LED照明產(chǎn)業(yè)的崛起是否預示著LED半導體時代的終結？

　　最近LED論壇很多，但是對很遠的未來趨勢說的多，真正討論LED行業(yè)核心內涵的越來越少，進入初冬的十一月，中村修二教授在北京論壇提及三項重點LED產(chǎn)業(yè)新趨勢，包括Micro LED、激光照明與LiFi，可能是因為LED這個行業(yè)已經(jīng)很成熟了，這些技術感覺離我們很近，但其實很遠很遠，或許有必要跟大家說明未來LED的技術與產(chǎn)業(yè)趨勢，讓從事LED產(chǎn)業(yè)的朋友參考一下。

　　身為一個清醒的LED老兵，有些技術趨勢與產(chǎn)品的未來方向我還是看得比較透的，我記得2014年參加完法蘭克福照明展之后，當大家都在起哄智能照明的時候，我判斷這是一個LED技術題材方面的炒作，絕對不會在短期內成為LED的主流。結果如我所料，智能照明到目前依舊是曲高和寡。“為賦新詞強說愁”是目前論壇與媒體最大的特寫，于是最近的論壇與媒體很精彩，有激光照明，LiFi與Micro LED給LED技術人員無限的希望，也有氮化鎵高功率器件HEMT的熱議給從事LED外延與芯片技術者另一個春天，有夢想是美好的，但是現(xiàn)實是殘酷的，LED到底未來會是什么樣？這個問題確實需要我們好好思考了。

　　1、LED是照明產(chǎn)業(yè)還是半導體行業(yè)？

　　LED到底是半導體產(chǎn)業(yè)還是照明產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在大家都有很深的困惑，依照我近日的觀察，今年過后，LED已經(jīng)徹底進入照明產(chǎn)業(yè)了，它的半導體產(chǎn)業(yè)特征越來越薄弱，要如何說明呢？我們可以從兩個產(chǎn)業(yè)的特性來對比，我們先分別介紹這兩個產(chǎn)業(yè)吧！

　　半導體產(chǎn)業(yè)的特征

　　我們知道IC有摩爾定律，這個定律預測集成電路芯片上所集成的電路的數(shù)目，每隔18個月就翻一倍，微處理器的性能每隔18個月提高一倍，或價格下降一半。如下圖一圖二所示：

　　

　　（▲圖一，單位面積芯片的數(shù)目：微觀的摩爾定律）

　　

　　（▲圖二，芯片效能與速度的摩爾定律）

　　摩爾定律到現(xiàn)在還是精確地預測IC芯片的技術走勢，而集成電路相關產(chǎn)業(yè)也花大筆大筆的經(jīng)費投入研發(fā)，做出效能與速度最好最快的處理器或內存芯片，所以我們幾乎每年都會看到最新的電子產(chǎn)品更新?lián)Q代，刺激年輕消費者的需求，這就是半導體產(chǎn)業(yè)最大的特征：投資→技術超越→電子產(chǎn)品更新?lián)Q代→產(chǎn)品市場飽和→投資→技術再超越……

　　所以幾乎每一到二年，我們的電子產(chǎn)品例如手機都會出新品，而新款手機的性價比都會比前一代高出30%到50%，這就是半導體產(chǎn)業(yè)，他是一直加速的汽車，幾乎不愿意減速下來，因為減速意味著被淘汰，所以它是資金與人才缺一不可的產(chǎn)業(yè)，除了吸納了大量的資金，也壟斷了大量的人才。

　　同樣的，在化合物半導體的LED有一個我們比較不熟知的海茲定律：

　　

　?。ā鴪D三，海茲定律）

　　如圖三所示，這個定律預測LED的價格每10年將為原來的1/10，輸出流明則增加20倍，如圖三所示，從第一顆可見光紅光商業(yè)化的1962年到現(xiàn)在，這個定律看似完美無缺的精準預測LED的技術與價格發(fā)展趨勢。

　　自從1993年中村修二博士發(fā)明第一顆商業(yè)化藍光LED之后，LED開始進入全彩時代，但是當時的LED價格高，亮度不亮，所以應用有限，經(jīng)過七年的摸索， 這個行業(yè)慢慢轉移到中國人手上，臺灣是推動LED第一波高潮的推手，如圖四所示，2000年到2008年，LED進入第一個黃金時期，技術進步是驅動LED成長的最大動力，第一波的激光切割技術大幅降低芯片成本，ITO透明導電層取代鎳金透明電極的技術的導入，提高了一倍的亮度，LED進入背光時代。

　　

　?。ā鴪D四，2002年到2015年LED技術與市場應用趨勢圖）

　　2008年到2010年，圖形襯底PSS技術的倒入，讓大尺寸背光開始大量使用LED取代CCFL，LED的半導體屬性達到高潮，技術人才奇貨可居，中國大陸開始新一輪的瘋狂投資，LED重心由臺灣慢慢轉移到中國大陸，一系列的技術都由臺灣工程師帶到大陸，臺灣與大陸由分工關系變成競爭關系。

　　2014年到2016年對LED來說是由半導體高科技行業(yè)轉變?yōu)檎彰鳟a(chǎn)業(yè)的轉折過渡的三年，由于歐美日韓臺灣的企業(yè)因為中國大陸非理性的殺價競爭，結果對LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了不如歸去之感，他們對LED技術的投資幾乎是九牛一毛，很多企業(yè)幾乎都要脫手放棄這個雞肋，所以自從2014年科銳宣布303流明瓦的技術發(fā)布之后，歐美日韓臺灣企業(yè)就很少有聲音了，相對的，中國大陸的企業(yè)就活躍多了。

　　LED芯片技術的增長沒有對海茲定律有多大的貢獻，但是中國封裝行業(yè)在成本上可以說花了很大的力氣，硅膠國產(chǎn)化導致膠水成本的急速降低，LED器件的電流密度提高三倍的大電流over drive驅動燈珠大幅度降低成本，合金線，鍍鈀銅線的使用讓成本又降低了一定的比例，中國LED廠家為了降低成本幾乎已經(jīng)用盡了洪荒之力了，海茲定律似乎已經(jīng)來到了極限，幾乎已經(jīng)失去了半導體技術帶動行業(yè)增長的屬性了。它不再需要大量的投資，也幾乎不需要那么多高端人才了。

　　照明產(chǎn)業(yè)的特征

　　照明產(chǎn)業(yè)是一個非常傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，從愛迪生鎢絲燈泡開始已經(jīng)將近137年的歷史了，這個產(chǎn)業(yè)有一個特色，初期技術開發(fā)是高大上的高科技產(chǎn)業(yè)，但是隨著燈泡產(chǎn)品的成熟，技術與開發(fā)的比重越來越低，產(chǎn)業(yè)越來越成熟，需要投入的研發(fā)與工程驗證經(jīng)費會越來越低，技術人員的價值也開始貶值，營銷與市場渠道越來越重要，這個產(chǎn)業(yè)在歷史上經(jīng)過幾次產(chǎn)品更新?lián)Q代，例如節(jié)能燈的出現(xiàn)與最近LED半導體照明的崛起都有這樣的過程，而最接近我們看到的時代就是LED照明快速崛起獨占市場的時代，如上圖四所示，2014年開始，技術突破在LED發(fā)展的比重就慢慢降低了，LED顛覆性技術大突破已經(jīng)越來越少了，幾乎沒有什么技術可以一錘定音促發(fā)一種LED應用產(chǎn)品的大爆發(fā)。

　　就像鎢絲燈與節(jié)能燈一樣，初期是一個不折不扣的高大上高科技產(chǎn)業(yè)，但是不到幾年光景，它就成為一個成熟的照明產(chǎn)業(yè)，技術的主導作用越來越少，最后行業(yè)的走向就是管理，規(guī)模與通路三駕馬車并行的行業(yè)，如圖四所示，當2014年LED照明產(chǎn)值開始高于大尺寸背光產(chǎn)值時，大家感受還沒有這么強烈，到了今年的2016，LED照明產(chǎn)值已經(jīng)大于其他LED應用產(chǎn)值，LED半導體行業(yè)屬性越來越淡，即將進入2017年，大家有沒有感覺到LED的半導體時代已經(jīng)終結，正式進入照明行業(yè)時代了呢？

　　2、LED的無奈與尷尬：照明東方不敗，顯示卻被逼入墻角

　　由上面對半導體行業(yè)與照明產(chǎn)業(yè)的分析，大家應該可以意識到LED已經(jīng)屬于照明行業(yè)了，而且LED幾乎讓其他光源沒有翻身的機會，未來十年甚至三十年，LED一定是家家戶戶使用的光源，就像七零年代前的鎢絲燈泡與二十世紀后期的節(jié)能燈一樣，它變成人類需要光亮的生活必需品，技術進步已經(jīng)不是它前進的動力，因為它已經(jīng)是價格最便宜，光效最高的無污染光源了，現(xiàn)在你用的LED燈泡是100流明瓦，你會因為飛利浦最近出一款120流明瓦的新產(chǎn)品而去換燈嗎？LED光源不會像電子消費品只要技術更新?lián)Q代就會出現(xiàn)換機潮，而用技術降低成本的比例也越來越小，這個現(xiàn)狀會持續(xù)很久很久。

　　顯示市場除了最近小間距需求變大以外，背光可謂一片慘淡，大尺寸背光市場的飽和，加上OLED的步步緊逼，在液晶顯示供應鏈的LED背光似乎處于非常尷尬的境地，最近的氛圍都在提Micro LED，真的有機會讓這個技術給供過于求的技術人員發(fā)揮的舞臺嗎？下面是我個人對這個技術的未來分析。

　　3、蒼白與無力的LED技術人員大反撲！Micro LED

　　最近micro LED被炒得火熱，這一波的熱議很特別，是由海外開始的，并沒有在國內產(chǎn)生多少漣漪，我一直認為在液晶電視出來之前，顯示技術的更新?lián)Q代是比較有意義的，清晰的畫質，節(jié)省大量的用電與少去有害的污染物質，跟照明一樣，經(jīng)過鎢絲燈，節(jié)能燈到LED，目標是更省電更環(huán)保，顯示技術也是如此，到了液晶時代已經(jīng)到了一個里程碑。

　　但是人類從來不是一個滿足于現(xiàn)狀的動物，現(xiàn)在顯示技術的競爭就是如何滿足人類視覺更苛刻的貪婪要求，于是群雄并起，如圖五所示，主軸是LCD+LED背光與OLED的對抗，配角是量子點，激光顯示與小間距LED顯示屏，LED始終在這場戰(zhàn)爭里當配角或隨從的角色，LCD與OLED對抗，LED是LCD的背光源，本質還是LCD與OLED的對抗，小間距LED顯示屏幾乎只能是這場戰(zhàn)爭里面的配角而已，它要挑戰(zhàn)顯示市場的主流幾乎不可能，它只能在戶外與戶內遠距離觀看的顯示市場有發(fā)揮的空間。

　　

　?。ā鴪D五，顯示產(chǎn)業(yè)的競爭圖）

　　最近熱炒的Micro LED有機會嗎？這個問題很難回答，但是現(xiàn)實卻也很殘酷，就算Micro LED可以取代顯示市場又如何？對LED整個市場有影響嗎？我想答案是LED技術從業(yè)者不想聽的，我試著從最近談論Micro LED優(yōu)點的兩方面給大家解答：

　　說法一：Micro LED技術可以跟OLED競爭，主導未來顯示市場！

　　回答：依照我看到的Micro LED技術的優(yōu)點，確實有跟OLED一較高下的實力，但是它只是把失去的市場拿回來，OLED取代LCD+LED背光，Micro LED再把OLED干掉，一去一回，LED還是那個LED，只是角色從背光變成主動像素發(fā)光，技術升級了，成本可能增加更多，況且目前OLED還在與LCD競爭，他們的投資巨大，成本會越來越低，Micro LED在跟他們競爭上會落于先天的弱勢，短時間很難造成對他們的威脅，而且技術成熟度非常低，目前我看到的只是處于概念階段，想要競爭，估計沒有五年很難成功。

　　說法二：Micro LED會解決上游過剩的問題，未來上游還有擴產(chǎn)的空間！

　　回答：OLED要取代LCD+LED背光，LED確實受到用量減少的威脅，不過因為照明市場的崛起，這個減少不會對LED市場有多大的影響，而且目前小間距顯示屏市場的崛起，LED用量確實增加了不少，就算Micro LED取代了OLED，對LED市場也起不了什么波濤，就是LED用量增加了幾個百分點，要用Micro LED來解決LED芯片產(chǎn)能過剩的問題，我覺得是一個假議題，至少內地不是，也許海外LED廠商需要，因為LED背光需求已經(jīng)萎縮得很嚴重了，沒有新技術來刺激顯示市場，他們會更難過，更難存活下去。

　　所以Micro LED對大陸來說是不可能受到重視的，這是臺灣與海外LED公司為了與大陸競爭者進行市場差異化所描繪的遠景，也許成功了，這些海外LED玩家差異化策略奏效，但是對整個LED市場影響有限，最受傷的又是最近衰事不斷的韓國，因為沖擊最大的還是OLED，但是對最近拼命上液晶十代廠與十一代廠的大陸公司來說，沖擊不是更大嗎？而Micro LED未來量產(chǎn)的設備投資據(jù)說也很大，性價比能不能超越上述韓國OLED與大陸LCD的玩家，我的看法是悲觀的，就像《唐吉訶德》的遭遇一樣，我只能用LED技術人蒼白無力的反撲來形容Micro LED對這個產(chǎn)業(yè)的意義。

　　4、LED還有機會重回半導體產(chǎn)業(yè)嗎？

　　目前LED技術已經(jīng)進入瓶頸時期，被技術人期待的倒裝或CSP技術在2016年似乎進入雷聲大雨點小的尷尬，尤其是CSP，除了大尺寸背光，在照明領域似乎起不了任何照明廠商的興趣，只有特殊與小眾市場，半導體技術路線才有發(fā)揮的余地，倒裝技術之于手機閃光燈，硅襯底垂直結構技術之于車用照明與紫外光LED，CSP技術之于市場萎縮的背光，氮化鎵同質襯底技術之于激光？這些高大上的技術似乎只能聚焦在特定的市場，對通用照明幾乎起不了什么作用，LED要回到半導體時代似乎機會渺茫！

　　除非倒裝技術相對于正裝可以提高LED性價比30%以上，依照目前倒裝的共晶技術或回流焊技術，在器件性能與成本上似乎很難達到，還有一段很艱難的路要走，2018年或許是一個節(jié)點，不過那時候倒裝技術已經(jīng)不再是高大上的技術了。

　　5、論激光二極管LD與可見光通信是否可再造一個新的半導體照明時代

　　激光照明是中村修二教授最近提出的新光源，我想中村當然看好激光，因為他自己目前的研究領域就是激光，尤其是藍光與綠光激光二極管，他自己當顧問的公司也在推廣激光二極管。

　　

　?。▓D：中村修二自己當廣告明星代言藍光激光二極管）

　　中村教授有一個追求極限的使命，所以在完成LED任務之后，他覺得LED還不夠完美，他認為激光才是最好的光源，跟很多研發(fā)科學家一樣，他們只追求極致與完美，但是忽略了經(jīng)濟效益，科學家一般都不是好的經(jīng)營者或管理者，所以一味地看好而沒有量產(chǎn)經(jīng)濟效益的考慮，然后說要取代LED照明，我認為他是樂觀主義者，不夠務實。

　　但是他也看到了方向，就是如何利用中國的力量完成他的使命，這個方向是對的，如果中國可以在氮化鎵襯底的價格完成革命性的突破，也許激光照明是有機會的，但是絕對不會很快，我估計在特殊照明如汽車與激光顯示會有比較快突破，估計在2018年左右，將會有一定比例的汽車與激光顯示器占據(jù)市場，至于激光要滲透進入通用照明，我想樂觀至少要五年以上的時間，悲觀估計永遠不可能取代。

　　關鍵就在中國力量能不能幫中村教授一臂之力，未來所有汽車能不能都有激光大燈，微型激光投影機能不能普及，中村修二與中國制造的合作將是唯一的可能與機會！

　　

　?。ā鴪D六，可見光通信技術目前的狀態(tài)與未來的挑戰(zhàn)）

　　LiFi的概念最早是英國愛丁堡大學哈斯教授提出來的，LiFi又稱為可見光通信（VLC），是面向LED照明產(chǎn)業(yè)、通信產(chǎn)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)等多領域交叉融合、具有廣闊市場應用空間和戰(zhàn)略發(fā)展前景的高新技術，國際上有多個研究單位正開展高響應速率GaN基LED的研究工作，很多研究小組發(fā)現(xiàn)單量子阱GaN基LED結構更容易獲得高的響應速率和更好的溫度特性，在20mA條件下得到250Mbit/s的光纖傳輸速率，目前照明級LED滿足可見光通信的應用要求，速度能達到150M/秒。

　　可見光通信雖然已經(jīng)觸及定位方面的初步應用，但是這個全新概念還屬于實驗室階段，未來也許隨著數(shù)據(jù)高效轉化及多通道傳輸系統(tǒng)等配套技術的解決，可見光通信應對大數(shù)據(jù)時代，對于網(wǎng)速提出更高要求時，LiFi也許可以脫穎而出，如圖六所示，目前只是處于實驗室成功階段，離技術成熟和普及還需至少5年時間，也許這兩年“華為”開始關注這項技術之后，我們才能看清這個技術對LED產(chǎn)業(yè)是否有開創(chuàng)性的貢獻，到時候的我也許比較關注如何讓我的LED在單量子井結構下能兼顧照明亮度與更快的可見光傳輸。

　　6、未來五年的照明與顯示格局

　　照明未來是LED天下一統(tǒng)，這是無法逆轉的，因為LED已經(jīng)把技術與成本發(fā)揮到極致了，幾乎沒有任何光源可以跟LED競爭，其他的如激光，OLED與等離子光源估計只能在特殊照明市場發(fā)揮。顯示就不是如此了，LCD與LED合作但是各懷鬼胎，抗拒OLED、量子點與激光顯示的挑戰(zhàn)，micro LED就像LED狐貍后面的那只老虎，看似聲勢浩大，其實八字還沒有一撇，所謂狐假虎威是也，目前來看，顯示的市場已經(jīng)進入混戰(zhàn)廝殺的新時代，每個技術都是大手筆的投資，誰也輸不起，以我的觀察，大尺寸顯示未來會是LCD與激光投影顯示的競爭，中小尺寸估計會是LCD，OLED與量子點的天下，Micro LED會是最后的收割者嗎？五年以后的事我可能預測不出來，所以五年內應該不可能吧！

　　7、LED技術人角色的調適與轉進

　　過去十年，LED吸納了大量的海內外人才，這三年，由于LED產(chǎn)業(yè)特色由半導體行業(yè)屬性向照明產(chǎn)業(yè)的轉變，爆發(fā)了一波人才泡沫，過去LED技術人才幾乎比其他行業(yè)技術人才待遇高出50%以上，經(jīng)過這一波行業(yè)屬性的調整，LED釋放了大量的高端人力，在這個科技瞬息萬變的時代，你目前所擁有的技術不一定是你的鐵飯碗，也許你已經(jīng)財務自由，這樣你可以開始享受你的未來生活了。如果沒有，我想到的出路有三個方向給大家參考：

　　第一、如果你還有不錯的外語能力與很高的情商EQ，發(fā)展多方位才能或許可以讓你繼續(xù)悠游在這個產(chǎn)業(yè)，LED照明行業(yè)也許不需要這么多專門的技術人才，但是隨著中國LED的國際企圖心雄起，中國LED需要有技術與管理背景的國際化人才，你如果夠厲害，以后很多中國LED老板會請你去管美國，荷蘭與德國的員工，你想挑戰(zhàn)嗎？

　　第二、人類對感官的享受是永不停止的，或許你還是很死腦筋，認為OLED或許不是顯示技術的終點，認為在顯示方面Micro LED或許有一搏的機會，你可以繼續(xù)留在這個行業(yè)奮斗，但是你會很孤單，你的老板為了省下預算，研發(fā)團隊或許會縮編，很少的經(jīng)費，很少的技術團隊，也許薪水也縮水了，希望在這樣的條件下你還沉得住，當然如果你運氣很好，在財大氣粗的土豪公司研發(fā)這些未來技術，我只能跟你說“好好珍惜吧”。

　　第三、轉進相近材料或技術的產(chǎn)業(yè)，如果你不到四十歲，還有兩個高大上的領域你可以去試試，不過你要調試心態(tài)，從學習者開始進入，放低身段或許還有機會成為你的事業(yè)第二春，激光與高功率器件未來十年還是新科技，尤其是深圳準備與中村合作激光技術，深圳以后會是半導體激光的制造中心也不無可能。中國現(xiàn)在對半導體產(chǎn)業(yè)是發(fā)了瘋似的支持，只是因為中國進口半導體芯片的金額居然比石油還高，雨露均沾的氮化鎵功率器件或許也會有大筆資金投入與扶持，身為氮化鎵LED技術高手的你心動了嗎？