LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展分為兩階段
LED發(fā)展的第一階段產(chǎn)品發(fā)光效率較低,第二階段產(chǎn)品效率持續(xù)提高。
1962年,在美國通用電氣公司工作的Holonyak發(fā)明了磷砷化鎵發(fā)光二極管,并預言:“將來的燈可以是鉛筆頭大小的一塊合金,實用而不易破碎,決不會燒毀,比今天通用的燈泡轉換效率至少大10倍。”1968年美國孟山都公司推出了商用LED產(chǎn)品,30年以來,LED發(fā)光效率每10年提高10倍,到上世紀末,共提高了1000倍。Haitz等人于1999年10月提出了“另一次半導體革命”,揭開了半導體照明革命的序幕。
Holonyak在2000年的美國物理學會會刊J.P.S上以“發(fā)光二極管是燈的最終形式嗎?”為題發(fā)表文章,并得出結論“原則上發(fā)光二極管是燈的最終形式,實際上也是如此,它將發(fā)展到所有功率和顏色都實現(xiàn)為止,了解這一點極為重要”。到目前為止各種顏色的高亮度LED都已能生產(chǎn),白光功率LED的發(fā)光效率到2010年又提高了10倍。
LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展分為兩個階段,第一階段是從1968年到1999年,是LED產(chǎn)業(yè)的成長階段,產(chǎn)品特點是發(fā)光效率比較低,主要應用于信號和顯示。第二階段是從2000年到2020年,是LED產(chǎn)業(yè)提高發(fā)展階段,產(chǎn)品效率繼續(xù)提高,從相當于白熾燈的15lm/W提高到258lm/W,超過現(xiàn)有全部電光源。其應用范圍向照明領域擴展,直到成為該領域的主角。由于技術發(fā)展的引領和市場規(guī)模的逐步擴大,LED產(chǎn)業(yè)總規(guī)模呈十倍乃至百倍的增長。
向半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈調整
在新形勢下,LED產(chǎn)業(yè)鏈必須調整為半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈。
在LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一階段,產(chǎn)業(yè)鏈結構較為簡單,就是我們通常所說的LED上游、中游、下游產(chǎn)業(yè)。
LED上游產(chǎn)業(yè)鏈主要是指LED材料外延和芯片制造,通常我們將這些企業(yè)稱為芯片廠;LED中游產(chǎn)業(yè)鏈是指LED器件封裝產(chǎn)業(yè),企業(yè)稱為封裝廠;LED下游產(chǎn)業(yè)鏈是指LED顯示或信號應用產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè),主要指LED顯示屏、LED信號燈、LED汽車燈、液晶背光源等。
在LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第二階段,LED發(fā)光效率繼續(xù)大幅度提高,應用方面除了在原有信號和顯示領域進一步發(fā)展外,突出的是向照明領域逐步拓展。到2012年,LED器件效率達到130lm/W,不僅可以取代白熾燈、鹵鎢燈,也可取代熒光燈(包括緊湊型熒光燈),產(chǎn)業(yè)規(guī)模大幅增長,尤其是照明應用市場開始啟動。典型例子是2010年日本銷售了2000萬個LED球泡燈,2011年銷售達3500萬個。歐洲射燈和PAR燈市場啟動、北美洲筒燈和球泡燈啟動、中國LED路燈啟動,人們稱2010年是LED照明的元年。LED照明應用將快速發(fā)展,在新形勢下,LED產(chǎn)業(yè)鏈將必須調整為半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈。
半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈的特點主要有三方面:第一,以LED照明應用作為主要應用領域;第二,除制成LED光源、LED燈具應用外,采用現(xiàn)代新技術發(fā)展照明服務和系統(tǒng)解決方案成為產(chǎn)業(yè)鏈中最大的產(chǎn)業(yè);第三,由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大,這就要求具有相應規(guī)模的生產(chǎn)設備和測試儀器制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來。
半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈的結構發(fā)展成一個倒三角形。從2010年與2020年全球半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈對比的數(shù)據(jù)我們可以看出以下五個發(fā)展趨勢:第一,2010年全產(chǎn)業(yè)鏈是中間大兩頭小的菱形,極不正常,健康的產(chǎn)業(yè)結構應是如2020年的倒三角形,一個產(chǎn)業(yè)的出口要大;第二,2020年比2010年全產(chǎn)業(yè)鏈的總產(chǎn)值將增長53倍,增速很快;第三,增加倍數(shù)最大的是智能控制LED照明工程,大于700倍;第四,增加倍數(shù)其次大的是照明燈具,10年增長30倍,再次的是LED封裝件,10年增長25倍;第五,從2020年的產(chǎn)值看,照明燈具系統(tǒng)的產(chǎn)值幾乎是LED封裝器件的4倍。