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临近2017年 LED的半导体时代已经终结

来源:行家说APP 发布日期:2016-12-01 09:14:24 查看次数:
【九正建材网】 最近LED论坛很多,但是对很远的未来趋势说的多,真正讨论LED行业核心内涵的越来越少,进入初冬的十一月,中村修二教授在北京论坛提及三项重点LED产业新趋势,包括Micro LED、激光照明与LiFi,可能是因为LED这个行业已经很成熟了,这

最近LED论坛很多,但是对很远的未来趋势说的多,真正讨论LED行业核心内涵的越来越少,进入初冬的十一月,中村修二教授在北京论坛提及三项重点LED产业新趋势,包括Micro LED、激光照明与LiFi,可能是因为LED这个行业已经很成熟了,这些技术感觉离我们很近,但其实很远很远,或许有必要跟大家说明未来LED的技术与产业趋势,让从事LED产业的朋友参考一下。

身为一个清醒的LED老兵,有些技术趋势与产品的未来方向我还是看得比较透的,我记得2014年参加完法兰克福照明展之后,当大家都在起哄智能照明的时候,我判断这是一个LED技术题材方面的炒作,绝对不会在短期内成为LED的主流。结果如我所料,智能照明到目前依旧是曲高和寡。“为赋新词强说愁”是目前论坛与媒体最大的特写,于是最近的论坛与媒体很精彩,有激光照明,LiFi与Micro LED给LED技术人员无限的希望,也有氮化镓高功率器件HEMT的热议给从事LED外延与芯片技术者另一个春天,有梦想是美好的,但是现实是残酷的,LED到底未来会是什么样?这个问题确实需要我们好好思考了。

1、LED是照明产业还是半导体行业?

LED到底是半导体产业还是照明产业,现在大家都有很深的困惑,依照我近日的观察,今年过后,LED已经彻底进入照明产业了,它的半导体产业特征越来越薄弱,要如何说明呢?我们可以从两个产业的特性来对比,我们先分别介绍这两个产业吧!

半导体产业的特征

我们知道IC有摩尔定律,这个定律预测集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一倍,微处理器的性能每隔18个月提高一倍,或价格下降一半。

摩尔定律到现在还是精确地预测IC芯片的技术走势,而集成电路相关产业也花大笔大笔的经费投入研发,做出效能与速度最好最快的处理器或内存芯片,所以我们几乎每年都会看到最新的电子产品更新换代,刺激年轻消费者的需求,这就是半导体产业最大的特征:投资→技术超越→电子产品更新换代→产品市场饱和→投资→技术再超越……

所以几乎每一到二年,我们的电子产品例如手机都会出新品,而新款手机的性价比都会比前一代高出30%到50%,这就是半导体产业,他是一直加速的汽车,几乎不愿意减速下来,因为减速意味着被淘汰,所以它是资金与人才缺一不可的产业,除了吸纳了大量的资金,也垄断了大量的人才。

同样的,在化合物半导体的LED有一个我们比较不熟知的海兹定律:

如图三所示,这个定律预测LED的价格每10年将为原来的1/10,输出流明则增加20倍,如图三所示,从第一颗可见光红光商业化的1962年到现在,这个定律看似完美无缺的精准预测LED的技术与价格发展趋势。

自从1993年中村修二博士发明第一颗商业化蓝光LED之后,LED开始进入全彩时代,但是当时的LED价格高,亮度不亮,所以应用有限,经过七年的摸索, 这个行业慢慢转移到中国人手上,台湾是推动LED第一波高潮的推手,如图四所示,2000年到2008年,LED进入第一个黄金时期,技术进步是驱动LED成长的最大动力,第一波的激光切割技术大幅降低芯片成本,ITO透明导电层取代镍金透明电极的技术的导入,提高了一倍的亮度,LED进入背光时代。

2008年到2010年,图形衬底PSS技术的倒入,让大尺寸背光开始大量使用LED取代CCFL,LED的半导体属性达到高潮,技术人才奇货可居,中国大陆开始新一轮的疯狂投资,LED重心由台湾慢慢转移到中国大陆,一系列的技术都由台湾工程师带到大陆,台湾与大陆由分工关系变成竞争关系。

2014年到2016年对LED来说是由半导体高科技行业转变为照明产业的转折过渡的三年,由于欧美日韩台湾的企业因为中国大陆非理性的杀价竞争,结果对LED产业产生了不如归去之感,他们对LED技术的投资几乎是九牛一毛,很多企业几乎都要脱手放弃这个鸡肋,所以自从2014年科锐宣布303流明瓦的技术发布之后,欧美日韩台湾企业就很少有声音了,相对的,中国大陆的企业就活跃多了。

LED芯片技术的增长没有对海兹定律有多大的贡献,但是中国封装行业在成本上可以说花了很大的力气,硅胶国产化导致胶水成本的急速降低,LED器件的电流密度提高三倍的大电流over drive驱动灯珠大幅度降低成本,合金线,镀钯铜线的使用让成本又降低了一定的比例,中国LED厂家为了降低成本几乎已经用尽了洪荒之力了,海兹定律似乎已经来到了极限,几乎已经失去了半导体技术带动行业增长的属性了。它不再需要大量的投资,也几乎不需要那么多高端人才了。

照明产业的特征

照明产业是一个非常传统的产业,从爱迪生钨丝灯泡开始已经将近137年的历史了,这个产业有一个特色,初期技术开发是高大上的高科技产业,但是随着灯泡产品的成熟,技术与开发的比重越来越低,产业越来越成熟,需要投入的研发与工程验证经费会越来越低,技术人员的价值也开始贬值,营销与市场渠道越来越重要,这个产业在历史上经过几次产品更新换代,例如节能灯的出现与最近LED半导体照明的崛起都有这样的过程,而最接近我们看到的时代就是LED照明快速崛起独占市场的时代,如上图四所示,2014年开始,技术突破在LED发展的比重就慢慢降低了,LED颠覆性技术大突破已经越来越少了,几乎没有什么技术可以一锤定音促发一种LED应用产品的大爆发。

就像钨丝灯与节能灯一样,初期是一个不折不扣的高大上高科技产业,但是不到几年光景,它就成为一个成熟的照明产业,技术的主导作用越来越少,最后行业的走向就是管理,规模与通路三驾马车并行的行业,如图四所示,当2014年LED照明产值开始高于大尺寸背光产值时,大家感受还没有这么强烈,到了今年的2016,LED照明产值已经大于其他LED应用产值,LED半导体行业属性越来越淡,即将进入2017年,大家有没有感觉到LED的半导体时代已经终结,正式进入照明行业时代了呢?

2、LED的无奈与尴尬:照明东方不败,显示却被逼入墙角

由上面对半导体行业与照明产业的分析,大家应该可以意识到LED已经属于照明行业了,而且LED几乎让其他光源没有翻身的机会,未来十年甚至三十年,LED一定是家家户户使用的光源,就像七零年代前的钨丝灯泡与二十世纪后期的节能灯一样,它变成人类需要光亮的生活必需品,技术进步已经不是它前进的动力,因为它已经是价格最便宜,光效最高的无污染光源了,现在你用的LED灯泡是100流明瓦,你会因为飞利浦最近出一款120流明瓦的新产品而去换灯吗?LED光源不会像电子消费品只要技术更新换代就会出现换机潮,而用技术降低成本的比例也越来越小,这个现状会持续很久很久。

显示市场除了最近小间距需求变大以外,背光可谓一片惨淡,大尺寸背光市场的饱和,加上OLED的步步紧逼,在液晶显示供应链的LED背光似乎处于非常尴尬的境地,最近的氛围都在提Micro LED,真的有机会让这个技术给供过于求的技术人员发挥的舞台吗?下面是我个人对这个技术的未来分析。

3、苍白与无力的LED技术人员大反扑!Micro LED

最近micro LED被炒得火热,这一波的热议很特别,是由海外开始的,并没有在国内产生多少涟漪,我一直认为在液晶电视出来之前,显示技术的更新换代是比较有意义的,清晰的画质,节省大量的用电与少去有害的污染物质,跟照明一样,经过钨丝灯,节能灯到LED,目标是更省电更环保,显示技术也是如此,到了液晶时代已经到了一个里程碑。

但是人类从来不是一个满足于现状的动物,现在显示技术的竞争就是如何满足人类视觉更苛刻的贪婪要求,于是群雄并起,如图五所示,主轴是LCD+LED背光与OLED的对抗,配角是量子点,激光显示与小间距LED显示屏,LED始终在这场战争里当配角或随从的角色,LCD与OLED对抗,LED是LCD的背光源,本质还是LCD与OLED的对抗,小间距LED显示屏几乎只能是这场战争里面的配角而已,它要挑战显示市场的主流几乎不可能,它只能在户外与户内远距离观看的显示市场有发挥的空间。

最近热炒的Micro LED有机会吗?这个问题很难回答,但是现实却也很残酷,就算Micro LED可以取代显示市场又如何?对LED整个市场有影响吗?我想答案是LED技术从业者不想听的,我试着从最近谈论Micro LED优点的两方面给大家解答:

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