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中国LED研发与产业发展战略思考

时间:2009-12-10 14:03:20 来源:网络收集 作者:秩名 阅读:

近年来,我国LED产业发展迅速,现阶段从事该产业的人达数十万,研究机构近百个,企业数千家。从全球LED产业竞争格局看,当前国内LED封装企业自动化水平提升较快,以道路照明为主的照明应用产业取得了突破性发展,LED封装和应用方面在规模和产业化技术方面在全球具有重要影响力;另一方面,国内LED外延和芯片企业的产能和技术水平有了一定提升,上游产业保持了良好的发展势头,但总体上讲,在全球的竞争力相对还比较弱。在此背景下,科技部适时启动了“十城万盏”计划,极大地推动了国内官、产、学各界对半导体照明事业发展的热情。值此机会,我们将近年来在调研基础上形成的有关LED研发和产业发展的想法提出来,供业内同仁参考和指正。

一、未来产业发展特征:技术和市场一起成长

实际照明灯具的输出光通量通常在上千流明至数万流明,而目前单颗高端功率型白光LED的光通量仅在100流明左右,因此半导体照明灯具通常由数十至上百个集群白光LED组成。以目前的LED性能而论,低压、恒流驱动的集群LED的使用造成半导体照明灯具必须解决巨大热量的耗散和由交流市电向低压恒流转换而引起的电源管理问题。另外,传统封装的功率型LED的小光通、高亮度的发光特性会造成非常严重的眩光。所以,半导体照明技术不仅限于芯片的制作和封装技术,而是一个包含了光学设计、热量和电源管理等在内的系统级技术。

从LED外延片到最终的照明灯具需要经过材料外延→芯片制作→管芯封装→灯具设计和装配等一系列产业链环节。一方面,从外延片到最终照明和显示应用,产业链的各个环节都能形成独立的产品,并具有各自的技术壁垒和研发需求;另一方面,终端应用产品的质量会受到每个环节的影响。例如,半导体照明的核心部件是LED芯片,但LED芯片的发光效率达到100lm/W,并不等于半导体照明灯具的效率也达到了100lm/W;更为重要的是,半导体照明产品要获得市场认同,包括灯具效率、可靠性、人眼舒适性等在内的综合性能相对于传统照明产品必须获得明显的优势。换句话说,即使半导体照明灯具的效率达到了100lm/W,也不意味它就一定能为市场所接受,半导体照明本身还有许多科学问题需要研究,比如照明效果和品质包括显色性、色品一致性、人眼舒适性等。

只有当技术的发展使得半导体照明灯具在效率、照明品质、设计新颖性等方面相对传统光源取得优势,半导体照明才可能进入并不断开拓市场。另一方面,市场的扩大会促使产量扩充及业界研发投入的增加,加速技术进步,从而使性能提升并且成本与价格逐渐下降。上述两个过程交替往复,最终导致半导体照明产业的快速发展。

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