作為朝陽產(chǎn)業(yè)，半導體照明產(chǎn)業(yè)的技術仍在處于不斷進步過程中，特別是關系到全球近1000億美元的通用照明市場的半導體照明白光技術還需進一步成熟，當前，日本日亞及豐田合成、美國Cree 與LumiLEDs、歐洲Orsram 在世界半導體照明專利市場上暫時處于技術壟斷地位，全球半導體照明產(chǎn)業(yè)競爭格局已盡形成。

目前全球初步形成以亞洲、北美、歐洲三大區(qū)域為中心的LED 產(chǎn)業(yè)格局，以日本日亞、豐田合成、美國Cree、Lumileds 和Osram等為專利核心的技術競爭格局，幾大大企業(yè)之間通過交互授權(quán)避免專利糾紛，其它企業(yè)則通過獲得這些企業(yè)的單邊授權(quán)避免專利糾紛，幾大企業(yè)各具優(yōu)勢，但都專注于各自領域的高端市場，其它企業(yè)則角逐中高端、中低端乃至低端市場，構(gòu)成產(chǎn)業(yè)的中心外圍格局。

半導體照明的世界布局

近年來，世界各國在半導體照明產(chǎn)業(yè)領域躍躍欲試、劍拔弩張，巨大的跨國商機相繼誘發(fā)催生了日本的“21世紀照明”計劃、美國的“下一代照明計劃”、歐盟的“彩虹計劃”、韓國的“固態(tài)照明計劃”、中國臺灣的“新世紀照明光源開發(fā)計劃”和中國大陸的“國家半導體照明工程”計劃等國家級照明規(guī)劃，促使日本、美國、歐盟、韓國、中國臺灣和中國大陸等國家或地區(qū)攜巨資前赴后繼地在上游的襯底制作、外延晶片生長，中游的光刻、腐蝕、金屬蒸鍍、芯片切割和測試分選以及下游的器件封裝、集成應用等各個環(huán)節(jié)展開了激烈地競爭。

LED 照明產(chǎn)生的效益顯而易見，世界各國都在政府的大力資助下加快推進LED 照明取代傳統(tǒng)照明的步伐，日本、美國、歐盟、韓國、東南亞、我國臺灣和中國政府都制定了相應的發(fā)展計劃。

美國：取代白熾燈熒光燈正在路上

美國政府尤其制定了詳細的中長期半導體照明戰(zhàn)略計劃。根據(jù)美國固態(tài)照明 LED 發(fā)展路線圖計劃，從2002 年到2011 年，美國政府計劃每年投入0.5 億美元，來資助企業(yè)、國家實驗室和大學三方共同推動LED 照明技術的加速發(fā)展。LED 照明技術的發(fā)展目標是：發(fā)光效率將分階段從2002 年的25lm/w提高到2007 年75lm/w、2012 年的150lm/w和2020 年的200lm/w,發(fā)光成本將從2002 的200 美元/千流明降低到2007 年的20 美元/千流明、2012 年的5 美元/千流明和2020 年的2 美元/千流明。LED 照明在2007 年開始滲透進入白熾燈照明市場、2012 年進入熒光燈照明市場，而大量取代白熾燈和熒光燈將分別在2012年和2020 年。

日本：“二十一世紀照明”發(fā)展計劃二期計劃今年實現(xiàn)

日本21世紀照明計劃是由日本金屬研發(fā)中心(The Japan Research and Development Center of Metals)和新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)發(fā)起和組織的為期5年(1998-2004)的一個國家計劃。這項計劃的參與機構(gòu)包括4所大學、13家公司和一個協(xié)會，目標旨在通過使用長壽命、更薄更輕的GaN高效藍光和紫外LED技術使得照明的能量效率提高為傳統(tǒng)熒光燈的兩倍，減少CO2的產(chǎn)生。整個計劃的財政預算為60億日元。整個計劃分為5個主要領域進行，即在襯底、外延片、制造裝置、LED光源和LED光源的應用。該計劃的技術路線圖，其核心在于高質(zhì)量材料的生長，高功率管芯的制備以及高效率白光熒光粉的獲得。計劃解決的問題包括：GaN基化合物半導體發(fā)光機理研究;UV LEDs的外延生長方法的改進;大尺寸同質(zhì)襯底生長;開發(fā)近紫外激發(fā)的白光熒光粉，實現(xiàn)使用白光LED的照明光源。

日本已經(jīng)完成了“二十一世紀照明”發(fā)展計劃的第一期目標，正在組織實施第二期計劃，他們計劃到2010年，LED的發(fā)光效率達到120lm/W.

歐洲：彩虹計劃

歐盟設立了多色光源的“彩虹計劃”(Rainbow Project –AlInGaN for Multicolor Sources)，成立了執(zhí)行研究總暑，委托6個大公司和2個大學執(zhí)行。

韓國：“固態(tài)照明計劃”

韓國的“固態(tài)照明計劃”經(jīng)政府審議批準，2004-2008年國家投入1億美元，企業(yè)提供30%的配套資金，近期開始實施，預期2008年達到80 lm/W.

韓國政府組織里有2個產(chǎn)業(yè)相關單位，一是主管工商業(yè)與能源的產(chǎn)業(yè)資源部以及主管財經(jīng)的財政經(jīng)濟部。產(chǎn)業(yè)資源部表示，目前產(chǎn)業(yè)資源部光電相關發(fā)展有2 大計劃，一是產(chǎn)業(yè)基礎技術開發(fā)計劃下之「GaN 光半導體」開發(fā)子計劃，此一國家型計劃時程自1999年12月起至2004年11月止為期5年，總經(jīng)費為200億韓元，政府與民間公司出資各占一半。研究項目包括以GaN 為研究材料之白光LED,藍、綠光Laser Diode 及高功率電子組件HEMT三大領域，其中各三大領域之Leader廠商分別由KnowLEDge*On、Samsung Advanced Institute of Technology 及LG Institute of Technology 負責進度管理。預期效果則期望在2006 年達到替代10 億美元的進口GaN 相關產(chǎn)品。

另一個光電發(fā)展計劃為在光州市設立韓國光產(chǎn)業(yè)振興會(KAPID)，韓國光電技術研究院(KPTI)以及若干小型研究計劃，發(fā)展時間自2000年起至2003年止為期4 年，總經(jīng)費為4,020 億韓元，由產(chǎn)業(yè)資源部與光州市政府及民間企業(yè)共同投資，其中KAPID于2000年5月成立，負責光電產(chǎn)業(yè)之信息研究與推動，而KPTI 則專注在光電技術之研究開發(fā)，新建筑物及相關研究設備則預計2003年才能全部完成。

中國臺灣地區(qū)：下一代照明光源開發(fā)計劃由臺灣政府和工業(yè)技術研究院主導，于2002年9月積極協(xié)助島內(nèi)十一家LED廠商成立“下一代照明光源研發(fā)聯(lián)盟”,進行高亮度白光LED的研究和開發(fā)，并結(jié)合照明系統(tǒng)業(yè)界，2002年10 月在臺灣”經(jīng)濟部“能源委員會與臺灣區(qū)照明燈具輸出同業(yè)公會的進一步支持下成立“半導體照明產(chǎn)業(yè)推動聯(lián)盟”,并在臺灣政府支持下，建立“高亮度白光LED專案計劃”,希望透過半導體和照明產(chǎn)業(yè)之聯(lián)誼活動，整合照明節(jié)能系統(tǒng)產(chǎn)品與元組件技術，同時結(jié)合臺灣政府科技發(fā)展資源，利用臺灣在半導體產(chǎn)業(yè)所形成的優(yōu)勢，加速高效率LED照明技術的研發(fā)和普及應用，提升臺灣照明相關技術水準及產(chǎn)業(yè)競爭力，并制定相關LED產(chǎn)業(yè)政策，以創(chuàng)造臺灣半導體照明產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢。

臺灣地區(qū)推動的“下一代照明光源開發(fā)計劃”,投資約6-10億新臺幣，2005年目標是40 lm/W的LED投入生產(chǎn)，而實驗室目標為100 lm/W.

國外LED芯片巨頭壟斷中國照明市場趨勢加強

與中國本土芯片企業(yè)的暗落趨勢形成鮮明對照，以Cree、Osram、Philip等五大LED芯片巨頭為代表的國外企業(yè)進軍中國市場的形勢咄咄逼人，他們欲壟斷中國LED照明市場的意圖明顯加強：

Cree在保持2008年全年增長率達24%的情況下，積極為進軍中國市場布局。2007年并購華剛(COTCO)的LED封裝事業(yè)部，將其產(chǎn)業(yè)鏈延伸至中游的封裝階段，進一步擴大其在芯片方面的優(yōu)勢地位。目前，Cree正在積極推動與韓國顯示器巨頭LG Display在中國合資建造LED封裝廠。

Osram面對未來3年內(nèi)中國巨大的照明市場，也積極在中國各個照明重鎮(zhèn)設立研發(fā)、生產(chǎn)等分立機構(gòu)，擴張其在中國的版圖，如在佛山及紹興建立照明應用及封裝子公司，在上海、武漢及深圳等地設立研發(fā)機構(gòu)等。

Philip旗下的Lumileds則是利用Philip在中國已有的品牌優(yōu)勢及芯片優(yōu)勢在全國各地大力打造大型LED照明工程，積極推廣其LED照明解決方案。

目前，Cree、Nichia、Lumileds、Osram等少數(shù)幾家國外公司是國際上主流的照明級LED芯片及器件制造商，他們具有各自獨特的外延和芯片技術路線，各家所生產(chǎn)的芯片產(chǎn)品封裝白光器件的發(fā)光效率普遍超過100lm/W.

以下是當前各家公司的工藝技術路線和產(chǎn)品現(xiàn)狀。

科銳(CREE)

美國科銳公司是目前世界上采用SiC作為襯底材料制造藍光發(fā)光二極管用外延片和芯片的專業(yè)公司之一，其在不斷改善外延品質(zhì)及提高內(nèi)量子效率的同時，采用了薄膜(Thin-film)芯片技術大幅度提升產(chǎn)品亮度，薄膜芯片技術即利用襯底轉(zhuǎn)移技術將發(fā)光層倒裝在Si襯底上，薄膜芯片技術可以有效地解決芯片的散熱問題和提高取光效率。科銳公司的功率LED芯片產(chǎn)品EZ系列采用薄膜芯片技術已經(jīng)達到業(yè)界領先的光效水平，據(jù)2009年底的報道顯示，科銳冷白光LED器件研發(fā)水平已經(jīng)達到186lm/W,這是功率型白光LED有報道以來的最好成績。

科銳公司是市場上領先的革新者與半導體的制造商，以顯著地提高固態(tài)照明，電力及通訊產(chǎn)品的能源效果來提高它們的價值?？其J的市場優(yōu)勢關鍵來源于公司在有氮化鎵(GaN)的碳化硅(SiC)方面上獨一的材料專長知識，來制造芯片及成套的器件。這些芯片及成套的器件可在很小的空間里用更大的功率，同時比別的現(xiàn)有技術，材料及產(chǎn)品放熱更少。

科銳把能源回歸解決方案用于多種用途，包括在更亮及可調(diào)節(jié)的發(fā)光二極管光一般照明，更鮮艷的背光顯示，高電流開關電源和變轉(zhuǎn)速電動機的最佳電力管理，和更為有效的數(shù)據(jù)與聲音通訊的無線基礎設施等方面有令人興奮的可選擇的方案。Cree的顧客有從創(chuàng)新照明燈具制造商到與國防有關的聯(lián)邦機構(gòu)。

科銳的產(chǎn)品系列包括藍的和綠的發(fā)光二極管芯片，照明發(fā)光二極管，背光發(fā)光二極管，為功率開關器件，無線電頻率設備和無線電設備的發(fā)光二極管。

技術優(yōu)勢：SiC基Ⅲ族氮化物外延、芯片級封裝技術;大功率芯片和封裝技術。

歐司朗(Osram)

德國Osram公司早期的產(chǎn)品是以SiC作為襯底材料，相繼推出了ATON和NOTA系列產(chǎn)品。近期，Osram的產(chǎn)品和研發(fā)方向也是基于薄膜芯片技術，其最新研發(fā)的ThinGaN TOPLED采用藍寶石作為襯底材料，運用鍵合、激光剝離、表面微結(jié)構(gòu)化和使用全反射鏡等技術途徑，芯片出光效率達到75%.據(jù)最新的報道，目前，Osram的功率型白光LED光效已經(jīng)達到136lm/W.

歐司朗是世界上兩大光源制造商之一，總部設在德國慕尼黑，研發(fā)和制造基地在馬來西亞，是西門子全資子公司。歐司朗在中國共設有三個生產(chǎn)基地，并擁有研發(fā)中心，公司在華員工總數(shù)接近8000人。其中歐司朗(中國)照明有限公司成立于1995年，公司擁有員工約3500人，在全國設有近40個銷售辦事處。歐司朗中國已成為Osram亞太地區(qū)的實力中心，并在Osram全球戰(zhàn)略中扮演重要角色。

Osram的照明產(chǎn)品多達5000多個品種，能夠充分滿足人們在工作、生活及特殊領域的多方面需求。其產(chǎn)品系列包括：熒光燈、緊湊型熒光燈、高強度氣體放電燈、鹵素燈、汽車燈、摩托車燈、特種光源、電子鎮(zhèn)流器和發(fā)光二極管等。先進的電子管理系統(tǒng)及完善的物流配送網(wǎng)絡實現(xiàn)了Osram產(chǎn)品服務中國千家萬戶的愿望。

技術優(yōu)勢：SiC襯底的”Faceting“;在白光LED用熒光材料方面具有領先優(yōu)勢;zz正裝功率型封裝技術及車用燈具技術。

飛利浦(PHILIPS)

美國Philips Lumileds公司的功率型氮化鎵藍光LED芯片采用藍寶石作為外延襯底材料，芯片結(jié)構(gòu)上則一直沿用倒裝結(jié)構(gòu)。隨著薄膜技術的發(fā)展，Lumileds創(chuàng)造性地整合了倒裝技術和薄膜技術，推出了全新的薄膜倒裝芯片(Thin-film Flip-chip,TFFC)技術，集成芯片和封裝工藝，最大限度降低熱阻并提高取光效率。目前，Lumileds功率型白光的研發(fā)水平已經(jīng)突破140lm/W.

飛利浦照明為所有領域提供先進的高效節(jié)能解決方案，包括：道路、辦公室、工業(yè)、娛樂和家居照明等。在構(gòu)筑未來的新型照明的應用和技術使用上，Philips也位居領導地位，例如LED技術。公司主要產(chǎn)品包括，氙汽車燈、道路照明、氛圍照明。

飛利浦確立在LED芯片領域的領導地位主要得益于對Lumileds的收購，Lumileds由安捷倫和飛利浦合資組建于1999年，2005年Philips完全收購了該公司。Philips Lumileds公司是世界領先的大功率LED照明解決方案供應商。該公司一貫致力于推動固態(tài)照明技術的發(fā)展，提高照明解決方案的環(huán)保性，幫助減少二氧化碳排放和減少擴建電廠的需求，而該公司領先的光輸出、功效和熱能管理就是在此方面長期努力的直接結(jié)果。PhilipsLumileds公司的LUXEONLED產(chǎn)品為商店、戶外、辦公室、學校和家居照明解決方案提供了新的選擇。Philips Lumileds可提供各種LED晶片和LED封裝，有紅、綠、藍、琥珀、及白光等LED產(chǎn)品。

技術優(yōu)勢：獨特熱沉設計和Si-Submount”Flip-Chip“封裝技術;在大功率白光照明管芯方面具有先發(fā)優(yōu)勢。

日亞(Nichia)

世界上最早的半導體白光生產(chǎn)廠商，技術水平始終處于國際領先的地位。在藍光芯片的技術路線上，Nichia采用圖形化藍寶石襯底外延生長技術結(jié)合ITO透明導電層芯片工藝，產(chǎn)品性能表現(xiàn)優(yōu)越，特別是小功率芯片，最新的報道甚至達到245lm/W的性能指標。Nichia的功率型芯片也是基于正裝結(jié)構(gòu)，2008年Nichia公司宣布其功率LED產(chǎn)品光效達到145lm/W,芯片規(guī)格為1mm×1mm.

日亞化學，著名LED芯片制造商，日本公司，成立于1956年，開發(fā)出世界第一顆藍色LED(1993年)，世界第一顆純綠LED(1995年)，在世界各地建有子公司。

日亞化學公司以”Ever Researching for a Brighter World“為宗旨，迄今致力于制造及銷售以熒光粉(無機熒光粉)為中心的精密化學品。在研制發(fā)光物質(zhì)的過程中，于1993年發(fā)表了震驚世界的藍色LED以來，相繼實現(xiàn)了紫外、黃色的氮化物LED及白色LED的商品化，大幅度擴大了LED的應用領域。此外，日亞化學公司正大力開發(fā)對于信息媒介的發(fā)展不可缺的紫藍色激光半導體，希望將來氮化物半導體能成為半導體產(chǎn)業(yè)中重要領域的一部分。

特別值得一提的是，2008、2009年間，Nichia與多家企業(yè)簽署了各種形式的交叉許可協(xié)議。其中，2009年2月2日，Nichia與首爾半導體簽署的交叉許可協(xié)議最為引人關注，這標志著兩家公司將正式停止耗時4年，在美國、德國、日本、英國、韓國所進行的所有專利官司案件，該交叉許可協(xié)議涵蓋了LED和LD(激光二極管)技術，這些技術將允許雙方可以無限制地使用對方的專利。此外，Nichia還與夏普、Luminus、AgiLight等公司簽署了交叉許可協(xié)議。

技術優(yōu)勢：第一只商品化的GaN基藍光LED/LD;擁有目前最好的熒光粉技術;藍光激發(fā)黃色熒光粉技術專利;藍寶石襯底外延生長技術。

首爾半導體(Seoul Semiconductor)

首爾半導體近些年增長速度迅速，已榮升世界頂級LED芯片制造商之列。據(jù)英國市場調(diào)研公司IMS Research的報告顯示，首爾半導體2007年LED封裝產(chǎn)品的總收入位居世界第四位。

首爾半導體(株)在2006年和2007年分別被Forbes及Business Week兩份雜志選定為”2006年亞洲最具前景企業(yè)“其可能性受到了認可。首爾半導體主力產(chǎn)品交流電源專用半導體光源ACRICHE被歐洲最權(quán)威雜志Elektronik選定為”最優(yōu)秀產(chǎn)品獎“,2008年還被知識經(jīng)濟部授予了”大韓民國技術大獎“而被期待著成為先導國內(nèi)外未來光源市場的企業(yè)。2008年度總銷售額為2,841億元，確保著5,000多個專利。全世界設有包括3個現(xiàn)地法人的25個海外營業(yè)所，114個代理店。

首爾半導體的主要業(yè)務乃生產(chǎn)全線LED封裝及定制模塊產(chǎn)品，包括采用交流電驅(qū)動的半導體光源產(chǎn)品如：Acriche、高亮度大功率LED、側(cè)光LED、頂光LED、貼片LED、插件LED及食人魚(超強光)LED等。產(chǎn)品已廣泛應用于一般照明、顯示屏照明、移動電話背光源、電視、手提電腦、汽車照明、家居用品及交通訊號等范疇之中。

技術優(yōu)勢：受光及發(fā)光體復合化，擁有”MODULE“化技術;擁有”DIGITAL“回路技術;擁有藍光、白光LED在內(nèi)的解決方案;擁有超迷你型、超薄型技術。

豐田合成(Toyoda Gosei)

豐田合成，總部位于日本愛知，生產(chǎn)汽車部件和LED,LED約占收入10%.

豐田合成與東芝所共同開發(fā)的白光LED,是采用紫外光LED與螢光體組合的方式，與一般藍光LED與螢光體組合的方式不同。如果將LED比喻為汽車，那么可以說，日亞化工提出了車輪和發(fā)動機的概念，而豐田合成則提出了車體和輪胎的概念。1986年，受名譽教授赤崎先生的委托，豐田合成利用自身在汽車零部件薄膜技術方面的積累，開始展開LED方面的研發(fā)工作。1987年，受科學技術振興事業(yè)團的開發(fā)委托，豐田合成成功地在藍寶石上形成了LED電極。因此，把豐田合成譽為”藍色LED的先鋒“并不為過。豐田合成在近年來的發(fā)展速度也相當快。1998年，其銷售額為63億日元，但到2002年，已增長至252億日元。

美國SemiLEDs公司

是繼Osram和Cree之后采用襯底轉(zhuǎn)移技術商品化生產(chǎn)薄膜GaN垂直結(jié)構(gòu)LED的廠商。他們推出了新型的金屬基板垂直電流激發(fā)式發(fā)光二極管(Metal Vertical Photon Light Emitting Diodes,MvpLEDTM)產(chǎn)品，其封裝成白光器件的發(fā)光效率目前可以達到120lm/W.

Lumination

GELcore 是GE 照明與EMCORE 公司的合資公司，創(chuàng)建于1999 年1 月，總部位于美國新澤西州。公司致力于高亮度LED 產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。通過把GE 先進的照明技術、品牌優(yōu)勢和全球渠道與EMCORE 權(quán)威的半導體技術相結(jié)合，GELcore 已經(jīng)在轉(zhuǎn)變?nèi)藗儗φ彰鞯恼J識過程中扮演了重要的角色。GELcore 現(xiàn)有的產(chǎn)品包括大功率LED 交通信號燈、大型景觀燈、其它建筑、消費和特殊照明應用等。通過把電子、光學、機械和熱能管理等各個領域的技術相結(jié)合，GELcore 加快了LED 技術的應用并創(chuàng)造了世界級的LED 系統(tǒng)。另外，2007年2月7日，原由GE和Emcore合資成立的公司GELcore現(xiàn)已改名為Lumination.GE(通用)在2006年8月末以現(xiàn)金1億美元購買Emcore所持的GELcore股份，將GELcore變?yōu)槠淙Y子公司，從那時起，GELcore一直努力表現(xiàn)得與以往不同，并與日亞(Nichia)形成戰(zhàn)略聯(lián)盟。為進一步表明公司對通用LED照明的倚重，GELcore將名字改為Lumination.

大洋日酸

大洋日酸公司的有機金屬氣象化學沉淀技術的研究和開發(fā)可以追溯到 1983 年，在日本80 年代整個化合物半導體工業(yè)革命大背景之下產(chǎn)生。大洋日酸研發(fā)了一系列高純度氣體如AsH3,PH3 和NH3 的專業(yè)應用技術，以及用于生產(chǎn)LD 和LED 產(chǎn)品的MOVPE 設備。大洋日酸還開發(fā)了用于吸收這些應用產(chǎn)生的大量廢氣的凈化系統(tǒng)，并使之商品化。到目前為止，

大洋日酸已經(jīng)為從研發(fā)機構(gòu)到生產(chǎn)廠商等有著不同需求的客戶提供了超過450臺的OCVD 設備。其中大洋日酸的GaN-MOCVDSR 系列，包括SR-2000 和SR-6000 是專門為藍色鎵氮LED、半導體激光和電子設備的研究和生產(chǎn)而設計。