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中國半導(dǎo)體照明技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程及未來展望

全世界最早的用于商業(yè)的發(fā)光二極管于1965年誕生，制作材料為鍺材料，發(fā)紅外光，售價為45美元。很快又有了GaAsP材料制作的LED。1968年LED技術(shù)取得突破性發(fā)展，該技術(shù)是利用氮摻雜工藝是GaAsP器件效率提升10倍，從0.1流明/瓦到1流明/瓦，而且光的顏色種類增多，有紅光、橙光、黃色光，此后又有了綠色光。80年代初AlGAS LED誕生是重大技術(shù)突破，發(fā)光效率為10流明/瓦，再次提升10倍，可用于室外信息顯示發(fā)布及汽車中央高位剎車燈設(shè)備。1990年AlInGaP技術(shù)，相比GaAsP器件性能高出10倍?，F(xiàn)在使用的效率最高的LED的制作材料是透明襯底AlInGaP材料?？缡兰o的前后各十年時間，各種技術(shù)的迅速發(fā)展，如材料技術(shù)、芯片尺寸等技術(shù)飛速發(fā)展使得LED技術(shù)提升約30倍。日本人中村修二在1994年研發(fā)出藍色發(fā)光二極管，讓人們看到白色LED的曙光，并迅速掀起了對GaN基LED研究開發(fā)熱潮。藍光LED加大了大屏幕顯示應(yīng)用。90年代后期，在單枚LED上通過藍光激發(fā)熒光粉，生成白光，制造出第一只白光LED。近年來白光LED發(fā)光效率達到30流明/瓦，研究上已經(jīng)達到60流明/瓦，走向熒光燈時代。

當(dāng)前全球LED產(chǎn)業(yè)處于飛速發(fā)展階段，我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)進入自主創(chuàng)新發(fā)展時期，今年以來，半導(dǎo)體照明市場呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。加之國家對節(jié)能環(huán)保政策推動，技術(shù)進步使得價格降低，市場需求連年上升，驅(qū)動半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。尤其對擁有核心技術(shù)、研發(fā)實力及品牌競爭力的企業(yè)來說，發(fā)展的同時更是取得了市場競爭的絕對優(yōu)勢。對于我國LED產(chǎn)業(yè)來說，企業(yè)如何彌補產(chǎn)業(yè)不足，發(fā)揮自己的優(yōu)勢，是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來的關(guān)鍵所在，還需在研發(fā)人才培養(yǎng)、積累技術(shù)加大投入，突破關(guān)鍵技術(shù)完善專利布局，提升產(chǎn)業(yè)競爭力，推動半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展。

2015年我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)整體產(chǎn)值達4245億元人民幣，相比2014年增長21%，而在過去的10年中，年均超過30%，盡管處于放緩狀態(tài)，然總體來說還是持續(xù)上升。

我國半導(dǎo)體照明關(guān)鍵技術(shù)與國際水平正在不斷減小，2015年功率型白光LED光效實現(xiàn)150流明/瓦產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的功率型硅基LED芯片產(chǎn)業(yè)化光效超過140流明/瓦，GaN同質(zhì)襯底白光LED技術(shù)進展顯著，采用GaN/Al2O3復(fù)合襯底同質(zhì)外延技術(shù)制備的高亮度LED光效超過130 lm/W；深紫外LED發(fā)光波長293nm，在20mA電流下輸出功率達到4.8mW；此外，OLED器件制備技術(shù)接近國際先進水平，在1000cd/m2亮度下，效率為99lm/W，顯色指數(shù)為85，壽命超過10000小時。去年LED照明產(chǎn)業(yè)由替代應(yīng)用向按需照明及超越照明邁進，無線調(diào)光調(diào)色系統(tǒng)和LED智能可變色溫?zé)艟邔崿F(xiàn)可變情景照明光環(huán)境應(yīng)用。LED城市道路照明智能信息管理系統(tǒng)可實現(xiàn)無級調(diào)光、分控、時空、光控、故障報警等智能控制功能。

LED產(chǎn)業(yè)鏈中，從事低端產(chǎn)品制造的小企業(yè)生存較為困難。而發(fā)展好的企業(yè)表現(xiàn)出越來越強的態(tài)勢，從而形成兩極分化，中下游應(yīng)用企業(yè)競爭激烈，破產(chǎn)企業(yè)多，封裝上市企業(yè)，近三年平均利潤從15%降至9%。2015年，LED上市企業(yè)整體利潤下滑，24家LED上市企業(yè)銷售利潤為11.8%，叫去年下降0.4%。2015整體市場環(huán)境不利，價格競爭白熱化，企業(yè)盈利均下滑。

隨著技術(shù)進步推動市場需求增加，2015年我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體呈現(xiàn)中高速增長，2016年LED照明產(chǎn)業(yè)將由替代向按需照明和超越照明邁進。在國家“十三五”、《中國制造2025》及“互聯(lián)網(wǎng)+”等政策引導(dǎo)下，我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)2016年將朝智能化、信息化、品質(zhì)化、標(biāo)準化方向發(fā)展，進一步與納米、量子點、石墨烯等新材料融合，引領(lǐng)整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。