我国钢结构行业发展的现状和存在的问题

第一篇：我国钢结构行业发展的现状和存在的问题

我国钢结构行业发展的现状和存在的问题

2009年5月14日

一、我国已经具备了发展钢结构 建筑的条件

（一）我国建筑业持续、稳定的发展

我国经济持续快速发展，建筑业作为国民经济的支柱产业，更是发展迅速。据国家统计局统计，从2002年到2006年，我国固定资产投资从43500亿增加至109870亿，年均增长26%；同期，建筑业总产值由18527亿元增加到40975亿元，年均增长22%，建筑业增加值由7005亿元增加到11653亿元，年均增长13。6%。2004～2006年，建筑业增加值占GDP的比重稳定在5%～7%，成为拉动国民经济快速增长的重要力量。

（二）建筑钢材数量、品种、质量已基本满足钢结构行业发展的需要

2005年钢材产量达到3。71亿吨，2006年钢材产量己达到4。18亿吨，预计2007年粗钢产量达4。9亿吨左右，人均消费300公斤左右。马钢、莱钢生产的热轧H型钢从零开始到2006年底产量达到500多万吨。2006年彩涂板产量212万吨，实际己达500万吨。其他钢结构用的型钢、钢管、高频焊接H型钢、冷弯型钢及镀层钢板等都有明显增长。

（三）钢结构企业发展迅速、应用领域不断扩大

最近各地成立了一些钢结构设计研究所，专门从事钢结构的结构设计、详图设计和咨询工作。涌现出一大批优秀钢结构设计机构，设计软件和科研成果不断开发，修订了钢结构设计、施工质量验收规范、编写技术规程、设计图集等90多本，出版了大量钢结构专业教材、论文著作和应用手册。

30多家特级钢结构制造企业（年产量超过5万吨的企业称为特级企业）走在行业前头，有的年产量己超过20万吨，制造水平达到了国际先进水平。近千家中小企业发挥自己的特长，形成钢结构加工行业百舸争流的大好形势。

30多家有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程的安装。新技术、新工法、新设备层出不穷，其施工安装水平达到了国际先进水平。

钢结构配套产品齐全（包括高强螺栓、栓钉、各类焊接材料、各种连接件及保温隔热材料），加工设备制造厂发展迅速，满足了钢结构行业的需求。

（四）我国钢结构 总量及预测

我过钢结构总量及预测（见表1略）具有以下特点：

1。上海、浙江、江苏地区钢结构加工量约为350万吨以上，约占全国钢结构加

工量的1/3以上。

2。2005年中治集团下属冶金建设公司钢结构加工总量达200万吨。

3。工业建筑（厂房）钢结构用量约为230万吨，民用建筑（房屋）约为150万吨，它们之间的比例约为6：4。

4。所用钢材品种的比例：中厚板（包括特厚板）约占50％以上，热轧H型钢占15％左右，彩涂板（包括镀锌板）占12％，管材占3。5％左右，其他型钢及冷弯型钢约占19％。

（五）政府加强了钢结构发展的政策引导和支持

1。编制行业规范及导则

目前，我国已基本编制修订完成建筑钢结构的钢材设计、制造、施工等有关国家行业标准、规范约90本，并编制了《住宅性能评定指标体系》、《公共建筑节能设计标准》、《健康住宅建筑技术标准》等标准。建设部编制2010年《建设事业技术政策纲要》，并于2001年底发布了《钢结构住宅建筑产业化技术导则》。

2。编制“十一五”建筑钢结构发展目标

（1）积极扩展建筑钢结构用钢材的品种，提高产品性能。研究和开发高性能建筑专用钢材系列产品，包括优质焊接结构钢、高强度优质厚板、优质可焊铸钢等；扩大冷弯型钢和热轧H型钢的品种和规格，包括大截面冷弯管材、大截面H型钢和轻型H型钢等；合理推广采用耐候钢、耐火钢、Z向钢和药芯焊条等。2010年，将基本实现建筑钢结构用钢国产化的目标。

（2）大力推动建筑钢结构的发展，进一步提高应用技术水平。高层和超高层建筑优先采用合理的钢结构或钢－混凝土结构体系；大跨度建筑积极采用空间网格结构、立体桁架结构、索膜结构以及施加预应力的结构体系；低层建筑大力推广采用经济适用的轻型钢结构体系。2010年，建筑钢结构用钢量争取达到国家总产钢量的6%，同时，建筑钢结构的综合技术水平接近或达到国际先进水平，并逐步实现产业化。

（六）重视和发展钢结构建筑逐渐得到了认同

钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系，被誉为21世纪的“绿色建筑”之一，是一种节能环保型、能循环使用的建筑结构，符合发展省地节能建筑和经济持续健康发展的要求，在高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅建筑中更能发挥其自身优势。

二、各类建筑钢结构的发展和技术特点

（一）高层重型钢结构

高层钢结构建筑是一个国家经济实力和科技水平的反映，又往往被当作一个城市的标志性建筑。从20世纪80年代至今已建成和在建高层钢结构达80多幢，总面积约600万平方米，钢材用量60多万吨。北京和上海新建和在建高层钢结构就超过10幢。如上海环球金融中心（101层、高492米、用钢量6。5万吨）、中关村金融中心（建筑面积11万平方米、高度为150米、用钢量1。5万吨）、LG大厦（建筑面积25万平方米、高度为110米、用钢量1。0万吨）等。今后，全国每年将有200～300万平方米高层钢结构建筑施工，用钢量约45万吨。

（二）大跨度、空间钢结构（包括膜结构）

近年来，以网架和网壳为代表的空间结构继续大量发展，不仅用于民用建筑，而且用于工业厂房、候机楼、体育馆、大剧院、博物馆等。无论在使用范围、结构型式、安装施工工法等方面均具有中国建筑结构的特色。如杭州、成都、西安、长春、上海、北京、武汉、济南、郑州等地的飞机航站楼、机库、会展中心等建筑，都采用圆钢管、矩型钢管制作为空间桁架、拱架及斜拉网架结构，其新颖和富有现代特色的风格使它们成为了所在城市的标志性建筑。

据中国钢结构协会空间结构分会统计：网架和网壳的生产近三年已趋于平稳状态，每年建造1500座，约250万平方米，用钢约7万吨；空间桁架，2001年建造20座，60万平方米；悬索结构，1991年至今建造7座，15218平方米；膜结构，2001年建造40座，11。7万平方米；悬索和膜结构目前处于发展阶段，用量还不大，专家预计每年将以20%的速度增加。

网架和网壳的设计规程正在修订，将合二为一；膜结构设计规程己经出版，而高中档膜材（如PTFE、ETFE）如今仍需进口。目前，国内已有多家膜结构工程公司，承担着众多体育场馆、机场、公园和街道景观的设计和施工。

（三）轻钢结构

轻钢结构是相对于重钢结构而言的，其类型有门式刚架、拱型波纹钢屋盖结构等，用钢量（不含钢筋用量）一般为每平方米约30公斤。门式刚架房屋跨度一般不超过40米，个别达到70多米，单跨或多跨均用，单层为主，也可用于二层或三层建筑，厂房单体面积已超过10万平方米；拱型波纹钢屋盖结构跨度一般为8米，每平方米自重仅为20公斤，每年增长约100万平方米，用钢4万吨。门式刚架和拱型波纹钢屋盖都有相应的设计施工规程、专用软件和通用图集。

我国轻钢结构建筑发展较快、应用广泛，主要用于轻型工业的厂房、仓库、各类交易市场、体育场馆等建筑，全国每年新建轻钢房屋面积共800万平方米、用钢约20万吨。

（四）钢－混凝土组合结构

钢－混凝土组合结构是充分发挥钢材和混凝土两种材料各自优点的合理组合，不但具有优良的静、动力工作性能，而且能大量节约钢材、降低工程造价和加快施工进度，同时，对环境污染也较小，符合我国建筑结构发展的方向。

自上世纪80年代开始，钢－混凝土组合结构在我国发展十分迅速，已广泛应用于冶金、造船、电力、交通等部门的建筑中，并以迅猛的势头进入了桥梁工程和高层与超高层建筑中。

上世纪90年代，我国采用这种组合结构建成了世界跨度最大的公路拱桥，如广州丫鬓沙大桥，桥长360米，重庆万州长江大桥，跨度420米，前者为钢管混凝土拱桥，后者为劲性钢管混凝土骨架拱桥。全国已建成的组合结构拱桥已超过300座。

在高层建筑方面，建成了全部采用组合结构的超高层建筑－深圳赛格广场大厦，高291。6米，属世界最高的钢－混凝土组合结构。全国已建成的采用组合结构的高层建筑也已超过40幢。

（五）钢结构住宅

发挥钢结构住宅的自身优势，可提高住宅的综合效益：

1。用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅重量的1/2左右，可满足住宅大开间的需要，使用面积也比钢筋凝土住宅提高4%左右。

2。抗震性能好，其延性优于钢筋混凝土。从国内外震后调查结果看，钢结构住宅建筑倒塌数量是最少的。

3。钢结构构件、墙板及有关部品都在工厂制作，其质量可靠，尺寸精确，安装方便，易与相关部品配合，因此，不仅减少了现场工作量，而且也缩短了施工工期。钢结构住宅工地实质上是工厂产品的组装和集成场所，再补充少量无法在工厂进行的工序项目，符合产业化的要求。

4。钢结构住宅在建造和拆除时对环境污染较少，且钢材可以回收，符合推进住宅产业化和发展节能省地型住宅的国家政策。

三、我国钢结构行业发展的趋势和存在的问题

（一）我国钢结构行业发展的趋势

在今后一段时间内，在下列几个领域内钢结构用量将会增加：

1。由于火力电厂建设速度还会不断加快，主厂房和锅炉钢架用钢量会增加。

2。交通工程中的桥梁会有所增加。铁路桥梁均采用钢结构，公路桥梁采用钢结构已也成为近几年来的一个发展趋势，因此，随着桥梁建设项目的增加，也会加大钢结构用量。

3。市政建设中采用钢结构的量会增加。地铁和轻轨工程、城市立交桥、高架桥、环保工程、城市公共设施及临时房屋等都越来越多的采用钢结构，尤其在北京、上海、天津、重庆和各大省会城市以及经济发达的中型城市，钢材消耗量会明显增加。北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳世青会的配套设施都采用大量钢结构建筑。

4。钢结构住宅将增加。国家提倡建设节能省地住宅，而有关钢结构住宅的设计规范及配套技术、材料基本具备。如我国每年竣工6亿平方米的城镇住宅建设有5%采用钢结构，按多层、高层建筑平均每平方米用钢50公斤计算，用钢量将达到每年150万吨。

5。由于中国钢材价格、劳动力成本都比国际低，而且钢结构质量优良，因此，在国际工程市场上有较强的竞争力。这几年国外企业在中国采购钢结构量有所增加，许多钢构厂都承接了海外订单。

（二）我国钢结构行业发展存在的主要问题

1。对钢结构产业是符合节能环保和可持续发展型的行业的认识还待于提高。最近几年，日、加、英等国的政府和研究机构发表了很多文章，专门论述发展钢结构房屋的优点和措施。

2。设计理念不能适应市场需要。如目前超高层和有特殊要求的建筑大都由国外建筑师设计的方案中标，虽然他们的设计理念确有独特之处，但连接节点却过于复杂，不仅耗材，而且也为制作和安装带来了诸多难题，使工程成本过大。

3。部分地区钢结构企业盲目上马，一哄而起，造成户产能过剩，浪费大量资源。加之钢材涨价，市场无序竞争，竞相压价造成加工和安装企业亏损。

4。钢结构科研开发资金不足，标准及规范修订周期太长；标准及应用规范、规程缺项、滞后；钢材标准与工程设计、施工规范规程衔接不上。

5。钢结构加工厂和施工安装企业的装备、计算机管理水平、劳动生产率还需进一步改进和提高。

6。钢结构专业技术人员缺乏，尤其在中小企业更缺少。企业产品质量和管理工作不能适应市场的需要。

7。行业协会的作用和功能远未到位。特别在规范和引导市场秩序、服务企业、开拓钢结构市场、标准规范的编制修订和专业人才的培养等方面仍有大量工作要做。

第二篇：我国陶瓷行业发展现状及存在问题

我国陶瓷行业发展现状及存在问题

资料整理：

改革开放以来，我国陶瓷工业随着经济复苏得到迅猛发展，如今已名副其实成为世界上陶瓷生产大国、消费大国。中国生产的日用陶瓷产量占全世界的70%左右，陈设艺术陶瓷产量是全球的65%，建筑陶瓷产量也占世界总产量半壁江山。廉价的劳动力成本和资源优势使中国企业和产品的竞争力不断增强，中国在国际陶瓷市场中的地位不断提高。

在产业日益发展的同时，并存产能过剩、矿产资源过度开采、环境污染严重等一系列问题，主要表现在以下几个方面：

（一）产业分布不均衡，产区发展不平衡，产销失衡

行业生产具有明显地域性，目前主要集中在广东、江西、山东、福建等省份。这些地区，陶瓷产业基础雄厚、体系完备，影响辐射面广，提供众多就业机会，成为当地传统支柱产业，为当地经济建设做出巨大贡献。同时也出现部分区域陶瓷企业过度集中现象，随着企业不断扩张、生产线不断扩充、生产总量不断扩大，造成产能严重过剩，供需失去平衡，也造成区域内污染严重，资源面临枯竭问题。而西北、东北、内蒙等地区，受限总体经济水平，尽管有资源优势，但陶瓷工业水平整体落

后，可发展空间巨大。

（二）环境污染严重，能耗高，陶土资源过度开采

陶瓷行业本身属于高能耗、高污染行业，生产过程中消耗大量矿产资源和能源，产生的废气、废水、废渣、粉尘等对环境造成严重污染。在一些陶瓷产业密集度高、经济发达地区，陶瓷行业对空气、土地等环境污染现象尤为严重。我国最主要的陶瓷生产基地——广东佛山，一年消耗陶瓷原料超过4000万吨，平均每天消耗12万吨，各种污染物的排放量也相当惊人。很多地方对不可再生的矿产资源过度开采，极大地破坏了生态环境，陶瓷废料的回收再利用基本处于空白状态。这种状况不仅导致国内矿产资源、能源过度消耗，也阻碍了我国陶瓷行业的可持续发展。

近年来，随着全社会环保意识的增强，我国政府出台了一系列政策、措施加大节能、减排力度，各地方政府也制定相应法令、法规，整治行业污染，陶瓷行业面临资源、能源和环境问题的严峻挑战。

（三）行业利润水平低，产品低质化严重

我国虽是一个陶瓷生产大国，却不是一个强国。产品以中低档为主，附加值较低，在国际市场售价不高。陶瓷产能过剩，供大于求，企业为争夺市场，竞相压低价格，行业利润水平不

断下降。企业缺乏自主创新能力，产品同质化严重，国际市场竞争力不强。中国陶瓷要从“中国制造”到“中国创造”进行突破，从陶瓷大国成为陶瓷强国，必须提高产品档次、调整产品结构、重视产品创新。

在当今全球经济一体化背景下，面对严重的国际金融危机，如何在获得最大经济效益的同时，又能合理使用资源、降低能耗、减少对环境的污染，使行业可持续发展，是我国陶瓷行业急需解决的问题。

第三篇：浅析我国建材检测行业的现状和存在的问题

浅析我国建材检测行业的现状和存在的问题

摘要：工程质量是永恒的主题。建材检测和工程结构检验是建筑工程质量保证体系中的一个重要环节，是确保建筑工程质量的先决条件。随着我国经济的发展和社会的进步，对检测企业的日常工作和管理手段提出了更高的要求。

关键词：检测 国家认证 信息平台抽样 建材样品

一、引言

建筑材料检测在建材科研、技术开发、企业生产和建筑工程施工等方面占有重要的地位。它不仅是评定和控制建筑材料质量的依据和必要的手段，也是发展建筑科学技术、保证工程质量的重要措施。随着我国城乡建设事业的不断发展。特别是我国加入WTO后，对包含建材检测在内的检测工作要求越来越高。中国的检测机构成立历史并不长，从形成到今天大约经历了20年的时间，而且大都是从实验室演变而来，主要设立在国内专业研究机构、高等院校、产品质量监督部门及相关的大型企业中。

二、现状

据国家认证认可监督委员会统计，目前我国的检测机构分布之广、数量之多、涉及面之宽，在世界上是罕见的，仅与建筑、建材有关的实验室就多达4600余家。在这4600余家建材建筑检验实验室中，仅企业实验室就占去了40%的份额；而监督检测机构所占的比例，只达到整个行业的30%，监测力量颇为薄弱；科研院校检测机构几乎与监督部门基本持平，占30%。在众多的实验室中，绝大部分实验室的检测装备相当简陋，科技含量也不高，固定资产不足200万元。实验室操作人员更是少得可怜，大多数不超出10人。年检测收入不足100万元，除去成本，利润微乎其微。定位不准发展失衡因为建材检测行业从开始出现发展到今天，都是以科研院校和大型建筑企业内部试验室等附属机构的面貌出现的，大都带有科研与教学性质。而以各级质量监督管理部门名义设立的监督检验室，带有政府色彩，且一直附属于母体的部门进行运作，还没有形成独立企业运作的理念。但是，按照国际惯例，没有独立法人资格，检测机构是不能作为独立的第三方服务市场的，尤其是在加入世贸以后。这就为中国的建材检测机构带来了市场风险和压力。

三、存在的问题

尽管对建材检测机构加大了管理力度，但检测工作在发展过程中仍存在“假、乱、低、缺”的现象。假，表现在检测的试件假，过程假，数据假，结论假；乱，表现在检测单位内部管理混乱，检测市场秩序处于无序状态；低，表现在检测人员素质低，检测技术水平低，检测管理层面低；缺，表现在缺乏管理手段，缺乏技术措施。

四、需要改进提高的地方

针对存在的问题，为进一步加强建材检测管理，提高建材监管水平，有必要改进建材检测管理的方式，以提升检测服务能级，可以将“完善一个平台，激活两个现场，落实三方责任。整治四大顽症，打造五大机制，把握六个操作节点”纳人建材检测工作的重点。

1.完善检测信息平台

掌握信息就是占领了监管的制高点。虽然本市已基本完成了检测行业信息管理系统，也就是城域网建设，但是月报、速报，尤其是连网和数据上传工作还及时，检测信息还不完整、不准确。为确保检测信息的及时、准确、真实、完整。实现检测信息的有效性，利用检测信

息平台为建材监管服务，可以通过月报、速报和连网上传数据的比较，完善城域网建设，最终应直接通过城域网即时传输检测信息，直接利用城域网上传数据进行汇总、分析、判断。

2.激活施工现场和检测现场，实现两场互动

施工现场和检测现场原来是两个相对独立的现场，对施工现场建材产品状况的描述和取样由施工单位和监理单位完成，检测单位的工作在检测现场完成，仅对来样样品的检测结果负责，往往不能真实反映建材产品的实际质量状况。应使施工现场和检测现场相互联系起来，从施工现场的建材产品信息跟踪到检测现场的检测情况，从检测现场的检测结论追溯到施工现场的建材产品状况，实现两场互动，保持施工现场和检测现场的一致性，真实反映建材产品的质量和特性。

3.落实建材供应、使用、检测三方责任

从见证取样深化到三方确认，就是要紧紧抓住建材供应商，一旦检测结论产生，就能及时确认各方责任，顺利实现不合格产品的清场和对使用单位的警示。使用方，包括施工单位和监理单位，合理使用和见证使用经检测合格的产品，这是保障工程质量的根本。检测方就是检测机构，应确保检测的客观、公正，真实反映施工现场建材产品质量状况。这是保障工程质量的关键。应充分发挥这三类对象的作用，通过明确各方责任，规范各方行为，才能有效遏制检测工作中的假、乱现象。

4.整治四大顽症，针对“假、乱、低、缺”实施整治

经过多年发展和治理，检测行业得到飞速发展，但也出现了一些问题，要紧紧抓住“假、乱、低、缺”四大顽症开展大规模整治违规行为的活动，向社会表明整治检测顽疾的决心和力度，并着力分析造成顽症的原因，落实对应整改措施和改革设想。对于集体造假、多次造假、社会反响较大的检测单位，加大处罚力度。支持市建设工程检测协会对造假人员，查处一个、吊销一个，绝不护短。

5.把握委托、核查、抽样、试验、报告和评估六个操作节点

委托应更新，应改变现有的委托方式，委托过程应有第三方监督；核查应严格，应核查施工现场建材产品信息，保证检测信息的真实性、准确性、完整性；抽样应科学，应制定切实可行的抽样方案，推行检测机构现场抽样和取样，保证试件能代表母体的质量状况；试验应规范，应按检测运行法则操作，确保检测过程和检测结论客观、准确；报告应有效，检测信息应即时传输，不合格检测信息应及时上报；评估应专业，对检测工作的开展应进行绩效评估，不断规范和完善各个节点的操作运行。

五、结语

建材检测实验室质量体系的建立，必须根据各自实验室的具体情况，严格依据GB/T15481-2000《检测和校准实验室能力的通用要求》和相关的法律法规，将检测的每个过程和标准、法律法规的要求有机地结合起来，并在各个环节有效地实施。在有效地执行预防措施和纠正措施保证下，不循环地进行自我评价、持续改进，进一步完善实验室质量体系。

参考文献：

[1]康立中，何洁.建材检测信息管理系统在检测工作中的应用[J].辽宁建材，2003，(01).[2]马振珠.中国建材检测行业大透视[J].工程质量，2007，(01).[3]陈丽莎.建材检测实验室质量体系的建立及其持续改进[J].广东建材，2004，(08).[4]沈国伟.建材质量自动监测系统的设计[J].今日电子.来源 ：维尚期刊网

第四篇：我国LED行业发展现状

我国LED行业发展现状

LED产业链：上游磊晶及芯片制作约占LED产品制造成本7成，其发光颜色与亮度由磊晶材料决定；下游则封装晶粒，制成各式LED器件与应用产品。

LED芯片封装后可用于照明，由于LED采用半导体制程，LED照明也称半导体照明，半导体照明完全不同于传统的白炽灯、荧光灯照明原理，其具有节能(能耗为白炽灯的1/8~1/

10、节能荧光灯的1/3~1/2)、环保(可回收、无污染)、可数字化设计等优势，是下一代照明光源，可全面替代白炽灯、荧光灯、汽车灯及各种背光源。

目前白光LED的发光效率、可靠性、寿命以及大功率LED封装等技术等还需要进一步提高，成本需要降到到合理水平才能进入通用照明市场，从目前全球产业进程看，这一时间预计在2010年前后。但在特种照明市场，白光LED照明会提前导入

目前从全球来看，手机背光占领LED的大部分市场，在接下来的一波推进潮中，笔记本电脑、高端液晶电视背光及汽车灯将成为LED的新增长点；预计在2010年左右LED在通用照明应用将取得突破。从中国市场看，建筑装饰照明、室内外显示屏、交通指示是主要应用市场，随着国内技术水平提高与规模扩大，国内企业在手机背光、NB背光、特种白光照明(包括路灯)、车用LED光源市场的渗透率将持续提高。而当白光通用照明时代来临时，整个行业将步入爆发性增长的 发展阶段。

国内LED产业可简化为两个阶段，第一个阶段生产除高亮蓝绿以外的的各类光色芯片；目前是第二个阶段，即在高亮蓝绿芯片外延、制程产业化技术方面取得突破，这是企业在LED高亮蓝、绿、红芯片领域领先的重要标志。

由于白光LED靠蓝光芯片+YAG荧光粉封装出来的，突破蓝绿芯片意味着可以生产全色系芯片，意味着突破了产业发展的一个关键瓶颈。因此，国内部分企业蓝绿芯片的量产意味着国内产业发展到一个新的阶段，上中游产业发展进程会加快。

海外LED上市公司股价近一年呈现强劲走势，LED行业投资机会凸现，中国呢？国内几家优秀LED企业，如大连路明、厦门三安、晶能光电等都没有上市；上市公司中涉足LED的比较少，其LED产品销售大多低于10%(联创光电(10.31,-0.04,-0.39%)销售占比最多，30%，主要销售集中中下游领域)，因此国内投资者暂时还不能分享到LED行业快速成长带来的好处。随着半导体照明产业的蓬勃发展，预计将有越来越多从事半导体照明的公司上市，行业投资价值值得持续关注。

从国内产业发展进程看，行业有五类企业具有高投资价值：一类 是具有核心知识产权的企业，这些企业具备全球核心技术专利竞争力；第二类企业是目前在芯片产业化及技术跟踪方面做得比较成功的企业，这些企业将具备全球产业竞争力；第三类企业是优秀的下游封装的企业；第四类企业将崛起于未来的LED通用照明领域；第五类企业在LED产业链外围电子材料领域，如硅片、硅树脂、封装用引线框架、散热模块等；以及LED驱动芯片领域。

目前全球初步形成以亚洲、北美、欧洲三大区域为中心的LED产业格局，以日本日亚、丰田合成、美国Cree、Lumileds和欧洲Osram为专利核心的技术竞争格局，这五大企业之间通过交互授权避免专利纠纷，其它企业则通过获得这些企业的单边授权避免专利纠纷，五大企业各具优势，但都专注于各自领域的高端市场，其它企业则角逐中高端、中低端乃至低端市场，构成产业的中心—外围格局。

作为朝阳产业，半导体照明产业的技术仍在处于不断进步过程中，特别是关系到全球近1000亿美元的通用照明市场的半导体照明白光技术还需进一步成熟，所以，尽管日本日亚及丰田合成、美国Cree与Lumileds、欧洲Orsram在世界半导体照明专利市场上暂时处于技术垄断地位，但全球半导体照明产业竞争格局还并未完全形成，这不仅指这五大巨头相互之间的竞争格局还未形成，也包括新的技术涌现会打破这五大巨头的技术垄断，还包括目前围绕这五大巨头的全球其它公司的竞争格局更不能说已经稳定，中国市场也不例外。

未来的产业竞争将取决于两方面，一是技术，这包括提高发光效率、降低成本的技术，提高器件功率的技术，方向上有现有技术路线的延伸，也有可能出现新的技术路线；也包括获得高质量产品的工艺技术，如提高可靠性、一致性和寿命，以及外围如照明系统设计及驱动芯片设计技术；二是规模，一方面是由于规模大可以降低成本，市场议价能力强；另一方面，化合物外延片与集成电路制造用的硅片很大不同在于即使同一片外延上制作出来的芯片性能也可能有较大差别，这对一致性要求比较高的应用领域(典型的如液晶面板背光)而言，一片外延上只有一部分符合要求，但对规模大的企业而言，其有多层次的市场结构，可以将不符合某一市场要求的芯片产品调配至另一市场，公司总的产出效率得到充分提高。

第一章、全球LED产业发展

1.1全球LED产业概况

目前，半导体照明产业形成以美国、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局，美国Cree、Lumileds，日本日亚(Nichia)、丰田合成(Toyoda Gosei)，德国Osram等垄断高端产品市场。

五大企业在产品与市场方面各具特色，日亚化学和丰田合成在LED发展中占有重要地位，都形成了LED完整的产业链，其中日亚化学1994年第一个生产出蓝光芯片，并在专利技术方面具有垄断优势；Cree、GelCore等都有自己成熟的技术体系，但其在产业链上只集中在外延和芯片的制备上；Lumileds则关注于大功率LED的研发，在白光照明领域实力雄厚。

新加入业者的生产能力、技术能力与LED老将即将并驾齐驱。就像台湾已经是日美欧以外，白光LED的主要产地，更是蓝光LED芯片的重要量产地。例如部分台湾业者在高亮度蓝光LED芯片已开发出1700mcd，而1400mcd也达到了出货阶段。所以就产品产出能力与质量技术而言，已经不逊色于传统LED大厂。

全球LED市场第一波销售成长由手机带动，在白光LED在一般通用照明市场发力之前，恐需NB、液晶电视背光及汽车内饰与后灯市场扛起第二波销售成长大旗，而一旦成本降到并且质量达到一般通用照明水平，其增长不可限量。

国内LED设备产能状况

至于大陆LED产能方面，厦门三安MOCVD 12台，红黄芯片产能为1000KK/月，蓝绿200KK/月，国内最大，初步具备国际竞争规模； 上市公司中士兰微(11.29,0.04,0.36%)MOCVD目前2台，8月再进2台，明年进两台，总数达6台，产能达到高亮蓝、绿、红芯片300kk/月；联创光电MOCVD2台，LPE普亮红、绿机台4台，年产芯片100亿粒，其MOCVD机台目前主要用于研发；深圳方大MOCVD三台，年产外延2.5~3万片，年产蓝绿芯片约3亿粒，产能不大。

其它未上市LED企业，产能统计比较困难，缺乏准确性，初步了解信息大连路美产能为蓝绿芯片100kk/月，其主要产能可能在控股子公司美国AXT；上海蓝光被彩虹集团并购后2008年规划产能150kk/月蓝绿芯片，2010年达到250kk/月。

值得关注清华同方旗下“清芯光电”，该公司可自行研制LED生产线的核心设备MOCVD机台，这样其采购成本、维护成本大大低于原装进口设备，并且有助于公司提高产品研发能力(日本日亚就全部用自己改装的机台，由于熟悉设备性能，在外延制备上灵活性增强)。2006年7月，清芯光电的MOCVD设备调试一次通过，生产出合格产品；2006年8月外延片、芯片生产线落成投产。据称目前公司能够批量生产发光效率平均达到59lm/W的白光LED，该指标达到国际产业化先进水平。

2007年3月同方股份(36.44,1.82,5.26%)加大投入力度，通过增资取得控股地位。目前清芯光电有两台MOCVD设备，月产1000万 粒芯片。根据公告，通过同方股份向其提供的不高于2000万美元的担保或资金支持，清芯光电将分批添置13台MOCVD设备，总共形成15条生产线，最终形成年产16亿粒(12mil)高亮度LED管芯的产能，其产业化能力与市场开拓能力还需要观察。

1.2全球主要LED大厂

日亚化工日亚化工是GaN系的开拓者，在LED和激光领域居世界首位。在蓝色、白色LED市场遥遥领先于其他同类企业。它以蓝色LED的开发而闻名于全球，与此同时，它又是以荧光粉为主要产品的规模最大的精细化工厂商。它的荧光粉生产在日本国内市场占据70%的比例，在全球则占据36%的市场份额。荧光粉除了灯具专用的以外，还有CRT专用、PDP专用、X光专用等类型，这成为日亚化工扩大LED事业的坚实基础。除此以外，日亚化工还生产磁性材料、电池材料以及薄膜材料等精细化工制品，广泛地涉足于光的各个领域。

在该公司LED的生产当中，70%是白色LED，主要有单色芯片型和RGB三色型两大类型。

此外，该公司是世界上唯一一家可以同时量产蓝色LED和紫外线LED两种产品的厂商。以此为基础，日亚化工不断开发出新产品，特别是在SMD(表面封装)型的高能LED方面，新品层出不穷。

日亚以销售LED封装产品为主，并不对外销售外延或芯片产品，并通过对蓝光和白光LED专利的垄断来建构进入障碍，几乎垄断整个可携式产品的白光LED市场，并获取巨大利润。

以蓝色、白色LED市场的扩大为起爆剂，日亚化工的总销售额也呈现出逐年上升的势头，由1996年的290亿日元增长到2006年的2000亿日元。这期间，荧光粉的销售额每年基本稳定在300亿日元左右。2006年全球LED市场约为7335亿日元，因此，日亚化工占据了约27.3%的全球市场份额。

丰田合成(株)

如果将LED比喻为汽车，那么可以说，日亚化工提出了车轮和发动机的概念，而丰田合成则提出了车体和轮胎的概念。1986年，受名誉教授赤崎先生的委托，丰田合成利用自身在汽车零部件薄膜技术方面的积累，开始展开LED方面的研发工作。1987年，受科学技术振兴事业团的开发委托，丰田合成成功地在蓝宝石上形成了LED电极。因此，把丰田合成誉为“蓝色LED的先锋”并不为过。

丰田合成在近年来的发展速度也相当快。1998年，其销售额为63亿日元，但到2006年，已增长至276亿日元。

在应用方面，手机占了72%，此外应用较多的还有液晶背光、按键、背面液晶背光(3in1)等，信号设备、大型显示屏等方面的应用也比较多。此外，汽车导航系统和电脑专用液晶控制器、TV专用大型液晶的背光等也是丰田化合的目标市场。照明应用方面的设计开发也正在紧锣密鼓之中。丰田化合的生产据点除了爱知县平和町的工厂以外，还在佐贺县武雄市建立了生产蓝色LED等GaN LED的第二个生产据点，其设备投资总额达156亿日元，届时两个工厂的总生产能力可达到月产4.2亿个，其目标是2008年LED的销售额达到1200亿日元。

Cree

Cree公司建于1987年，位于美国加利福尼亚洲。主要从事SiC，GaN和Si衬底的开发，是美国宽禁带材料和器件的领导者，也是生产GaN材料的最大公司之一。最突出的还是他们对蓝光LED方面的贡献，公司在SiC衬底上生长GaN外延片制作蓝光上拥有专利，该专利不同于日亚以蓝宝石为衬底生长GaN外延制作蓝光的专利，而蓝光是生成白光的基础，因而在LED上游也占据核心地位。公司的产品包括绿光、蓝光和紫外光LEDs，近紫外激光、射频和微波半导体设备，电源转换设备和半导体集成芯片。这些产品的目标应用包括固态照明、光学存储、无线基础和电路转换等。公司的大部分利润来自于LED产品和SiC、GaN材料的生产，产品销往北美、欧洲和亚洲。

Lumileds

创建于1999年，Lumileds照明是世界著名的LED生产商，在包括自动照明、计算机显示、液晶电视、信号灯及通用照明在内的固态照明应用领域中居领先地位。公司获得专利的Luxeon是首次将传统照明与具有小针脚、长寿命等优点的LED相结合的高功率发光材料。

公司也提供核心LED材料和LED封装产品，每年LEDs的产品达数十亿只，是世界上最亮的红光、琥珀光、蓝光、绿光和白光LED生产商。公司总部在加利福尼亚州的圣荷塞，在荷兰、日本和马来西亚有分支机构，并且拥有遍及全球各地的销售网络。

Lumileds的前身是40年前惠普公司的光电子事业部，是惠普的专家们从无到有创建的。到了90年代后期，在意识固态发光的前景后，惠普和当时世界上最大的照明设备公司之一的飞利浦公司开始了如何一起发展最新的固态照明技术并引入市场的计划。1999年惠普公司一分为二，她的光电子事业部被安捷伦技术公司收购，同年11月，巨大的市场潜力促使安捷伦和飞利浦组成了Lumileds公司，赋予其开发世界上亮度最大的LED发光材料的使命，并向市场推广。今天的Lumileds，作为一个安捷伦科技和飞利浦照明的合资公司，继续领导着世界固态照明产业的发展。该公司的Luxeon功率光源专利 技术率先把传统照明的亮度与LED的小巧体积、超长寿命及其它优势结合了起来。Lumileds每年LED的产量达十亿只，并提供核心LED材料和LED封装。

近期，在收购Lumileds和TIR Systems之后，飞利浦电子又收购了LED照明系统供应商Color Kinetics，此举帮助这家荷兰电子巨头完成覆盖整个固态照明系统价值链的布局。

Lumination

GELcore是GE照明与EMCORE公司的合资公司，创建于1999年1月，总部位于美国新泽西州。2007年2月，GELcore改名Lumination，公司致力于高亮度LED产品的研发和生产。通过把GE先进的照明技术、品牌优势和全球渠道与EMCORE权威的半导体技术相结合，GELcore已经在转变人们对照明的认识过程中扮演了重要的角色。GELcore几乎涉足所有GaN LED相关产品，现有的产品包括大功率LED交通信号灯、大型景观灯、其他建筑、消费和特殊照明应用等。通过把电子、光学、机械和热能管理等各个领域的技术相结合，GELcore加快了LED技术的应用并创造了世界级的LED系统。另外，GELcore还利用独特的客户管理系统来和那些LED专家和产品应用客户保持长期的友好关系。

Osram

OSRAM是全世界最大的两个照明生厂商之一。建于1919年，最大的股东为Siemens AG，总部位于慕尼黑，在全世界拥有超过36,000的员工。OSRAM商标早在1906年注册，到目前为止是世界公认的历史最悠久的商标名称之一。

Osram拥有有别于日亚(蓝光+YAG荧光粉)的蓝光+TGA荧光粉白光专利技术，开发出采用SiC衬底的GaN型光电器件，采用蓝光LED芯片和黄荧光粉组合产生白光LED，在大尺寸LCD背光源、白光照明和车用LED产品上具有优势。Osram主要的经营领域在欧洲市场及汽车用白光LED市场，与日亚化学有明显市场区隔。

Color Kinetics(CK)

公司组建于1997年，总部位于马萨诸塞州的波士顿市，其在智能固态照明系统及技术设计、市场开发方面处于行业领先地位，并获得了相关技术的许可权。公司的获奖系列产品利用LED的实用及美观性能，在高性能灯具及OEM许可应用中，突破了传统光源的局限。其产品及技术优势使其在数码智能方面获得了一项称为Chromacore(R)的专利，这项专利可用来产生并控制数以百万计的LED灯光颜色及动态效果，应用于舞台照明和景观照明。

CK公司自诞生以来，智能特性一直是CK阵营的主要手段，合作伙伴的战略能够提供给新加入者卓越的范例。当将数字智能技术用于基于高亮度二极管的数百万颜色的产生与控制时，CK公司显然是该领域的驱动者，他们的智能文件夹包括32项已授专利和120多项正在申请的专利。CK公司采取公开、积极的方式与那些认识到智能固体照明的价值及其普遍深入的应用前景的制造商形成委托加工与许可的关系，以促进刚刚起步的固体照明工业的发展。目前CK公司在英国、中国都设有办事处，在日本还成立了一家合资公司。

第二章、全球LED专利布局

2.1全球LED专利概况

就技术而言，LED具有技术成长瓶颈高，学习门坎低特性；初始投资额也不大，资本门槛不高，为了保持技术竞争力，降低技术外溢风险，专利为最好的保护伞。而专利屏障，对于是领先厂商规避竞争的主要手段，因此专利成为LED产业发展过程中不能回避的重要课题。

庞大的市场潜力，刺激著全球LED业者积极抢进，面对市场成长快速的白光LED，在各方面都已经超越这些关键专利拥有的LED业者 控制的范围，所以拥有关键专利的业者也绞尽心力的利用专利保护伞，来维护市场利益与排除新挑战者的加入。

如日亚化学工业在1993年时成功地开发出蓝光LED，而该公司为了达完全垄断蓝光LED市场的企图霸心，即运用了坚守专利的策略，悍然拒绝将该专利授权给其它任何的厂商，设下进入市场的专利障碍。日亚挟其在化学工业领域长期研发的优势与专利保护策略，初期很顺利走向垄断蓝光LED市场之路，如同风云中的雄霸一般，野心想独吞天下。1998年竞争对手丰田合成(Toyoda Gosei)的氮化物(Nitride)高亮度LED产品在市场上一推出时，日亚就向东京地方法院提起诉讼，指控丰田合成侵害其蓝光LED专利。在1999年，日亚再转移目标对准美国的知名蓝光LED大厂Cree，向东京地方法院指控Cree在日本当地经销商住友商事侵害其产品专利。2000年12月12日，Cree和日本半导体制造商Rohm公司组成蓝光LED的技术联盟，并签订五年的专属专利授权合约。Rohm即于同年12月15日向美国宾州东区地方法院指控日亚因制造与销售氮化镓LED产品，而侵害其美国第6084899与第6115399号专利，最后日亚败给了Cree。而在2006年日亚发动9起专利诉讼，5起和解收场，三起未决，一起失败。

时至今日，五大公司Nichia、Osram、Toyoda Gosei、Cree和Lumileds几乎控制了整个白光LED产业,这里专利密集，可以说是雷区重重，使得想进驻这一领域的其他商家忧虑重重、望而却步。尽管 如此，很多公司还是极力争取在此领域占有一立足之地，白光LED的广泛、快速应用，以及各大公司在此领域的大力投入，专利侵权、交叉授权等法律事务不断发生。

国外大厂在LED的专利布局分为三大类：蓝光晶粒专利、白光荧光粉封装专利及高功率LED专利。由于白光荧光粉专利在举证时较为容易，过去厂商的侵权多来自于此，影响层面以LED下游封装厂为主。近来高功率LED应用于LCD面板背光的形式逐渐形成，高功率封装的专利极可能成为继白光荧光粉专利后专利诉讼的主要标的。

2.2全球LED专利发展变化特点

2.2.1专利集中度日降，大厂之间交互授权成为发展主流

在2002年以前，日亚凭借1991年至2001年间取得的74件基本专利，主要依靠构建专利壁垒及专利诉讼阻止其它厂商进入市场与其竞争，以获取高额的独占市场利益。

随着Osram、丰田合成(Toyoda Gosei)、Cree、Lumileds等公司在LED领域拥有的专利数不断增加，2001年起日亚在专利诉讼方面遭到挫败，使其不得不更改专利授权的态度，分别与上述公司达成了专利和解和授权协议。随着拥有核心专利的公司进一步增多，日亚、Osram、丰田合成、Cree等专利垄断公司都更加积极地通过专利授权扩大自身在LED市场的影响力，并通过台湾及韩国企业的授权代工来扩大产品的市场份额。

同时，技术的快速发展也迫使技术领先企业放弃了独自发展的念头，转而趋向多边技术合作。

最明显的是日亚化学，其在2002年还希望只靠自身的技术继续白色LED的开发，但现在为了进一步发展白色LED市场，转而趋向有效利用多方的专利合作，来提高技术和产品开发速度。日亚宣布放弃404专利，在很大程度上也是出于这种考虑，另一方面，随著专利期限的步步逼近，这些拥有关键技术专利的LED业者领悟到若继续采取诉讼策略，对日益薄弱的专利期限保护伞是无益的，因为在既有市场下，面临台湾与韩国业者的猛烈攻势，包括日亚化学、OSRAM等等的这些传统业者若坚持死守，势必会面临更艰巨的挑战，此外也因为繁复及冗长的诉讼程序，间接的弱化了开发新技术的力量。所以激烈的技术竞争环境下，出现欧美以及日本等等主要LED业者一改过去的市场策略，例如包括日亚、丰田合成、Cree、飞利浦、OSRAM等业者积极采取相互授权，来回避专利问题，平息彼此纠纷。而在截至2003年以前，这些业者为了维护本身的立场，而热中专利侵权诉讼，也因为如此，使得其它的业者，包括LED封装业者、LED应用业者等等也无端的被卷入诉讼洪潮之中。因此可以发现从2002-2003年开始，令 人注目的各诉讼案件，逐渐以交换授权等等的和解方式收场。

2.2.2新入业者带来诉讼风潮LED老将改变策略—扩大单边授权委托生产

与LED大厂相互之间交互授权“以和为贵”不同，新入业者在发展初期带来诉讼风潮。随著台湾与韩国LED厂商的成长，专利权的纷争更明显，甚至于本来并无直接纷争的传统LED大厂，也因此间接性被卷入诉讼案，例如OSRAM Opto控告接受日亚化学白光LED授权的CITIZEN电子、以及控告接受Cree白光LED相关授权的今台等业者。而日亚化学也针对白光LED封装的新技术，控告了亿光与Seoul Semiconductor等，而对宏齐则是提出了警告。日亚化学的诉讼起缘是因为，亿光与宏齐等获得OSRAM Opto的授权，SeoulSemiconductor则接受美国Cree的授权，所衍生出来的。

随着时间的流逝，当初各公司所建构的专利网，也逐渐面临薄弱化的情况，在跨越专利期限之后，这些技术将会成为新兴业者生产LED的捷径。与其因为花费巨大人力资金获得诉讼获胜的赔偿金(以美国为例，每一个专利诉讼基本花费达100万美元)，不如与这些新兴业者结盟，在BRICs等地区收取授权金，不仅在成效上大幅度提升，甚至可以扩大新兴市场。

当这样的转变对于新兴LED生产、LED应用业者而言，也是一项好消息，因为对于新兴LED业者而言，如此可以提高产品的质量并且得以扩充新的销售通路，而在LED应用业者方面，除了避免被卷入专利纷争，还可以获得更低成本、高质量的LED。

各大LED业者从诉讼的漩涡中跳出，扩大授权范围、相互委托生产，就像朝授权收权利金、授权代工的营运模式发展。例如OSRAM采取“收权利金”方式，授权亿光、光宝、宏齐，OSRAM的操作方式是，首先收取一笔2亿新台币的授权金，然后每个产品抽4-7%的权利金；而日亚、丰田合成授权晶元光电代工，AVAGO、OSRAM授权宏齐生产，日亚、日立授权光磊代工生产等等。这种方式让LED应用业者可以获得更低价与质量更好的LED，同时也可以让LED领导业者集中火力的来开发下一代LED关键技术，来巩固原有的市场机会与利益。

这样，呈现欧美与日本等传统LED大厂与拥有高生产技术、制造能力强大的亚洲新兴业者协商委托生产及合作的新局面。如果持续发展下去，相信整体的变化不仅于此，更进一步所带来的是，这些新兴LED生产业者将会拉近与传统LED大厂的技术距离，以及在更多的单向授权与交叉授权下，生产机会将会流向低制造成本的地区，而这些的变化，却是传统LED大厂所不愿意乐见的；另一方面，这些新兴的LED业者，也必定持续的开发出新的技术来扩大专利伞，所带来影响 是，另一波新兴LED业者所带动的诉讼漩涡，又将展开，未来交叉授权的家数，相信也不再会是仅仅只有眼前的数家，而是会扩到大十多家，届时复杂程度比起今天，将是有过之而无不及。

相信在接下来数年间，将会采取扩大授权的策略。就这样的演变环境下，预计有强大制造能力的台湾与韩国的LED业者将会是第一波最大的受惠者。如台湾已经是欧、美、日市场上LED的主要产地，更是蓝光LED芯片的重要量产地，就全球整体的生产能力而言，台湾已经占全球40%左右，而在实际的产出与销售量方面，也拥有全球市场的25%。不但如此，在质量方面，也已经追上一些LED大厂。而中国大陆目前规模普遍比较小，产品整体技术水平还有待进一步提高，将成为继台湾和韩国之后的下一波获利者。

2.2.3专利纠纷重点向应用环节转移

以前的专利纠纷及授权等专利事件绝大多数集中在蓝光外延、芯片领域，再延伸至白光LED领域，日本日亚(Nichia)正是凭借在这些方面的绝对优势，并通过大量的专利侵权控告来维护其在LED方面的垄断地位。而现在，随着应用市场规模和应用领域的不断扩大，围绕照明应用系统的专利事件逐渐增多，预计在近几年仍将成为专利事件的主体。

2006年的专利事件也反映了这一趋势，如5月12日，美国法庭判Color Kinetics公司在与Super Vision International的专利诉讼中胜诉，这两个公司都是LED照明系统制造商，其专利纠纷也集中在LED照明应用产品领域；5月25日(Osram)与安华高科技(Avago)在专利纠纷收场后宣布进行专利交互授权，欧司朗将同意Avago以欧司朗专利进行白光LED的制造与销售，而Avago则授予欧司朗使用Avago专利，投入液晶面板背光用的LED系统制造等权利，是以应用产品专利交换LED器件基本专利的典型事件。

2.3专利保护模糊性与未来趋势

尽管相互授权的范围涵盖了固定发光晶体管技术的方方面面，但在此领域最重要也是最有意义的技术是使用磷光粉将蓝光和紫外光转化成白光的技术。

但是，这些协议对澄清IP位置、确定哪些专利有效、哪些有优先权等并没有多大帮助。阅读一下专利文献就可以发现一系列与美国专利重复甚至冲突的专利文件存在。目前，有关侵权的法令已逐渐颁布，虽然有一部分上诉存在侵权行为，但另一部分人却驳回此类上诉。到目前为止，真正有关专利有效性的法令还是十分有限的。

在很多实际案例当中，专利需要保护的主体不是很清晰。当时甚 至没有一份真正有效的专利对白光LED的发光原理进行保护，1970年那份保护用屏幕来转换颜色的美国专利也不例外，1991年Nichia通过利用荧光粉来将蓝LED转成白光的专利在美国申请专利而遭拒绝。至于拒绝的理由，不知道是否是因为先前美国专利局已经受理过相同性质的专利。

比较一下众多专利，其保护重点都集中在磷光体的使用上(交叉约定签订之前，Nichia上诉Osram公司侵权使用一份日本专利而遭到拒绝，拒绝理由就是Osram并没有使用石榴石磷光体)。因此，之后的专利就开始扩展保护范围，以至于保护的内容越来越广但同时也越来越不清晰。

2005年以来，半导体照明产品开发和应用范围不断扩大，更多公司拥有了相关专利，特别是随着半导体照明应用产品种类和生产厂商越来越多、市场规模急剧扩大，专利关系也越来越复杂。

在这种形势下，怎样保证一个公司的产品不会侵犯其他公司的专利权就是一个迫切需要解决的问题。从法律角度来看，单纯听信卖家的承诺显然不够，极有可能要冒侵权的风险；聘请专利律师进行调查可以解决这个问题，但要花费大量的时间和资金，并不是每个企业都有能力采用。

2006年5月美国固态照明公司Intematix及BridgeLux提出了一个解决方法：组成知识产权安全照明业联盟(IPSLA)。IPSLA为半导体照明的零配件供应商提供了一个网络平台，联盟成员的产品及工艺都经由资格专利律师检查证明其在任何方面都不侵权，以保证成员之间购买的零配件不会有违权行为。预计此类的知识产权联盟会在全球范围内得到发展，以保证半导体照明稳步发展成为一个成熟的行业，并促进其在各个相关领域的应用。

相信全球白光LED的市场与生产结构，将会从2010年出现重大改变，因为从1990年开始所提出的LED相关专利，到2010年时预计20年的有效专利期限将逐渐到期，因此伴随著产业专利结构被打破，紧接而来的是迈入混战时期的高亮度LED产业。

2.4白光LED主要美国专利状况

Nichia是在1996年首先将白光LED推向商业化，而白光LED的历史可以说是十分复杂。美国巨大的市场一直是商家必争之地，在美国，主要专利如下：

贝尔实验室将单个或多个磷光体用于荧光屏的发光，得到了美国专利(3691482)的保护，同时也建立起了光的波长转换原理，该专利受理时间是1970年1月17日；Nichia于1991年11月25日为“荧 光粉使用在树脂中并用来模塑成型”这一方法申请一项日本专利，该技术已于1993年6月18日公布，但是申请于1998年6月23日被拒绝，于1999年12月2日，Nichia收回此项申请；Cree拥有一项专利6600175所有权(该专利最初被授权给AMTI)，受理日期是1996年3月26日，授权日期是2003年7月29日。该专利声称保护一项“由单颗LED通过降频变换的磷光体产生白光的设备”，并且该专利试图保护所有与之相关的技术和工艺。但是该专利提到的仅仅是白光之外的光源对磷光体的激励，似乎没有涵盖通常的蓝光LED对黄色磷光体的激励，Nichia在专利中提到了蓝光LED对黄色磷光体的激励，但是没有对之进行论述，也没有对基于石榴石的磷光体技术进行论述；Osram的专利6245259在美国专利受理是在2000年8月29日，授权日期是在2001年6月12日，但在此之前的1997年6月26日，其已经获得国际专利的保护。从那时起，就开始存在专利重叠问题了。最初的专利说明了蓝、绿和紫外线LED与掺铈、铽或硫代石榴石的磷光体，这一点在之前的Nichia白光LED和Nichia日本专利申请中都没有提到。这项技术保护的重点似乎在磷光体尺寸规格上(尺寸要在5微米之下)。HP(Agilent)专利5847507受理日期是1997年7月14日，授权日期是1998年12月8日，该专利的描述涉及到已经存在的Nichia产品并且保护的重点是磷光体的发光原理(方式)，这就涵盖了较大范围的各种式样的磷光体。

在白光LED应用方面的第一个Nichia专利5998925在美国被授 权是在1999年12月7日，它的受理日期是1997年7月29日，它被整合到后来Nichia专利6069440和6614179中。此专利涉及到基于石榴石的GaN LED磷光体——描述了Nichia商业白光LED；Toyoda Gosei拥有专利6809347保护掺入铕的碱土正硅酸盐磷光体和蓝色或紫外线LED配合使用，此专利具有2000年12月28日的优先权日期，授权时间是2004年10月26日，它把保护重点集中在一种特别的磷光体设计上，它不象其它专利一样措词含糊，它的保护内容清楚明朗。

2.5白光专利核心——磷光体

众多专利的最大不同之处在于：磷光体的选择，主要磷光体有下面一些：

掺入铈元素的钇铝石榴石(YAG)，此种化合材料在460纳闷米光波的照射下处于受激状态，能发出宽范围内的550纳米的光波；Osram公司授权给少数生产商的铽铝石榴石(TAG)；硫化物构成的磷光体，如掺入铕元素的硫代锶酸盐，此种化合材料在460纳闷米光波的照射下处于受激状态，并能够发出波长为550钠米的绿光；或者掺入铕元素的锶的硫化物，在该条件下能产生红光；含硅酸盐基的磷光体，该用法已被Toyoda Gosei和Tridonic还有Intematix申请专利保护；有机磷光体或者染料(粉)，荧光渲色是否包括了第一二项的做法，暂时还没有资料明确说明；毫微粒子磷光体，是其它专利使用最多的方 法，但该方法(工艺)在以上几条中均没有提到。

在可预见未来，专利仍将是LED产业发展关键议题，且专利诉讼的对象将不仅局限在LED厂商，范围也将扩大至应用产品上。

第三章、LED技术发展

3.1 LED发展历程

1907年Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象，由于其发出的黄光太暗，不适合实际应用，更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的适应，研究被摒弃了。

20世纪20年代晚期Bernhard Gudden和Robert Wichard在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光，再一次因发光暗淡而停止。

1936年,George Destiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告，随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了“电致发光”这个术语。

20世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷 化镓发明了第一个具有现代意义的LED，并于60年代面世。第一个商用LED仅仅只能发出不可视的红外光，但迅速应用于感应与光电领域。

60年代初，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED，磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮，甚至产生出橙色的光。当时所用的材料是GaAsP，发红光(λp=650nm)，在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。

到70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光(λp=555nm)，黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm)，光效也提高到1流明/瓦；就在此时，俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光的LED，尽管它不如欧洲的LED高效；但在70年代末，它能发出纯绿色的光。

80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED的诞生，先是红色，其LED的光效达到10流明/瓦接着就是黄色，最后为绿色。

到20世纪90年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED。在很长的一段时间内都无法提供发射蓝光的LED，设计工程师仅能采用已有的色彩：红色、绿色和黄色，早期的“蓝光” 器件并不是真正的蓝光LED，而是包围有蓝色散射材料的白炽灯。第一个有历史意义的蓝光LED也出现在90年代早期(日亚公司1993宣布，中村修二博士发明)，再一次利用金钢砂—早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标准去衡量，它与俄国以前的黄光LED一样光源暗淡。

90年代中期，出现了超亮度的氮化镓LED，当前制造蓝光LED的晶体外延材料是氮化铟镓(InGaN)，发射波长的范围为450nm至470nm，氮化铟镓LED可以产生五倍于氮化镓LED的光强。超亮度蓝光芯片是白光LED的核心，在这个发光芯片上抹上荧光磷，然后荧光磷通过吸收来自芯片上的蓝色光源再转化为白光，利用这种技术可制造出任何可见颜色的光，今天在LED市场上就能看到生产出来的新奇颜色，如浅绿色和粉红色。

在2000年，前者做成的LED在红、橙区(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。

近期开发的LED不仅能发射出纯紫外光而且能发射出真实的“黑色”紫外光，LED发展史到底能走多远还不得而知，也许某天就能开发出能发X射线的LED。然而，LED的发展不单纯是它的颜色还有它的亮度，像计算机一样，遵守摩尔定律的发展，即每隔18个月它的 亮度就会增加一倍，曾经暗淡的发光二极管现在真正预示着LED新时代的来临。

3.2照明用LED高亮度白光是怎样生成的

白光LED基本上有两种方式，一种是多晶片型，一种是单晶片型。前者是将红绿蓝三种LED封装在一起，同时使其发光而产生白光，后者是把蓝光或者紫光、紫外光的LED作为光源，在配合使用荧光粉发出白光。前者的方式，必须将各种LED的特性组合起来，驱动电路比较复杂，后者单晶片型的话，LED只有1种，电路设计比较容易。

单晶片型进一步分成两类，一类是发光源使用蓝光LED，以460nm波长的蓝光晶粒涂上一层YAG萤光物质，利用蓝光LED照射此一萤光物质以产生与蓝光互补的555nm波长黄光，再利用透镜原理将互补的黄光、蓝光予以混合，便可得出所需的白光(日亚专利)，生产较容易，其效率较高，成本较低，目前大部分白光LED采用此方法；另一类是使用近紫外和紫外光，丰田合成(Toyoda Gosei)与东芝所共同开发的白光LED，是采用紫外光LED与萤光体组合的方式，与一般蓝光LED与萤光体组合的方式做区隔。蓝光LED与萤光体的组合方式，当照在红色物体的时候，其红色的色泽效果比较不理想，紫外光LED与萤光体组合可以弥补这个缺点，但是，其发光效率却仍低于蓝光LED与萤光体组合的方式，至于价格与产品寿命，两者差距不大。

在过去，只有蓝光LED使用GaN做为基板材料，但是现在从绿光领域到近紫外光领用的LED，也都开始使用GaN化合物做为材料了。并且伴随着白光LED应用的扩大，市场对其效能的期待也逐渐增加。从单纯的角度来看，高效率的追求一直都是被市场与业者所期待的。

但是另一方面，演色也将会是一个重要的性能指标，如果只是做为显示用途的话，发光色为白色可能就已经足够了，但是从照明的用途来说，为了达到更高效率，如何实现与自然光接近的颜色就显得非常必要了。

3.3 LED发光效率影响因素

LED的发光强度及发光效率的提高主要取决于采用的半导体材料及其工艺技术的发展。早期的LED主要用GaAs、GaP(二元素半导体材料)和GaAsP(三元素半导体材料)，1994年左右采用AlInGaP(四元素半导体材料)后，其发光强度及发光效率有很大的提高。另外，在工艺技术上采用在GaAs衬底上用AlInGaP材料生产的红光、黄光LED及在SiC衬底上用InGaN材料生产的绿光、蓝光LED，在发光强度及发光效率上有较大的改进。

LED的发光强度与正向电流IF几乎成线性关系，即增加正向电 流IF可增加发光强度。但LED有一个最大功耗PD值的限制，PD=VF×IF(VF为正向压降)，若过大地增加IF而使PD超过最大值时，LED会过热而损坏。为了要提高发光强度，开发出中功率LED(一般为几百mW)，其工作电流也提高到70mA。为进一步提高发光强度，业者开发出了大功率LED，其功率一般为1～10W(有一些还大于10W)，它的工作电流一般为350～700mA，有些可达1A以上。

市场希望只需一颗就可达到相当亮度的LED，在这一方面的技术落在如何让LED能够支援更大的电流。通常30u㎡的LED最大可以驱动30mA的电流，但是这样的结果远远无法满足市场的期望，所以目标是需要将10倍以上的电流，导通到LED元件中。因此当LED的面积尺寸可以扩充到1m㎡时，那么紧接下来的工作便是如何让电流值能够达到350~500mA，因为驱动电压是3V多，所以就可以有1W的电力能被流进1m㎡的晶片面积。

而在发光演色的方面，虽然有这么大的功率输入到GaN LED中，但是所投入电力的四分之三都无法转换成光而形成热量，因此LED就会出现过热的现象，这也会直接影响到LED的演色结果。因为LED元件的基本特性是，如果温度上升，发光效率就会下降以及造成演色性偏差，所以如何有效的释放大量产生热量的放热技术成为了关键，因此将LED装在热传导率大、热容量大的材料上就成了相当重要的问题，目前大多是使用有价金属或者陶瓷。

在现有的发光效率下，如果需要一定程度高辉度，期望因为增加电流量来产生较大亮度的话，这就必须考量如何增加LED的面积来满足所增加的电流，或者利用将数颗小型LED封装在同一个模组之中，来实现封装模组对电流量容许值的提高。在目前的发光效率下，热效应也会成比例的上升，另外，大面积LED比小面积LED的电阻来得要高，使得大面积LED本身的效应也比较大，如果单纯以现有LED为基础来提高辉度的话，将会陷入一个因LED本身价格，和散热材料的成本过高而产生的恶性循环之中，这和以低成本化为基础的市场特性是背道而驰的，而且热效应量的上升会引起封装材料的热劣化，对其使用寿命也有很大的影响。

由于上述理由，为了扩大未来的白光LED市场，业者就必须提高LED的外部量子效率，如果实现了LED高外部量子效率来提高发光效率的话，所出现的连锁反应就会下降，例如因为减少电流透过而使得热效应比率降低，实现成本的下降和长寿命化。关于这一方面，目前因为透过局部制程的改变、使用不同的化合物半导体材料、各种白色发光方法的开发，以及新一代荧光粉的开发，已经使得LED的发光效率可以达到100lm/W。但现在使用白光LED的发光效率，除了一部分的制品之外，产业化的大多都在30~50lm/W左右。如果要代替节能灯就需要将亮度提升到80~100lm/W，如果要代替使用在汽车头灯上的HID的话，就更需要提高到120lm/W以上的发光效率。就技术上，如 果蓝光LED芯片的光输出效率如果达到360mW，配合高阶技术的封装能力，获得100lm/W的白光输出并不困难，包括Cree、日亚等的业者在2006年已开发出高亮度的蓝光LED芯片，紧接着之后的如何降低外部量子效率的损耗便是考验者封装业者的能力，如必须设法减少热阻抗、改善散热等等问题，目前的做法包括了：降低芯片的热阻抗、控制模块和印刷电路板的热阻抗、提高芯片的散热性等等。为了扩大LED特别是白光LED的用途，如何提高发光的效率、相应的辉度、延长使用寿命、降低热效应，以及降低每单位照明的成本等条件，这需要业界做出持续不断的努力。

在使用寿命的方面，目前已经都能够实现4万小时后才开始进入高峰衰退期的使用时间，但这却只能满足照明的最低要求，照明领域所需要的是更高的使用寿命，现在已经有客户要求LED业者提高寿命的要求，要求4万小时是达到高峰期的70%，也就是说高峰衰退期的使用时间是5.7万小时，而整体的使用寿命题将会提高到11.4万小时，比起目前的8万小时增加了近1/3。另一方面，LED的高峰衰退期是根据投入电量和点灯方法的不同有很大的变动，所以不可能明确定义，使得这一方面还是有一些问题存在。具体上白光LED的长寿命化，大多是透过封装材料的改变来达到，例如由目前的环氧树脂变为silicon来防止树脂黄变，在此同时还能够维持光通量，此外还有包括，采用D/B材料和反射结构的劣化防止技术，来达到改善热效应实现低温驱动。

4.2 LED光源主要优势

LED的发光原理是利用半导体中的电子和电洞结合而发出光子，不同于灯泡需要在3000度以上的高温下操作，也不必像日光灯需使用高电压激发电子束，LED和一般的电子组件相同，只需要2～4伏特(V)的电压，在常温下就可以正常动作，因此其寿命也比传统光源来得更长，可达10万小时以上(目前产业化的国外可达3~5万小时)。

白炽灯的发光效率是8--15 lm/ W左右，普通T-8卤素荧光灯光效可达40 lm/ W，T-5高效荧光灯可以达到80 lm/ W，LED光效可达200lm/w，LED还有毫秒级的通断时间，这也是一般应用光源无法达到的。

LED所发出的颜色，主要是取决于电子与电洞结合所释放出来的能量高低，也就是由所用的半导体材料的能隙所决定。同一种材料的波长都很接近，因此每一颗LED的光色都很纯正，与传统光源都混有多种颜色相比，LED可说是一种数字化的光源。

LED芯片大小可以因用途而随意切割，常用的大小为0.3～1mm 左右，跟传统的灯泡或日光灯相比，体积相对小得多。为了使用方便，LED通常都使用树脂包装，做成5mm左右的各种形状，十分坚固耐震。

4.3 LED手机市场前景

就手机上应用LED来说，主要可分为四大类，第一类为来电指示灯，约使用1颗；第二类是手机附数字相机可搭配闪光灯，约使用一颗；第三类为屏幕背光源约使用2-6颗，第四类为按键背光源约使用6-10颗，所以一共加起来最少约要10~12颗LED，而最高阶的机种可能会达到19~20颗LED，可见手机对LED产业的贡献度。

从全球销售额来看，2005年手机市场占比高达62%，从量上看，手机市场占比也达18%，手机市场当之无愧是推动LED产业的第一波浪潮。尽管手机市场仍在增长，但增长日趋缓慢；另一方面，各种新型具有多种附加功能的手机越来越多，手机功耗大，对手机节能的要求越来越强烈，这将推动能耗更低的OLED面板对TFT LCD面板的替代，而OLED是主动发光，不需要背光，对LED的需求趋降。

综合来看，手机市场目前仍是LED的主要市场，但手机市场的影响力在下降，LED成长需要新的应用市场的推动，白光LED进入一般通用照明市场预计2010后才会真正来临，现阶段有两个“整装”市场潜力大—笔记本、液晶显示器及液晶电视的背光与汽车内饰背光及 前后灯市场。

4.4 LED NB及液晶电视背光市场前景

4.4.1 LED背光技术领先优势

LED作为LCD的背光源，与传统背光技术相比，除了在色域范围的优势外，还有很多独特的优点，归纳为十个方面：

节能。目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%，同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一。美国、日本等国家和台湾地区对LED照明效益进行了预测，美国55%白炽灯及55%的日光灯被LED取代，每年节省350亿美元电费，每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量；日本100%白炽灯换成LED，可减少1～2座核电厂发电量，每年节省10亿公升以上的原油消耗；台湾地区25%白炽灯及100%的日光灯被白光LED取代，每年节省110亿度电。

LED背光源有更好的色域。其色彩表现力强于CCFL背光源，可对显示色彩数量不足的液晶技术起到很好的弥补作用，色彩还原好；LED的使用寿命可长达10万小时。即使每天连续使用10个小时，也可以连续用上27年，大大延长了液晶电视的使用寿命，可获得对等离子技术压倒性的优势；亮度调整范围大。实现LED功率控制很容易，不像CCFL的最低亮度存在一个门槛。因此，无论在明亮的户外还是全黑的室内，用户都很容易把显示设备的亮度调整到最悦目的状态；完美的运动图像。传统CCFL灯管的闪烁发光频率较低，表现动态场景可能产生画面跳动。

LED背光可以灵活调整发光频率，而且频率大大高于CCFL，因此能完美地呈现运动画面；实时色彩管理。由于红绿蓝3色独立发光，容易精确控制目前的显示色彩特性；可以调整的背光白平衡，同时保证整体对比度。当用户的视频源在计算机和DVD机间切换时，可以轻松在9600K和6500K间调整白平衡，而且不会牺牲亮度和对比度；可以为大尺寸屏幕提供连续面阵光源。LED是一种平面状光源，最基本的发光单元是3～5mm边长的正方形封装后，极容易组合在一起成为既定面积的面光源，具有很好的亮度均匀性，如果作为液晶电视的背光源，所需的辅助光学组件可以做得非常简单，屏幕亮度均匀性更为出色；安全。LED使用的是5～24V的低压电源，十分安全，供电模块的设计也颇为简单；环保。LED光源没有任何射线产生，也没有水银之类的有毒物质，可谓是绿色环保光源；抗震。平面状结构让LED拥有稳固的内部结构，抗震性能很出色。

在液晶显示器已经成为主流显示器的今天，LED背光源凭借其独特、压倒性的优势，逐渐显示出强大的应用前景。

4.4.2 LED背光源现在存在的问题

LED背光技术就象许多新型技术一样拥有许多诱人的优点，但LED要想占据大尺寸LCD背光源的主流，目前还需要解决一些技术难点。通过表的对比，我们已经发现LED在功耗方面处于劣势，除此之外还存在成本高、一致性差等问题。

1)目前LED的发光效率较低，与同等尺寸CCFL背光源相比耗电量高。目前CCFL的输出光通量多在5000～7000lm范围，实际屏幕的输出光通量高于300lm，而多数LED背光都还无法达到这一指标。不过，现在全球有大量的企业从事相关研究，LED发光效率提升相当之快，目前光通量达到10000lm的高亮型LED背光也已经出现，相信离成熟仅是咫尺之遥；2)成本太高、价格昂贵，同等尺寸的背光源，LED是CCFL价格的4倍。对于目前价格竞争激烈的市场而言，让厂家有些望而却步，只有索尼为了图像质量不计成本。当然，随着工艺的成熟和生产规模的增加，LED背光的成本会逐步下降；3)用LED作为背光源存在白光的一致性问题，这比起CCFL是个劣势；4)LED在网点设计上较线性光源CCFL难，需考虑LED辐射状的光强衰减；5)RGB LED背光源时间一久会产生色移，波长会随温度变化，产生不同颜色。

此外，散热、光源均匀性、以及LED芯片发光效率也是目前液晶面板厂商不太采用的原因之一。目前，使用LED作为背照灯光源的大 尺寸液晶面板模块产品仅有少量。Displaybank表示，这是因为显示器领域的价格竞争激烈，必须把降低成本放在第一位。今后，LED背照灯的普及速度取决于何时能够解决目前LED背照灯所拥有的散热困难、均一性差和LED芯片发光效率低等问题。

4.4.3 LED液晶用背光前景

应用在液晶面板背光的LED，会依据点灯方式是直下还是侧光式，用途是电视还是电脑荧幕，都更有不同。对于辉度的要求方面，电视会比电脑荧幕高，侧光式背光的话就会使用白光LED，如果是要求高辉度、高演色性的电视就会使用直下式背光。电脑荧幕的话，一般都使用侧光方式的RGB点灯，但是电视的话，采用白色直下和RGB侧光的方式不同，就热门程度而言，现在在LED市场上备受关注的是使用白光LED侧光方式的液晶用背光领域。

使用白光LED侧光方式的背光，其优点是可以达到PC本体的薄型化、轻型化，延长电池寿命等等的特色，但现在的白光LED的红色spectre比较弱，有色再现性不足的缺点，但是对电脑荧幕画面，尤其是笔记型电脑，要求与电视同样高演色性的使用者不多，所以在这一方面色再现不会成为一个大问题，而且如果真有高演色性方面的需求，也可以使用RGB 3原色背光和在白光LED的Rail配列中，利用定点混合红色LED的方法等等来解决，相信在未来，电脑荧幕用光源 对于白光LED做为背光源的采用将会更加扩大。

另一方面，电视用RGB背光的市场化则相当被看好，目前已经有相当多的业者将RGB 3原色LED背光液晶电视商品化了，但是要将这些三原色的背光完全成为主流技术，需要解决的问题还很多，相信还需花费数年来解决这些问题。这是因为3原色背光的根本性问题在于成本，由于电视背光需要高辉度，所以使用的必须是1W以上的高辉度LED，而且因为是直下式的方式，所以在LED的使用数方面，也会因为面板面积而大幅度的增加，在加上为了色调同一，数百个LED全部都需根据发光波长严格选定，光是LED成本就很高。使用时还有冷却LED的散热鳍片和冷却风扇等解决热效应零件的成本，另外还需要调整各LED色差的RGB色度Sensor，以及将Sensor侦测出的内容送回LED的Sensing Algorithm等周边电路的成本，并且因为大量使用高辉度LED，导致的驱动电流的增加也是一大问题，所以以现今而言能够完成低价化还比较困难。

除了成本之外，也有一些问题需要克服，例如影像播放讯号的高解析度范围，现在的影像播放讯号只能发挥LED的3原色背光最基本演色解析度，因此要将3原色背光的潜能发挥出来，就必须强化内容高解析度，因此在目前的环境下，使用RGB 3原色的背光是有点大材小用。因此，未来如果期望将3原色背光面板完全市场化的话，前提是必须降低成本，并且提高品质，建立採用新的全彩高解析色资讯的 播放规格，并且基于这个规格来普及影像内容，所以现在说3原色背光已经市场化，其实还是言之过早，但是相信使用3原色背光的LCD面板，将来会达到实用化应该是毫无疑问的。

目前，使用LED作为背照灯光源的大尺寸液晶面板模块产品仅有少量。这是因为显示器领域的价格竞争激烈，必须把降低成本放在第一位。今后，LED背照灯的普及速度取决于何时能够解决目前LED背照灯所拥有的散热困难、均一性差和LED芯片发光效率低等问题。

目前的技术条件下，CCFL面板的售价要比LED面板的售价便宜2倍以上，笔记本制造商目前只能在高端的产品中采用LED面板，如果笔记本采用LED背光面板，那么它的整体售价将增加300美元。一般业者认为，当LED背光与CCFL背光价格拉近至1.5倍以内时，LED背光渗透率将快速拉高。

由于成本等问题，虽然目前大多数厂商目前不愿意在笔记本采用LED背光面板，2006年，面向大尺寸液晶面板制造的LED背照灯极少，在统计上几乎为零。但从2007年的第二季度开始，苹果和惠普等公司将推出采用LED背光面板的笔记本电脑，相信随着业界知名品牌的加入，LED背面面板在笔记本中的使用将会越来越普遍。台湾PIDA预测，在2007年年内，10英寸到12英寸笔记本中的的10%将采用LED背光面板，但尺寸更大的笔记本目前仍然不会大量采用LED背光 面板，价格昂贵是主要原因之一。

而韩国Displaybank发表了大尺寸液晶面板用发光二极管(LED)背照灯的全球市场预测，对象包括液晶显示器、笔记本电脑、液晶电视等。该公司预测到2007年，将达到约510万台，占整个背照灯市场的1.5%，2008年达到约1900万台和占市场的4.8%，2009年达到4210万台和9.6%，2010年将迅速增加到约6780万台和14.1%，2010年LED背照灯在金额上会达到45亿9900万美元，占总体的25.4%。

所以NB和液晶电视面板背光将成为推动全球LED产业成长的新的推动力，由于NB及液晶电视面板主产地在台湾地区、韩国和日本，这些地区LED产能强大，且不断有新的产能加入，如台湾鸿海、佳总、联茂这些电子产业大厂将进入LED产业，大陆面板产能较低，在这一波推进潮中获益估计有限。但如果国内下游液晶电视整机厂自建面板模组厂的话，将推动国内背光对LED新的需求，长远需求前景看好，目前国内只有TCL有自建液晶模组厂的规划，产能为250万台/年，2009年投产。

4.5 LED在汽车领域的应用前景

在车用数量方面，每台车分别需要100颗(内部)、200颗(外部)。内部应用如仪表板、阅读灯，外部应用则为尾灯、煞车灯、方向灯、头灯等。目前全车内部采用LED的车厂家几乎全为欧洲的公司；而在外部照明使用LED方面，欧系及日系汽车将第三刹车灯改成LED的比率已超过80%。

车用领域最大的课题是将LED应用在汽车的头灯，例如在日本市场，由于受到法律的限制，无法在头灯使用LED。但是，这样的限制将在2007年开始出现转机，从2007年开始可以将LED应用在概念车上，从2008年开始，更可以扩大使用LED来作为头灯，并且在2010年以后应该可以以允许开始正式使用。从元件的性能来看，目前的白光LED已经可以代替卤素灯了，最大的挑战是如何取代HID。但是随着技术的发展，相信到2010年，LED将会有机会在亮度和成本两方面与HID进行竞争。

从基本来看，在汽车头灯使用LED的优点很多，首先是使用寿命，尽管与前述的LED的高峰衰减期也有一些关系，但是汽车的头灯不是平常的照明，所以与一般照明用途不同；接下来是设计的灵活度，头灯内的纵深将变薄，正面可以用来全面照明，使得设计的弹性度增加，而且因为LED是比较指向性强的光源，所以作为照明可以进行设计简单化和轻型化，除此之外，透过与可视光通讯技术的结合，非常有可能成为安全行驶用的资讯通讯元件。

在头灯之外，LED在汽车的应用也逐渐地增多，尾灯、方向灯和 雾灯等外部照明，还有车内灯、脚灯、仪表板用灯、导航设备用的液晶背光，和其他自动设备的操作面板，应用可以说是相当的多，当然各个应用领域都有辉度要求，同时对于演色性也有所要求，另一方面也有只要成本低的情况，所以要求各不相同。这彼此之间可以约略的进行区分，例如一般车外灯的要求会是以辉度为主，车辆内装则是以演色性为主。具体来说，头灯是需要光的到达距离，对色再现等等没有明确的要求，而车内灯会因为乘车人讨厌蓝色的光等等因素，所以对演色性的要求很高，而如果应用在仪表板上的LED就和演色性无关，不过却会被要求低辉度和低成本。

以目前来看，在车用领域最大的市场在车内饰背光，其次为车后灯，2006年全球车内饰市场销售额4.2亿美元，车后灯市场为2.2亿美元，预计2010年汽车市场LED总体销售额会达到11.5亿美元。

4.6 LED用于一般照明领域技术与成本制约尚需一段时间

未来LED市场最大的领域就是一般照明市场，如果能够完全代替荧光灯的话，相信就可能有近1000亿美元的潜在市场规模，并且能够应用在更多不同的领域。但是事实上，如果期望LED能够完全取代传统灯源还是有一定的困难。由于LED是点光源，因此在部分的产品可以开始利用LED来代替以往的白炽灯等灯泡，就实际的市场上而言，目前已经有包括吸顶灯、内部照明等开始采用，而市场规模也是 逐年扩大之中。但是，在荧光灯等面光源领域的市场发展却较为缓慢，因为如果要把LED作为面光源来利用的话，只能像面板用的背光一样，以直下的方式将LED在固定面上铺满，或者以侧光的方式利用导光板来完成。但是这些方式都很难在发光功率和价格方面代替荧光灯，特别是在一般照明领域需要演色性高，这样一来就需要使用紫外光，或者使用以蓝色LED为基础，配可激发RGB的荧光粉，不过这却会造成发光效率的下降，因此期望满足产业化的100lm/W的照明效率需求还需要一段时间。

半导体照明成本在逐渐下降

该部分为南昌大学江风益教授在《中国电子报》上撰文(11/2005)，对认识LED白光照明成本结构及发展趋势有莫大裨益，在此引用。

半导体照明的技术路线众多，不同技术路线成本不同。就同一种技术路线而言，不同技术水平成本也有明显差异。即使同一种技术路线、同一种技术水平，各生产厂家采用不同的成本控制方法，其结果也会有较大差别。

由于上述问题都给成本预测带来困难，所以要做半导体照明的有关成本预测，对技术方案进行一些假设：首先，蓝光LED激发荧光粉，其中蓝光LED为GaN基多量子阱LED结构；其次，由尺寸为1mm×1mm的芯片封装成单灯；第三，半导体照明灯由若干个单灯简单组合而成；第四，每一个单灯均安装在带有驱动电源、散热性能良好的灯支架上，但驱动电源、支架及装饰部件的成本不计算在固态照明灯成本之内，即仅考虑“灯泡”的成本；第五，芯片发光效率高低和芯片器件所能承受的功率密度大小基本与成本无关。这一假设在一定范围内是成立的。比如，同一家研究单位或企业提高外延生长、芯片制造和器件封装水平，往往可以在不明显增加成本的前提下，通过优化工艺技术而显著提高发光效率和器件所能承受的电流密度；第六，外延生长、芯片制造和器件封装均达到比较理想的90%的合格率。

发光效率为40lm/W时，1W半导体白光灯成本在2.5元以内，光通量为1500lm的半导体白光照明灯，其成本应可控制在93.75元以内；发光效率为200lm/W时，1W半导体白光灯成本在2.5元以内，光通量为1500lm的半导体白光照明灯，其成本应可控制在18.75元以内；发光效率高达200lm/W，同时器件功率密度高达10W/mm2(美国固态照明技术路线图的最高目标)，也就是说使用一颗1mm×1mm的GaN基LED芯片，就可封装成光通量为2000lm的半导体白光灯，它比20W日光灯还亮。此时，比起日光灯、1500lm半导体白光灯的成本更低，其成本主体取决于封装，成本有可能变到5元以下。

一些国家已经对固态照明技术的成本做出了一个规划，例如，美 国固态照明技术路线图中就有对成本的目标：首先，到2007年，光通量为200lm的固态白光照明灯(效率为75lm/W)，价格降到4美元以下，即光通量相当于20W白炽灯水平的固态白光照明灯，其单价降到32元人民币左右；其次，到2012年，光通量为1000lm的固态白光照明灯(发光效率为150lm/W)，价格降到5美元以下，即光通量相当于60W白炽灯水平的固态白光照明灯，其单价降到40元人民币左右；第三，到2020年，光通量为1500lm的固态白光照明灯(发光效率为200lm/W)，价格降到3美元以下，即光通量相当于20W日光灯水平的固态白光照明灯，其单价降到24元人民币左右。(注：这一目标可能较早制定，日亚宣布2007年将投产光效为150lm/w的LED产品，全球LED照明产品的研发进程估计大大快于上述目标进程)

目前市场上光通量为30lm～50lm的固态白光单灯(1mm×1mm芯片)，其销售价格约为20元到28元。但实际成本如何呢？在一片直径为50mm的蓝宝石衬底上，GaN基LED的衬底、外延和芯片成本分别为300元、300元和600元，用此外延材料可制造成1600个大小为1mm×1mm的功率型半导体芯片，每个芯片的成本不到1元。目前封装1W半导体白光灯的成本约6元(芯片成本除外)，但批量生产，厂家自己开模，成本控制在1.5元是没有问题的，所以，只要企业规模做上去了，合格率达到预期的目标，1W半导体白光灯成本应在2.5元以内。

这一目标能否达到，外延材料生长、芯片制造和器件封装同样重要。研究工作表明，半导体照明芯片承受功率密度10W/mm2是没有问题的，只要散热条件足够好，而今后的关键问题在于提高外延材料内量子效率，提高芯片出光效率，提高器件封装效率和散热特性半导体白光照明灯要替代白炽灯和日光灯，在外延、芯片和封装等成本上并没有很大困难，即使上述预测成本提高一倍也还是比较乐观的，这里关键的挑战在于能否大幅度提升技术水平。不断提高外延材料的质量，不断提高发光效率，不断提高器件所能承受的功率密度，解决好器件散热问题，半导体照明灯替代白炽灯和日光灯是必然趋势，其价格一定能降到老百姓能接受的程度。近期国内外技术突飞猛进，预示着半导体照明灯进入千家万户的时代会提前到来。

4.7 LED超越传统光源创造更高品质

LED市场是一个尚包含着很多的课题和可能性的领域，正因为如此市场的潜力是相当的大，相信在各领域的努力下，LED大有机会可以超越传统光源，创造更高品质的光源环境。

对于LED的新应用市场来说，早期一般所期待的是车用领域、LCD用背光灯领域，以及代替白炽灯等灯泡，或代替用于室外看板光源功能的一般照明领域，对于这些领域，LED可以说在辉度和演色性两方面都能够满足要求，只不过在部分的技术上还要进行开发和努力。

但是因为LED的技术还在不断的开发中，各种应用的可能性都还是相当的大，相信未来必定会因为发光效率的提高，和价格的降低被开发出更多的新应用领用，例如目前已经有业者开始开发利用LED作为液晶投影机的光源、可视光通讯用的光源等等。此外伴随着这些变化，在封装材料、热传导黏合剂等的封装相关领域也因此而有着相当多的改变，并且出现了相当大的连锁效应。

就如平面显示器实现每英 1万日圆的理想一样，就技术与应用而言，白光LED的效能已经逐渐接近在100lm/W下、每流明1日圆的成本目标。以目前技术而言，如果蓝光LED芯片的光输出若能达到360lm/W的话，就有相当大的可能性获得100lm/W输出的白光LED，而这个达到360lm/W蓝光LED芯片的技术以今天而言，已经不再是艰巨的挑战了，Cree在2006年便以发展出光输出高达370lm/W白光LED用蓝光LED芯片。所以一旦360lm/W以上的蓝光LED芯片量产技术确立之后，下一个目标便是开始朝向在白光100lm/W下、每流明1日圆的成本目标发展。更具体化一点来看，如果期望在各领域普及白光LED应用的话，就必须将现在30lm/W的成本降低1/2~1/3。这样一来就必须朝向提高在LED生产和封装时的良率，以及使用材料的改变。不过最好的方法还是透过量产的方式来降低单价，但是为了得到更大的量产效果，终究还是必须增加白光LED在各方面的应用机会。现在各业者都在努力增加白光LED的应用领域，所以才能够使得1ml的成 本持续降低，相信在未来数年内1m 的大面积LED晶片的产品和高单价的高阶LED产品，能够有机会到达商品化实用的价格。

在蓝光LED芯片与白光LED技术的迅速推进下，在应用市场方面也获得了相对令人欣慰的回应。白色发光LED的应用，从单颗小型照明应用，不断扩展到液晶面板背光源，并即将敲开车用大灯、屋外照明等各领域的应用大门。根据isuppli市调公司的统计，2006-2008年复合成长率(CAGR)约为111.2%，而2007年LED产品各项应用更将步入高速成长期，整体而言，手机应用已出现成长趋缓，但背光源、车用、户外看板等需求将大幅提升，从2005-2010年之间，背光源、车用、户外看板的年复合成长率分别为55.8%、19.2%、16.5%。

第五章、中国LED产业发展与前景

5.1中国LED产业概况

经过30多年的发展，中国LED产业已初步形成了较为完整的产业链。中国LED产业在经历了买器件、买芯片、买外延片之路后，目前已经实现了自主生产外延片和芯片。现阶段，从事该产业的人数达5万多人，研究机构20多家，企业4000多家，其中上游企业50余家，封装企业1000余家，下游应用企业3000余家。特别是2003年中国半导体照明工作小组的成立标志着政府对于LED在照明领域的

第五篇：我国互联网行业发展当前现状问题及出路

我国互联网行业发展当前现状问题及出路

在2006中国互联网大会上，信息产业部电信管理局副局长韩夏代表部电信管理局发表了主题演讲。演讲报告认为，我国互联网起步至今12年来，在全球互联网发展浪潮的推动下，在我国改革开放、国民经济快速发展的大环境下，依靠政策、依靠科技进步走出了一条市场主导，政府推动，电信业、制造业、软件业等齐参与，引进、消化、吸收、不断创新的成功之路，取得了跨越式发展。报告分析了我国互联网发展现状和特点，剖析了互联网发展过程中存在的问题，提出了政府对互联网产业发展政策的思考。

我国互联网发展现状和特点

一)网络和用户稳步增长，互联网产业初具规模

互联网网络能力持续提升。响应市场需求和技术发展趋势，近年来，中国电信、中国网通等互联网单位为支撑中国互联网发展，不断加大投入，不仅对骨干网进行了多次扩容和升级，而且加大对新技术、新业务的试验力度，打造出容量充足、结构清晰、功能齐全，能满足语音、视频、数据业务承载要求且具备差异化服务能力的综合承载网络，为新兴的互联网应用及向下一代互联网转型打下了坚实的基础。

互联网从业主体规模不断壮大。据不完全统计，截至今年上半年，提供互联网相关服务的企业数量超过1.3万家。在互联网综合服务领域，中国电信、中国网通、中国移动、中国联通等基础运营企业充分发挥了主力军的作用；在信息服务领域，几大门户网站新浪、搜狐、网易、TOM等逐步脱颖而出，盛大、百度、腾讯、携程网也开始崭露头角。我国互联网产业已初步形成以基础电信运营企业为主体、以综合性门户网站和各专业网站为辅助的，层次清晰、相互支撑、相互促进的发展格局。

二)互联网继续渗透到经济和社会活动中，力助国民经济发展和加快信息化进程

电子商务发展速度加快。近来，我国电子商务在支付方式、运营模式、物流配送、渠道建设等方面不断创新，电子商务相关的法律规章不断健全，电子商务环境逐年改善，越来越多的企业和个人加入到电子商务活动中来。

企业信息化进程明显加快，农村信息化建设开创新局面。越来越多的企业开始应用互联网络等现代信息技术手段，进行企业建设，促进自身发展。中国电信自推出商务领航品牌服务以来，截至今年6月份，已发展35万多家企业用户。

三)互联网应用多样化，应用前景广阔互联网应用不断增加。

随着技术业务的不断发展和互联网的进一步普及应用，网上原有电子邮件、搜索引擎、网络银行、在线交易、网络广告、网络新闻、网络游戏、即时通信、虚拟主机、无线增值等互联网业务继续保持快速发展，并不断出现新的服务形式。

互联网用途正在多元化，加速向更多的行业和领域扩展。垂直门户网站明显增多，专业化经营取得成功，不仅受到风险投资的青睐，也吸引一些门户网站开始向某一特定领域深入发展，并使综合性门户网站成为国内专业网站发展中的一支重要力量，专业网络信息服务显著增强。

(四)宽带应用持续快速发展，网络融合趋势日益明显

(五)市场准入条件逐步放宽，行业管理日趋规范

对互联网产业发展政策的思考

一)进一步完善网络基础设施，提高互联网普及率，努力缩小数字鸿沟

二)实行科学管理，为互联网产业发展创造良好的环境

三)加快技术业务创新，提高互联网应用水平，完善产业价值链并充分发挥产业链上各环节的作用

四)增强加强网络和信息安全管理，净化网络环境，创造积极向上的文化氛围

五)充分发挥行业协会的作用，倡导行业自律