%費(fèi)用，支持我國的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，用5-10年的時(shí)間的努力，1/3照明應(yīng)用半導(dǎo)體照明，每年可以節(jié)約的電量1000億度，多于一個(gè)三峽水電站的發(fā)電量（800億度）國家啟動(dòng)國家半導(dǎo)體照明工程各國及地區(qū)半導(dǎo)體照明研發(fā)計(jì)劃表 （單位：lm/w） 國

24、家（地區(qū)） 2002年 2005年 2007年 2008年 2010年 2012年 2020年 美國 2070150200日本 150歐盟 中國臺(tái)灣 40韓國 80中國 1001502002003年以來，大功率LED的應(yīng)用逐步推開，價(jià)格也隨之大幅降低。以功率為1W的白光LED來對比，2003年單顆價(jià)格為5-6美元，到2007年則降到2-3美元，而光效則由30lm/W提升到2007年的70-80lm/W。但對比2007年到現(xiàn)在的1W白光LED單顆價(jià)格，目前仍然維持在2-3美元，不同的是光效提升到了80-90lm/W。目前有能力大批量供應(yīng)白光LED功率芯片及LED器件廠商仍局限在Lumileds、

25、Cree、Osram、Nichia以及臺(tái)灣的晶電等為數(shù)不多的廠商，伴隨著功率白光LED應(yīng)用的高速增長及其光效的不斷提升，預(yù)計(jì)其單顆LED價(jià)格不會(huì)有過大的降幅。LED照明市場一角(掠影)全球LED市場規(guī)模與增長率 單位：百萬美元 020004000600080001000012000140001600020012002200320042005200620072008200920102011-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%規(guī)模增長率手機(jī)背光帶動(dòng)增長手機(jī)背光增長放緩新應(yīng)用推動(dòng)新一波增長在2008年，NB背光源、汽車照明市場、LED路燈等新應(yīng)用將持續(xù)帶動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)成長。預(yù)期在201

26、0年以后，將由半導(dǎo)體照明應(yīng)用為LED帶來另一波成長的契機(jī)。 全球白熾燈禁用時(shí)間表國家和地區(qū)預(yù)計(jì)禁用時(shí)間情況介紹預(yù)估替代形式澳大利亞2009年停止生產(chǎn)，最晚在2010年逐步禁止使用傳統(tǒng)的白熾燈。澳洲于2007年2月20日宣布一項(xiàng)計(jì)劃，澳洲在2009年開始停止生產(chǎn)這類耗電燈具。最晚在2010年開始逐步禁止使用傳統(tǒng)的白熾燈，將制定相關(guān)鼓勵(lì)政策技術(shù)規(guī)定。燈泡狀熒光燈、省電日光燈（CFL）、LED照明燈具、T5熒光燈管、OLED照明等臺(tái)灣規(guī)劃2010年開始執(zhí)行白熾燈禁產(chǎn)政策，2012年全面禁產(chǎn)。經(jīng)濟(jì)部能源局在行政院產(chǎn)業(yè)科技策略會(huì)議中宣布，將在2009年第一季全面淘汰白熾燈泡，改用LED照明，預(yù)計(jì)2010

27、年起陸續(xù)停產(chǎn)白熾燈，2012年底將全面停止使用白熾燈泡。日本到2012年止，停止制造并銷售高能耗白熾燈。政府決定到2012年為止，停止制造并銷售高能耗白熾燈泡，東芝照明技術(shù)決定，在2010年之前停產(chǎn)普通白熾燈泡，關(guān)閉全部生產(chǎn)線。今后將以燈泡狀熒光燈和LED照明燈節(jié)能產(chǎn)品取代白熾燈。美國2012年1月到2014年1月。大多數(shù)白熾燈泡將于2014年在美國市場上禁止銷售。2007能源獨(dú)立和安全法案（Energy Independence and Security ActH.R.6).該法案規(guī)定，從2012年到2014年間，美國要逐步淘汰40W、60W、75W及100W白熾燈泡，以節(jié)能燈泡取代替換。

28、全球白熾燈禁用時(shí)間表國家預(yù)計(jì)禁用時(shí)間情況介紹中國發(fā)改委預(yù)計(jì)10年內(nèi)禁用（禁售）白熾燈中國的國家發(fā)展改革委員會(huì)已與聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃書、全球環(huán)境基金合作共同開展“中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節(jié)能燈專案，支持研究編制中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節(jié)能燈行動(dòng)計(jì)劃。目前，青島市發(fā)改委于日前下發(fā)通知，要求各區(qū)、市政府、各部門，市直各單位各大賓館飯店、商場、寫字樓、學(xué)校、醫(yī)院、大型工廠企業(yè)等大力推廣使用節(jié)能燈，到2010年以前停用白熾燈。歐盟各國 （英國） 歐洲聯(lián)盟9月起禁止銷售100瓦傳統(tǒng)燈泡，2012起禁用所有瓦數(shù)的傳統(tǒng)燈泡。歐盟零售商2008年開始停賣150瓦燈泡，2009年將停賣60瓦燈泡。如：英國零售

29、賣場2009年一開張，就停止100瓦燈泡補(bǔ)貨，自愿停售期到2012年結(jié)束，之后政府會(huì)頒罰則，改用省電日光燈（CFL）或LED照明燈具。韓國2013年底前禁止使用白熾燈。南韓第4次能源利用合理化基本計(jì)劃決定，將階段性地提高光能源僅占5%，而熱散發(fā)量高達(dá)95%的白熾燈的最低能耗效率標(biāo)準(zhǔn)，并在2013年底前予以淘汰。加拿大2012年前禁用白熾燈加拿大自然資源部長加里倫恩2007年4月25日宣布，加拿大定于2012年開始禁止銷售白熾燈。是繼澳洲后第二個(gè)宣布將禁用白熾燈的國家。近2-3年半導(dǎo)體照明的重點(diǎn)2007年LED照明產(chǎn)值達(dá)48億元，2010年預(yù)計(jì)98億元。2009年LED照明滲透率可望有1.5%，

30、比2008年倍增，總產(chǎn)值預(yù)計(jì)可達(dá)13億美元。路燈2008年中國路燈市場規(guī)模大約1,500萬盞左右，其中LED路燈的裝置數(shù)量大約在50萬盞。2009年中國LED路燈市場的裝置數(shù)量預(yù)計(jì)將高達(dá)250萬盞左右。 廣東省2年內(nèi)在10個(gè)城市實(shí)現(xiàn)“千里十萬工程”瓦房店市7萬盞LED路燈，年節(jié)約電費(fèi)500多萬元濰坊 2萬盞LED路燈天津工業(yè)大學(xué)實(shí)現(xiàn)5000盞LED路燈室內(nèi)照明來源LEDinside目錄固態(tài)照明概況電光源的歷史半導(dǎo)體發(fā)光二極管第三代半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體照明的來臨未來的前景半導(dǎo)體照明發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)展速度超過人們的預(yù)測技術(shù)進(jìn)步迅速市場的發(fā)展速度領(lǐng)先于技術(shù)的發(fā)展政府與民間共有熱情中國在此領(lǐng)域的發(fā)展有多家公司參

31、與在半導(dǎo)體領(lǐng)域中與國際水平接近，基本上與國際水平同步發(fā)展，有部分領(lǐng)先已經(jīng)成熟低功率LED(藍(lán)光和白光):1.核心的技術(shù)和專利幾乎壟斷在日本和美國的公司手中,中國臺(tái)灣的公司是通過授權(quán)使用.2.國內(nèi)的行業(yè)來講,無論是國內(nèi)企業(yè)還是中國臺(tái)灣的內(nèi)地投資企業(yè),基本是來料或進(jìn)料加工.3.國內(nèi)在外延片,芯片和封裝基板(支架)原創(chuàng)稀少. LED國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀基礎(chǔ)及發(fā)展趨勢 JP Dispute USA Dispute GE Dispute TW Dispute License CLLumiLedsRohmToyota GoseiNichia中村修二SumitomoCreeOsramCitizenEverligh

32、t合作開發(fā)GaN發(fā)光元件藍(lán)光LED專利JP3012412侵權(quán)訴訟藍(lán)光LED專利JP2623466JP2666228JP2737053侵權(quán)訴訟藍(lán)光LED專利JP2560963 JP3027676JP2735057 JP2566207JP2748818 JP2778405JP2803742 JP2751963JP2770720 侵權(quán)訴訟藍(lán)光LED專利US6084899US6115399侵權(quán)訴訟藍(lán)光LED專利US6051849侵權(quán)訴訟藍(lán)光LED專利JP2918139JP2778405侵權(quán)訴訟白光LED專利JP2927279侵權(quán)訴訟白光LED專利US6066861US6245259侵權(quán)訴訟代理Cree

33、產(chǎn)品在日本銷售中村修二是Cree公司兼任研究員洩漏Nichia公司機(jī)密要求Nichia JP2628404專利所有權(quán)及20億日幣的分紅Nichia 敗訴需支付中村200億日幣授權(quán)白光LED專利授權(quán)白光LED專利授權(quán)白光LED專利相互授權(quán)和解相互授權(quán)和解相互授權(quán)Epistar和解撤銷告訴不起訴Dominate藍(lán)光LED專利TW0400658TW0451536侵權(quán)訴訟藍(lán)光LED160722號專利假處分和解和解Opto Tech授權(quán)藍(lán)光LEDLITEON成熟藍(lán)光白光LED的專利,授權(quán)和爭議授權(quán)白光LED專利LED國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀基礎(chǔ)及發(fā)展趨勢大功率LED基板新格局:Nichia公司的第三代LED采用Cu