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LED是發(fā)光二極管( Light Emitting Diode, LED)的簡稱，不同種類LED能夠發(fā)出從紅外線到藍光之間不同波長的光線，近年來LED最吸引人的發(fā)展是在藍光LED上涂上螢光粉，將藍光轉(zhuǎn)化成白光的白光LED產(chǎn)品。它不但能夠高效率地直接將電能轉(zhuǎn)化為光能，而且擁有最長達數(shù)萬小時至10 萬小時的使用壽命，同時具備省電、環(huán)保無汞、體積小響應(yīng)快速、高耐震、可應(yīng)用在低溫環(huán)境、光源具方向性、造成光害少、并且色彩飽和度高與色域豐富等優(yōu)點，因此LED被稱為世紀新光源。
作為繼明火和白熾燈之后的第三次照明革命，半導(dǎo)體照明（LED）成為21世紀最具發(fā)展前景的高技術(shù)領(lǐng)域之一。科技部國家半導(dǎo)體照明辦主任吳玲在接受專訪時表示，半導(dǎo)體LED作為節(jié)能、環(huán)保的主要技術(shù)，已納入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃與“十一五”國家“８６３”高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大項目并給予大力支持。
啟動“照明工程”
我國LED產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模
半導(dǎo)體照明正在引發(fā)世界范圍內(nèi)照明光源的一場革命。作為新型高效固體光源，半導(dǎo)體照明具有長壽命、節(jié)能環(huán)保、色彩豐富、微型化等優(yōu)點，將成為人類照明史上的又一次飛躍。近年日本“21世紀光計劃”、美國“下一代照明計劃”、歐盟“彩虹計劃”、韓國“GaN半導(dǎo)體發(fā)光計劃”等政府計劃紛紛出臺。
面對半導(dǎo)體照明的巨大商機和發(fā)展前景，世界各國紛紛加緊立法，鼓勵使用節(jié)能型光源。歐盟、加拿大、澳大利亞和美國等分別將從2009、2010和2020年開始禁用白熾燈泡。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2008年全球LED的應(yīng)用市場將從2004年的125億美元提高到500億美元。
我國是世界照明光源和燈具生產(chǎn)第一大國，2006年行業(yè)銷售1600億元，但主要是中低端產(chǎn)品，僅占世界市場18%，大而不強。發(fā)展半導(dǎo)體照明，提升產(chǎn)業(yè)國際競爭力意義重大。為此，我國于2003年10月啟動國家半導(dǎo)體照明工程，成立國家半導(dǎo)體照明工程管理辦公室，通過政策指導(dǎo)及鼓勵措施，推動國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)和照明工業(yè)的發(fā)展。
目前，我國LED產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用開發(fā)能力逐漸提高，器件可靠性研究位置愈發(fā)突出，測試方法與標準也漸行漸近，所有這一切均標志著中國LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入了一個嶄新的發(fā)展階段。經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括外延片的生產(chǎn)、芯片的制備和封裝，以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
吳玲進一步介紹說，“根據(jù)科技部“十一五”863計劃，國家在新材料技術(shù)領(lǐng)域“半導(dǎo)體照明工程”項目總投入經(jīng)費3.5億元。從總體情況看，項目開局良好，整體進展順利，部分課題提前完成階段性目標。100流明/瓦LED制造技術(shù)提前完成階段性指標，企業(yè)效益明顯提高，已經(jīng)具備可持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新的能力。截至2007年11月，項目承擔(dān)單位已申請專利241項，其中申請發(fā)明專利152項，申請國外專利17項，帶動產(chǎn)業(yè)投資近20億元。”
據(jù)統(tǒng)計，2007年，全國LED顯示屏的市場規(guī)模達到了72億元，較2006年的50億元增長了44%。2007年我國LED芯片產(chǎn)值達到15億元，較2006年的10.5億元增長43%；2007年我國LED封裝產(chǎn)值達到168億元，較2006年的148億元增長15%。LED產(chǎn)量則由2006年的660億只增加24%，達到820億只，其中高亮度LED產(chǎn)值達到120億元，占LED總銷售額的71%。2007年我國應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已經(jīng)超過300億元，已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED景觀照明燈應(yīng)用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國，新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。
突破“專利圍城”
爭奪LED產(chǎn)業(yè)的制高點
高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的競爭就是標準的競爭。由于LED相關(guān)的專利權(quán)極多，對于擁有專利權(quán)的廠商，容易在市場上造成壟斷局面，并讓其他廠商必須回避與其相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，而因而喪失市場先機，故對于研發(fā)能力不足的廠商，較難進入本產(chǎn)業(yè)。
由于我國在LED領(lǐng)域里的高速發(fā)展，美國國際貿(mào)易委員會啟動針對包括我國LED企業(yè)在內(nèi)的“337”專利調(diào)查, 并申請普遍排除令和禁止令。一場搶占半導(dǎo)體照明新興產(chǎn)業(yè)制高點和話語權(quán)的爭奪戰(zhàn)已經(jīng)打響。吳玲表示，日前在國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟牽頭下，我國企業(yè)已迅速應(yīng)訴，已經(jīng)取得階段性的積極成果。
在談及“337”調(diào)查對于國內(nèi)企業(yè)的警示，吳玲指出，隨著我國經(jīng)濟逐步融入全球經(jīng)濟一體化的進程，國內(nèi)企業(yè)在加大自主創(chuàng)新，提高知識產(chǎn)權(quán)保護意識的同時，要研究專利戰(zhàn)略，主動出擊。
為應(yīng)對國際競爭的新局面，吳玲表示，國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標準化協(xié)調(diào)推進工作組已于2007年8月正式成立，目的是加快標準協(xié)調(diào)推進工作，建立標準體系，使我國半導(dǎo)體照明新興產(chǎn)業(yè)走上了一條具有國際競爭力的光明之路。近期，全國照明電器標準化技術(shù)委員會10余項有關(guān)普通照明用LED標準制定獲得批準立項，預(yù)計全部項目2008年年底之前完成。
據(jù)介紹，為了促進我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)上下游、產(chǎn)學(xué)研合作，加快我國半導(dǎo)體照明專利戰(zhàn)略的建立，國家半導(dǎo)體照明研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專利池工作組將于今年６月底完成收集入池專利收集工作。根據(jù)“誰參與誰受益，不參與難受益”的原則，由國家資助項目中申請的專利自愿提供，以及適當(dāng)考慮對外購買等形式；其次是繪制專利地圖，建立我國的半導(dǎo)體照明專利戰(zhàn)略，工作組聯(lián)合技術(shù)專家、專利律師，先從支持“337調(diào)查”等類似專利糾紛應(yīng)訴開始；最后是專利池的建設(shè)有助于搭建標準和產(chǎn)業(yè)無縫銜接的平臺，為國內(nèi)企業(yè)帶來國際競爭優(yōu)勢。
吳玲表示，要突破跨國企業(yè)的技術(shù)壟斷，我國LED產(chǎn)業(yè)不但要逐步向外延片和芯片生產(chǎn)等技術(shù)含量和附加值較高、技術(shù)突破難度較大的領(lǐng)域取得突破，也應(yīng)該關(guān)注向?qū)＠m紛少的上游領(lǐng)域延伸。目前，奧運會“鳥巢”、“水立方”等場館用的高亮度60lm/w 的LED芯片已經(jīng)由國內(nèi)廠家提供，也徹底扭轉(zhuǎn)了國外高端LED芯片壟斷國內(nèi)市場的局面。這表明，我國LED產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了買器件、買芯片、買外延片之路后，目前已經(jīng)真正具備了自主生產(chǎn)外延片和芯片的能力。
節(jié)能形勢緊迫
走合作發(fā)展之路
吳玲認為，目前在半導(dǎo)體照明的應(yīng)用方面，正逐漸開始功能性照明方面應(yīng)用。市場不斷擴大，從顯示向照明，從特殊照明向普通照明延伸。道路照明、隧道照明等室外照明市場將隨著LED光效的提高與價格的下降而大面積應(yīng)用，農(nóng)業(yè)、軍事、航空等新的應(yīng)用領(lǐng)域也將逐步開發(fā)出來。隨著能源緊缺問題越來越突出，LED的重要性和市場空間更加顯著。
據(jù)2006年國家路燈行業(yè)統(tǒng)計，我國城市道路照明共有1500萬盞以上的路燈，近幾年的增長率在20％以上。照此估算，全國每年照明路燈的市場規(guī)模不低于50億元，如使用LED路燈，每年可節(jié)電20億度以上。國家綠色照明工程促進項目辦公室的專項調(diào)查顯示，我國照明用電每年在3000億度以上，如用LED取代，可節(jié)省1/3的照明用電，相當(dāng)于總投資規(guī)模超過2000億元的三峽工程的全年發(fā)電量。
鑒于我國LED產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，不論技術(shù)還是產(chǎn)能短期內(nèi)達到世界先進水平都有相當(dāng)大的難度。要在國內(nèi)發(fā)展高亮LED產(chǎn)業(yè)，可以充分利用國內(nèi)現(xiàn)有的研發(fā)和生產(chǎn)力量，走合作發(fā)展的道路。這也和目前全球LED產(chǎn)業(yè)購并聯(lián)合的整體趨勢是相吻合的。
吳玲稱，國際大公司通過縱連，即通過并購來快速實現(xiàn)全球統(tǒng)一市場營銷策略的上中下游整合。臺灣企業(yè)借強大的規(guī)模制造、產(chǎn)業(yè)集聚和代工優(yōu)勢，通過橫合，即通過互利互惠的股份重組，合并同類企業(yè)，快速形成巨大的生產(chǎn)規(guī)模合快速搶占市場份額。半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的全球化發(fā)展，是每個企業(yè)都要面對和無法回避的。國內(nèi)企業(yè)通過規(guī)范股權(quán)架構(gòu)、加大研發(fā)，采取并購和合作的方式將海外先進技術(shù)引入國內(nèi)，可爭取與國際大廠基本在同一技術(shù)水平進行產(chǎn)業(yè)競爭。
繼上海、廈門、大連、南昌和深圳成為首批五個國家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地，國內(nèi)封裝和應(yīng)用企業(yè)形成快速的市場適應(yīng)能力和價格優(yōu)勢，我國大陸已經(jīng)成為世界上重要的LED封裝生產(chǎn)基地。封裝及應(yīng)用，尤其是國際應(yīng)用產(chǎn)品加工有向我國轉(zhuǎn)移的趨勢。吳玲表示，在封裝和應(yīng)用領(lǐng)域中國已經(jīng)完全有可能、有能力在高端市場占據(jù)一席之地，但必須加大產(chǎn)品的創(chuàng)新、加強品牌的培育。
半導(dǎo)體照明是全球性的產(chǎn)業(yè)。目前全世界都在尋求解決經(jīng)濟發(fā)展和能源短缺的矛盾，給整個綠色照明生產(chǎn)行業(yè)帶來廣闊的市場前景與新的機遇。（潘樂天）
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LED發(fā)光二極管
