中国LED研发与产业发展战略决策思考

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1、中国LED研发与产业发展战略决策思考时间:2009-12-1014:07:55來源:清华大学电子工程系作者:罗毅李洪涛韩彦军汪莱孟彦龙浏览311次【字体：去虫尘邕塾】【收藏】【关闭】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H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

2、了良好的发展势头，但总体上讲，在全球的竞争力和对还比较弱。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口光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。以日前的LED性能而论，低压、也流驱动的集群LED的使用造成半

3、导体照明灯具必须解决巨人热最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t芯片制作-管芯封装一＞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

4、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lOOlm/W,并不等于半导体照明灯具的效率也达到了lOOlm/W;更为重要的是，半导体照明产品要获得市场认同，包括灯貝效率、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。换旬话说，即使半导体照明灯具的效率达到了lOOlm/W,也不意味它就一定能为市场所接受，半导体照明木身还冇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、人眼俗适性等。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

5、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卜•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。二、未来市场集中领域：半导体照明和LED显示半导体照明产业主要包括面向室外通用照明、室内通用照明等的上、中、下游产业；LED显示产业主要包括LED背光源以及LED显示屏领域的上、中、下游产业。就技术层面來说，上、中、下游产业技术分别是材料外延和芯片制备、封装、模组和灯具制造技术。半导体照明和LED显示产品的上、中游产

6、业技术基本上是相同的，区別主耍在于下游技术。1、未來半导体照明市场最大的部分将是通用照明通用照明包括室内照明和室外照明两大类。这两类应用都要求灯具具有高发光效率、长寿命、环保等特性，其主要差别在于室内照明光源対照明效果和站质（包括显色性、色詁一•致性、光源的岀射度和均匀性、人眼舒适性等）有较高的要求，且英面向的消费群体対灯貝价格更敏感。另一方血，蓝光芯片的发光效率的优势有待进一步提高且受限于白光LED的封装技术，目前的半导体照明灯具大多为高色温冷白光,加之色品一致性与传统照明相比还不尽如人意，使得半导体照明灯貝目前在室外照

7、明中有较大规模应用，而在室内照明中才刚刚开始起步。因此，受限于成本和照明品质，半导体照明将率先在室外照明大规模应用，之后随着技术的不断发展逐渐进入室内照明领域。室外照明的一个典型应川是路灯，路灯是城市照明的重要纽成部分，具耗电量占整个照明川电的很人部分。传统的路灯采川高压钠灯，高发光效率的高压钠灯显色指数很低，使得被照射物体颜色失真非常明显；高显色性高压钠灯显色性冇所改善，但其发光效率、寿命都冇所损失；受限于其寿命较短，因此需要经常进行价格不菲的高空维护作业。一般高压钠灯的配光性能较差，也就是说道路照明时的均匀性不够好,而

8、为了满足道路照明对均匀性的要求一般高压钠灯路灯都采用比灯杆下照度需求大许多的额定功率，从而造成了能源的浪费，因此，开发新型高效、节能、长寿命、显色指数较好、环境友好的路灯对城市照明节能具冇I•分重要的意义。室外照明领域的巨大市场需求，推动着功率型LED路灯等灯具的技术水平不断进步，成木不断下降，新产品不