縱觀全球看中國LED產(chǎn)業(yè)碰壁專利技術(shù)
21ic訊 LED產(chǎn)業(yè)依其制造過程,大體上可分上游外延生長、中游芯片制作及下游封裝三個階段,還有一個最上游的基板廠家,通常是藍寶石基板,也包括CREE公司的獨門秘籍碳化硅基板。
外延片必須由MOCVD設備生產(chǎn),沒有MOCVD設備,也就意味著只是LED顆粒封裝廠家。MOCVD設備由AXITRON、VEECO和太陽日酸三家公司壟斷,日本廠家通常是自己生產(chǎn)MOCVD設備,極少數(shù)買太陽日酸的設備。MOCVD主要分兩種:一種是紅黃光,又稱四元;另一種是藍綠光,稱三元。紅黃光主要是用來生產(chǎn)字符顯示用LED、大屏幕顯示等,沒有技術(shù)門檻。藍綠光經(jīng)過表面特殊加工如涂特殊配方的熒光粉,可以從發(fā)藍光變?yōu)榘l(fā)白光,所有電子產(chǎn)品如筆記本電腦、電視和手機的背光光源大部分都采用LED,那些所謂LED電視是指采用LED而非CCFL做背光源的電視,與OLED電視有著天壤之別。
白光LED是復雜的專利糾紛,日本日亞化學第一個發(fā)明白光專利,五大公司Nichia、Osram、ToyodaGosei、Cree和Lumileds幾乎控制了整個白光LED產(chǎn)業(yè),這里專利密集,可以說是雷區(qū)重重,中國沒有一家企業(yè)獲得白光LED的專利等。
所有LED照明都必須是白光,無論是手電筒、路燈還是臺燈,并且所有背光源都必須是白光,這也就是說,中國沒有一家LED廠家能夠生產(chǎn)照明和電子產(chǎn)品背光源用的LED,只能做那些技術(shù)含量低的廣告牌或者紅黃光LED,因為它們沒有一家取得白光LED專利。
并且,中國大陸所有的照明用LED顆粒都是進口的,主要是進口Cree公司的,其在惠州有個封裝基地。所有電子產(chǎn)品背光源用LED顆粒也都是進口的,大陸這些所謂的LED照明廠家都不過是做個系統(tǒng)集成,封裝、做PCB板、做個外殼,技術(shù)含量基本為零。
全球最大的LED企業(yè)日亞化學公布2012年的業(yè)績顯示,2012年該公司收入同比6.8%,大約合32億美元,是中國大陸所有LED磊晶企業(yè)營收的3倍還要多。日亞化學利潤總額約為9億美元,是中國大陸所有外延片企業(yè)的10倍,如果不計算政府補貼,那將是40倍。而日亞化學的資本負債率僅為7.6%,中國大陸LED企業(yè)資本負債率均在60%以上。日亞化學自1999年發(fā)明藍光LED起,就高居全球第一名13年,中國大陸企業(yè)落后日亞最少50年。
白光LED之父中村修二的故事讓人深思。四國是日本四島中最小、最貧窮的一個地區(qū),這個島上有一所日本二流的國立大學德島大學。1973年中村修二到此求學,花了6年時間拿到電子工程碩士學位。由于學校聲譽不佳,中村進不了像索尼這樣的一流企業(yè),最后在導師的推薦下進了一間四國地區(qū)生產(chǎn)熒光粉的小公司-日亞化學。3年后中村修二便發(fā)表了文章:一種用于生長氮化鎵新穎的金屬有機物化學氣相沉積法。
論文一發(fā)表便轟動了世界半導體產(chǎn)業(yè)界和科學界,要知當時全球有許多大公司、著名大學科研機構(gòu)都在為半導體藍光光源薄膜材料的制備工藝頭痛不已。中村修二在沒有實驗員、沒有助手的情況下,用短短4年時間克服了兩個重大材料制備工藝難題:一個是高質(zhì)量氮化鎵薄膜的生長;另一個是氮化鎵空穴導電的調(diào)控。中村修二為日亞化學獲得了近20000億日元受益,尚不包括將來的和向其他公司專利授權(quán)的收入。日亞一舉成為世界LED巨頭,但日亞化學僅僅支付他兩萬日元的獎勵。1999年中村修二離開公司,向日亞索要賠償金600億日元,2005年雙方以8.4億日元和解。