1LED产业现况与技术应用发展驱势蔡振荣博士材料与构装技术研发群组香港应用科技研究ASTRI Proprietary
2全球LED 市场预测(1)Data Source: DisplaybankASTRI Proprietary
3全球LED 市场预测(2)全球LED 市场2007年50亿美元成长至2013年140亿美元,年平均复合成长率19%LED在大尺寸(>10”, NB, TV, Monitor) LCD 背光源市场从2007年4千万快速成长至2013年亿美元,约占整体LED市场50%,年平均复合成长率135%LED 照明市场从2007年4亿美元成长至2013年亿美元,年平均复合成长率30%手机用LED市场将逐渐下滑，其占高亮度LED市场比重亦将由2007年~45%降至2013年~12%ASTRI Proprietary
4LED照明的应用ASTRI Proprietary
5全球照明市场分析照明市场规模大: 2008超过1100亿美元照明占全球电力消耗约20%LED适合切入主因在省电及寿命长ASTRI Proprietary
6LED照明应用发展方向过去:LED照明应用在过去以建筑景观用照明为主，如庭园路灯(Path light)、探照灯(Floodlight)、阶梯灯(Step lights)、阳台灯等，占2008 年整体LED照明市场约43%，但此一领域成长性已趋缓慢未来看好的新兴成长领域:9户外应用:LED路灯(全球路灯装置盏数已达到亿盏,中国2000-2500万盏)9室内应用:(1). 零售展示用照明成长最快，未来3年内成长率仍将维持5成以上(2). 居家照明: 成本??十城萬盞中國LED路灯照明市场预测ASTRI Proprietary
7LED 用于室内照明直接替换情境照明反匮控制白光: 结温& 色温&白光及彩光变换随周围环境调控色彩饱和度有线(产业化) 或无线(研更进一步节能5+W 射灯发中) 操控10-20W筒灯, 台灯& 条灯舒适线/面光源中程研发近程研发产业化进行中ASTRI Proprietary
8LED 路灯的发展趋势200420082012准备阶段完全成熟阶段发展阶段( 2004 ~ 2008 )( 2012 ~ )( 2008 ~ 2012 )• 重要技术发展及突破；• 地区性龙头企业出现，小• 系统业者推动市场化；• 2007/08 小规模示范工程；型企业将被淘汰；• 安装在公园和公共区域； • 客户学习阶段；• 不能提供有效节能和长寿• 大量不同领域的发展商争夺市场;• 相关标准及规范草案出台。命产品的企业被淘汰。• 制定针对室外照明的标准。 十城万盏LED照明发展3阶段内容与目标ASTRI Proprietary
9固态照明产业链半导体照明产业LED 产业LED 灯源外延片制造LED 芯片封装基板LED 灯具生产生产制造芯片切割测试照明系统照明设计通路商整合(工程公司)LED 封装及测试终端用户產業垂直整合?或垂直分工?ASTRI Proprietary
10LED在显示领域的应用ASTRI Proprietary
11LED在显示领域应用二大热点• 大尺寸LED背光源: 主流地位确认– NB & TV– 节能: 直下式区域控制动态背光(TV)– 薄型化: 侧背光– 色域: RG-p 白光LED NTSC:~80-85%– 成本: 量大及标准化Æ推动LED价格下降的杀手级应用• 微型投影系统(Pico-Projector)– 巨大市场潜力新产品(1). 整合于手机,笔电及可携电子产品(2). 独立式外接投影机– 产品定位及市场应用开发探索中!!– 主流技术待确立!!ASTRI Proprietary
12大尺寸LCD TV LED背光源研发进展50万台/3M侧背 光 高功率RGB LEDRG-p White LED直下式动态背光(LG/Toshiba)直下式动态RGB LED背光超薄型侧背光(Samsung/SONY)Data Souce: DigiTimes直下式动态背光SONY/SHARP: RGBSamsung / LG: RG-p whiteASTRI Proprietary
13大尺寸LED背光源市场预测Data Source: DisplaybankASTRI Proprietary
14中国LED厂商机会与挑战机会:(1). 庞大内需市场(Y09: >1800万台)及CRT换机潮(2). 金融风暴及家电下乡:中国品牌TV内销飞跃(Y09: 80%)(3). 国内LCD TV厂跨足液晶后段模块组装产业背光源模块开发与制造ÆLED 供货商决定权(4). 中小功率LED为主(<): 适合中国LED厂商挑战:新竞合时代9竞争: 国内彩电厂及背光厂抢进LED及相关照明产业??9合作:利用有利条件形成国内LED背光源产业链降低成本/ 提高获利ÆLCD TV 及LED双赢ASTRI Proprietary
15LED 投影显示Pico-ProjectorMini-PocketPocket独立型微型投影器嵌入式微型投影模块亮度: 7-15 lm亮度: 10-30 lm亮度: 50-100 lm亮度: >300lm lm功耗: < 1W功耗: 3-5W功耗: ~20W功耗: >50W尺寸: 5-10cc (模块)尺寸: ~100cc 尺寸: 200-300cc 尺寸: ~600cc(含电池模块,无风扇散热)(含电池模块,风扇散热)(交流电源)LED在投影显示的优势: 由小到大!!
16微型投影显示系统市场与应用微型投影器独立型微型投影器整合/嵌入式微型投影器应用:独立型多媒体播放器玩具或家庭娱乐微型投影机(Data source: Yole Development)整合/嵌入便携式电子产品，如手机、PDA、GPS, DSC, UMPC, NB, DVD player….庞大市场商机:5%手机份额(12亿/年):~ 六千万台微型投影器Source: Insight mediaASTRI Proprietary
17微型投影显示技术微型显示器投影(Micro-display)光源: RGB LED, White LED, RGB 激光微型显示器: DLP,LCoS, LCD激光扫瞄投影(Laser Scanning)光源: RGB 激光显示器: 微光机电扫瞄镜片微型显示器投影激光扫瞄投影简易光机结构技术及产业链成熟极高系统光机效率 to market!!可能具长期成本优势短期成本优势关键零组件可自主??较复杂光机结构技术及产业链不成熟低系统光机效率绿色激光??Cons长期成本下降??影像质量激光光斑关键零组件自主??激光安全问题?ASTRI Proprietary
18LED微型投影挑战与展望中国厂商困境与机会缺乏关键零组件技术: 微显示器(DLP, LCoS), 高功率LED芯片机会: 微型投影光机及LED光源模块Y10 商品化展望嵌入式微型投影模块>10 lm @ <1W 量产, Size: 5-10cc独立便携式微型投影器>30 lm @ 3-5W, Size: 50-100cc问题与挑战亮度vs. 功耗vs. 产品应用vs. 价格市场定位高效率LED光源模块(高电流驱动下)微型光机引擎设计vs. 影像质量ASTRI Proprietary
19两岸三地半导体照明产业分析ASTRI Proprietary
20固态照明产业中的价值链专利/ 技术品牌/ 服务1. 外延制造2. LED 器件制造3. 封装基板制造1. 芯片切割测试2. LED 封装3. LED 灯源制造4. LED 灯具制造1. 系统整合2. 照明设计系统整合R&D生产/组装制造销售/ 服务ASTRI Proprietary增值比例
21两岸三地半导体照明产业分析：中国大陆• 人口13亿, 人均GDP 3000美元• 优势– 资源整合于半导体照明协调领导小组办公室，励精图治– 各级政府积极投入– 数以千计中小企业及快速学习，形象工程淬练系统产品能力• 弱点/ 外在威胁– 产业链上中游缺乏自主专利– 外延/ 芯片技术落后约一世代，技术创新不足– 人才在职培训须再强化• 机会– 政府推动: 863/972 计划，节能减排，十城万盏，形象工程等– 广大国内市场孕育出实力雄厚终端产品(含系统)企业ASTRI Proprietary
22两岸三地半导体照明产业分析：台湾• 人口2300万, 人均GDP 13,000 - 17,000美元• 优势– 强大的半导体产业基础为后盾– LED外延、芯片及构装制造能力– 生产管理经验• 弱点/ 外在威胁:– 白光LED及大功率芯片专利问题– 光学设计、下游产品设计及系统整合能力较弱– 内需市场小• 机会– 外延/芯片/构装：世界白光LED 的代工厂，透过购并及交互授权快速强化产业规模 – 中国的半导体照明市场– AC LEDsASTRI Proprietary
23两岸三地半导体照明产业分析：香港/珠三角• 人口4600万(含深圳1,100万，香港700万), 人均GDP 香港24,000美元，深圳10,000美元 • 优势– 全球灯具生产行销重镇，中国电视生产重镇– 广东，广州，深圳，中山等各级政府积极投入– 香港设计能力，英语，第一世界环境• 弱点/ 外在威胁– 无具规模之外延/芯片企业– 各级政府无整合半导体照明之策略– 企业技术创新不足，产业链缺乏自主专利• 机会– 珠三角/香港之研发/生产/销售/服务逐步整合– 政府推动：节能减排，千里十万盏，形象工程，腾笼换鸟, etc.– 广大国内市场孕育出实力雄厚终端产品(含系统)企业ASTRI Proprietary
24中国金字塔型LED产业链大陆LED产业链呈现上、下游不均衡情形ASTRI Proprietary
25两岸三地于半导体产业的创新研发•中国大陆-目前企业可大但不够精实，应焠练精密加工能力为基础，厚植及稳定专长人力资 源，向上往LED器件封装，向下往标准化灯源、灯具发展，并建立起智权保护伞； -以产业垂直分工的方式进行产业整合，以使资源能专精运用发挥最大效果。•台湾-在外延、芯片、封装、背光应用等已具产业基础并占据重要产业环结，应朝向扩大 产业影响力或朝向材料开发方向发展；-对于已具专精能力并据有重要产业环结的企业，可以垂直整合进行发展。 •香港-朝向半导体照明产业的创意工业发展，针对精密或市场区隔的产品进行开 发，并需建立完整的智权保护网。ASTRI Proprietary
26香港应用科技研究院简介 (ASTRI)ASTRI Proprietary
27香港应用科技研究院(应科院/ASTRI)• 由香港特别行政区政府成立及资助, 于二零零一年开始运作• 创新科技署于二零零六年四月委任应科院承办「香港资讯及通讯技术研发中心」 • 使命：发展可应用于工业界的世界级科研，以产生经济效益• 进行四大应用科研领域– 企业与消费电子– 通讯技术– 集成电路设计– 材料与封装技术9生物医疗电子• 拥有雄厚的研发实力– 研究人员: >400人ASTRI Proprietary27ASTRI Proprietary
28材料与构装技术群组垂直结构先进封装技术LED芯片/ LED晶圆级系统构装•美国发明专利申请:101•企业伙伴签订合同:49三维封装有机衬底/陶瓷衬底室内智能灯•企业投入资金:HK$28M街灯封装可穿戴式医疗保健背光显示电子胎压监测系统 微型投影用于手机的防晶圆级相机模块抖相机模块 互动式显示无线能量采集微系统光感器及HDMI太阳能模块光电子组件微光机电 /喷墨头 ASTRI Proprietary
29香港应用科技研究院LED技术平台LED 芯片技术:LED 封装技术:垂直结构LED 芯片裸晶封装(COB)模块Chip + Wafer Design晶圆级封装及系统技术室内无线控制户外ColorTunableSystemMass 通用照明Production!Preparing Production!区域控制动态背光互动显示技术微光机电技术微型投影系统多重触控技术激光扫瞄投影技术薄型化LED背光公共空间显示技术显示系统China SSL Best Product innovation AwardsPreparing 2006 & 2008Production!60+Patents filed15+ industry contracts signedASTRI Proprietary
30应科院‘改良式抛光技术’ 之垂直结构LED已移除蓝宝石衬底的LED晶圆 -2 mm x 2mm mesa-蓝宝石已移除-GaN 与Cu 接合5项已申请美国专利；可回避激光剥离法专利。ASTRI Proprietary
31应科院照明用LED技术LED构装光源和灯具使用无线控制的LED照明系统• 3 个美国专利,10+ 美国专利申请;• 5W MR16: 2007年6月大量生产;• RGB 可调无线控制;• 75 ~ 175W 路灯代替100 ~ 250W HPS;ASTRI Proprietary
32应科院LED 路灯灯头推荐安装高度: 8~10m推荐安装高度: 6~8m输入电压: 110/220VAC, 50/60 Hz输入电压: 110/220VAC, 50/60 Hz 输入功率: 127W (LED) / 152W (System)输入功率: 130W (LED) / 156W (System) 工作温度: -40 ~ 50oC工作温度: -40 ~ 50oC 工作湿度: 10% ~ 100% RH工作湿度: 10% ~ 100% RH LED 估计寿命: > 30,000 hoursLED 估计寿命: > 30,000 hours 功率因子: > 功率因子: > 功率效率: > 83%功率效率: > 83% 灯具效率: > 65lm/W (CREE LEDs)灯具效率: >60lm/W (CREE LEDs) 有效照射面积: > 40 x 20m (8m height)有效照射面积: 32 x 18m (8m height) 接脚温度@25oC : < 55oC接脚温度@25oC : < 55oC 净重: Kg净重: 10 KgIP 防护等级: IP 66IP 防护等级: IP 66 RoHS : 满足RoHS : 满足 光学设计、热管理技术及供电系统设计为核心技术技术授权粤港三家公司ASTRI Proprietary
33香港应用科技研究院显示系统组固态光源在显示系统创新应用ASTRI Proprietary
34谢谢香港应用科技研究院有限公司(ASTRI) 联络人:蔡振荣(Chen Jung Tsai)cztsai@: (852) 34062814ASTRI Proprietary
