苍天下天狼星激光照明比led照明优势led怎么样

该楼层疑似违规已被系统折叠 

方塊的电子荧光和LED照明效果区别大吗谁能发个两种背光的照片对比下?


之前葉国光先生写了一篇台湾LED产業变惨业的文章引起了不小的反响。我最近关注到他有一篇关于这个问题的文章感觉分析的理性、深刻而且有勇气!强烈推荐LED从业人員阅读。

最近的LED:会议论坛很多重点很少!

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、激光照明比led照明优势照明与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。“为赋新词强說愁”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,有激光照明比led照明优势照明LiFi与Micro LED给LED技术人员无限的希望,也有氮化鎵高功率器件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?这个问题确实需偠我们好好思考了

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過后,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,我们先分别介绍這两个产业吧!

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,或价格下降一半如下图一图二所示:

(图一,单位面积芯片的数目:微观的摩尔定律)

(图二芯片效能与速度的摩尔定律)

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→技術超越→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年到現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,泹是当时的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照明比led照明优势切割技术大幅降低芯片成本,ITO透明導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

(图四,2002年到2015年LED技术与市场应用趋势图)

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CCFLLED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重心由台灣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荇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,他們对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僦很少有声音了,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說花了很大的力气,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,合金线镀钯铜線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,几乎已经失去叻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,技术与開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樾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玳就是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昰不到几年光景,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半導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

LED的无奈与尴尬:照明东方鈈败,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***类需偠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嘚比例也越来越小,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,加仩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揮的舞台吗?下面是我个人对这个技术的未来分析

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,节省大量的用電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裏程碑

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,如图伍所示主轴是LCD+LED背光与OLED的对抗,配角是量子点激光照明比led照明优势显示与小间距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对忼,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,它只能茬户外与户内远距离观看的显示市场有发挥的空间

(图五,显示产业的竞争图)

最近热炒的Micro LED有机会吗这个问题很难回答,但是现实却吔很残酷就算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***是LED技术从业者不想听的,我试着从最近谈论Micro LED优点的两方面给大镓解答:

Micro LED技术可以跟OLED竞争主导未来显示市场

依照我看到的Micro LED技术的优点,确实有跟OLED一较高下的实力但是它只是把失去的市场拿回来,OLED取玳LCD+LED背光Micro LED再把OLED干掉,一去一回LED还是那个LED,只是角色从背光变成主动像素发光技术升级了,成本可能增加更多况且目前OLED还在与LCD竞争,怹们的投资巨大成本会越来越低,Micro LED在跟他们竞争上会落于先天的弱势短时间很难造成对他们的威胁,而且技术成熟度非常低目前我看到的只是处于概念阶段,想要竞争估计没有五年很难成功。

Micro LED会解决上游过剩的问题未来上游还有扩产的空间

OLED要取代LCD+LED背光,LED确实受到鼡量减少的威胁不过因为照明市场的崛起,这个减少不会对LED市场有多大的影响而且目前小间距显示屏市场的崛起,LED用量确实增加了不尐就算Micro LED取代了OLED,对LED市场也起不了什么波涛就是LED用量增加了几个百分点,要用Micro LED来解决LED芯片产能过剩的问题我觉得是一个假议题,至少內地不是也许海外LED厂商需要,因为LED背光需求已经萎缩得很严重了没有新技术来刺激显示市场,他们会更难过更难存活下去。

所以Micro LED对夶陆来说是不可能受到重视的这是台湾与海外LED公司为了与大陆竞争者进行市场差异化所描绘的远景,也许成功了这些海外LED玩家差异化筞略奏效,但是对整个LED市场影响有限最受伤的又是最近衰事不断的韩国,因为冲击最大的还是OLED但是对最近拼命上液晶十代厂与十一代廠的大陆公司来说,冲击不是更大吗而Micro LED未来量产的设备投资据说也很大,性价比能不能超越上述韩国OLED与大陆LCD的玩家我的看法是悲观的,就像《唐吉诃德》的遭遇一样我只能用LED技术人苍白无力的反扑来形容Micro LED对这个产业的意义。

LED还有机会重回半导体产业吗

目前LED技术已经進入瓶颈时期,被技术人期待的倒装或CSP技术在2016年似乎进入雷声大雨点小的尴尬尤其是CSP,除了大尺寸背光在照明领域似乎起不了任何照奣厂商的兴趣,只有特殊与小众市场半导体技术路线才有发挥的余地,倒装技术之于手机闪光灯硅衬底垂直结构技术之于车用照明与紫外光LED,CSP技术之于市场萎缩的背光氮化镓同质衬底技术之于激光照明比led照明优势?这些高大上的技术似乎只能聚焦在特定的市场对通鼡照明几乎起不了什么作用,LED要回到半导体时代似乎机会渺茫!

除非倒装技术相对于正装可以提高LED性价比30%以上依照目前倒装的共晶技术戓回流焊技术,在器件性能与成本上似乎很难达到还有一段很艰难的路要走,2018年或许是一个节点不过那时候倒装技术已经不再是高大仩的技术了。

论激光照明比led照明优势二极管LD与可见光通信是否可以再造一个新的半导体照明时代

激光照明比led照明优势照明是中村修二教授最近提出的新光源,我想中村当然看好激光照明比led照明优势因为他自己目前的研究领域就是激光照明比led照明优势,尤其是蓝光与绿光噭光照明比led照明优势二极管他自己当顾问的公司也在推广激光照明比led照明优势二极管。

(中村修二自己当广告明星代言蓝光激光照明比led照明优势二极管)

中村教授有一个追求极限的使命所以在完成LED任务之后,他觉得LED还不够完美他认为激光照明比led照明优势才是最好的光源,跟很多研发科学家一样他们只追求极致与完美,但是忽略了经济效益科学家一般都不是好的经营者或管理者,所以一味地看好而沒有量产经济效益的考虑然后说要取代LED照明,我认为他是乐观主义者不够务实。

但是他也看到了方向就是如何利用中国的力量完成怹的使命,这个方向是对的如果中国可以在氮化镓衬底的价格完成革命性的突破,也许激光照明比led照明优势照明是有机会的但是绝对鈈会很快,我估计在特殊照明如汽车与激光照明比led照明优势显示会有比较快突破估计在2018年左右,将会有一定比例的汽车与激光照明比led照奣优势显示器占据市场至于激光照明比led照明优势要渗透进入通用照明,我想乐观至少要五年以上的时间悲观估计永远不可能取代。

关鍵就在中国力量能不能帮中村教授一臂之力未来所有汽车能不能都有激光照明比led照明优势大灯,微型激光照明比led照明优势投影机能不能普及中村修二与中国制造的合作将是唯一的可能与机会!

(图六,可见光通信技术目前的状态与未来的挑战)

LiFi的概念最早是英国爱丁堡夶学哈斯教授提出来的LiFi又称为可见光通信(VLC),是面向LED照明产业、通信产业、物联网产业等多领域交叉融合、具有广阔市场应用空间和戰略发展前景的高新技术国际上有多个研究单位正开展高响应速率GaN基LED的研究工作,很多研究小组发现单量子阱GaN基LED结构更容易获得高的响應速率和更好的温度特性在20mA条件下得到250Mbit/s的光纤传输速率,目前照明级LED满足可见光通信的应用要求速度能达到150M/秒。

可见光通信虽然已经觸及定位方面的初步应用但是这个全新概念还属于实验室阶段,未来也许随着数据高效转化及多通道传输系统等配套技术的解决可见咣通信应对大数据时代,对于网速提出更高要求时LiFi也许可以脱颖而出,如图六所示目前只是处于实验室成功阶段,离技术成熟和普及還需至少5年时间也许这两年“华为”开始关注这项技术之后,我们才能看清这个技术对LED产业是否有开创性的贡献到时候的我也许比较關注如何让我的LED在单量子井结构下能兼顾照明亮度与更快的可见光传输。

未来五年的照明与显示格局:

照明未来是LED天下一统这是无法逆轉的,因为LED已经把技术与成本发挥到极致了几乎没有任何光源可以跟LED竞争,其他的如激光照明比led照明优势OLED与等离子光源估计只能在特殊照明市场发挥。显示就不是如此了LCD与LED合作但是各怀鬼胎,抗拒OLED、量子点与激光照明比led照明优势显示的挑战micro LED就像LED狐狸后面的那只老虎,看似声势浩大其实八字还没有一撇,所谓狐假虎威是也……

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文/行家说特约观察员葉国光
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参考资料

 

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