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            淺談LED照明技術新趨勢

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            點擊次數:2694 更新時間:2017年04月07日08:25:26 打印此頁 關閉

            淺談LED照明技術新趨勢

            隨著LED市場逐步打開,行業競爭模式將發生巨大變化,隨著LED市場爭奪戰愈演愈烈,各企業的戰略也逐步升級,從過去的規模、價格戰轉向技術競爭。那么,當前制約LED產業發展的焦點技術是什么,目前取得了怎樣的突破?全球LED最新技術有哪些?未來的技術趨勢是什么?

            LED照明技術新趨勢是什么?它將給行業帶來怎樣一個前景?

            圖片說明

            01

            長遠來看LED的發展趨勢如何

            中國的LED和外延芯片將有進一步整合的過程

            在不斷的發展過程中我們的效率不斷提高,成本不斷下降,應用也不斷提升。從提高亮度的角度來講,有兩個方向,一個是提高效率,這個效率也就是剛才講的各式各樣效率;另外一個方面就是要增加電流的注入,效率的提升步驟是非常緩慢,可能提高5個點和10點效率非常慢,但是如果增加電流的注入,從30安培到60或者100,獲得流明上的提高是非??斓?,這是流明提高的兩個方面

            中國的LED和外延芯片發展關鍵在哪

            中山大學佛山研究院王剛教授認為,這么多年國內外包括韓國、臺灣、都在尋求ITO的替代金屬,氧化鋅是能夠替代ITO的透明導電薄膜。ITO有高透光率、可靠性、無毒,為什么解決不了氧化鋅的透明導電薄膜,是產業化大規模生產的問題。07、08年我們追蹤了,包括臺灣、三星一些相關的企業用各種方法都在做ITO。除了MOCVD的技術以外,都解決不了MOCVD值便高。

            目前,LED芯片技術的發展關鍵在于基底材料和晶圓生長技術?;撞牧铣藗鹘y的藍寶石材料、硅(Si)、碳化硅(SiC)以外,氧化鋅(ZnO)和氮化鎵(GaN)等也是當前研究的焦點。無論是重點照明和整體照明的大功率芯片,還是用于裝飾照明和一些簡單輔助照明的小功率芯片,技術提升的關鍵均圍繞如何研發出更高效率、更穩定的芯片。因此,提高LED芯片的效率成為提升LED照明整體技術指標的關鍵。在短短數年內,借助芯片結構、表面粗化、多量子阱結構設計等一系列技術的改進,LED在發光效率出現重大突破。相信隨著該技術的不斷成熟,LED量子效率將會得到進一步的提高,LED芯片的發光效率也會隨之攀升。

            圖片說明

            02

            如何平衡LED的品質與成本

            如何看待國產化LED設備技術

            晶能光電硅基LED研發副總裁孫錢博士認為,硅襯底有一些優勢,材料便宜,散熱系數好;難點就是有很高的缺陷密度,降低LED的光度。學術界希望把硅和氮化鎵整合在一起,但是有困難,主要困難是鎵與硅之間的大晶格失配。下一個怎么做呢?是提高性能和降低價值。硅襯底倒裝波LED芯片,效率會更高、工藝會更好。6英寸硅襯底上氮化鎵基大功率LED研發,有望降低成本50%以上。

            我們為了制作氧化鋅透明導電薄膜,我們的設備還是比較復雜的機臺,我們采取MOCVD的性質,我們針對可控性、穩定性關鍵技術,全部進行自主設計。包括控制和軟件都是國產的設備,采用垂直結構,為什么把第一臺機器做的這些復雜,我們是兼容MOCVD,一旦國產化以后可以很快切換過程。

            目前LED一般封裝所需的設備都可以國產化,這對我們LED產業是個重要支撐,其中固晶設備是一個集機電光一體化的設備,具有較高的技術門檻,但通過多年改進,目前國產固晶設備已能滿足實際生產需要,已大批量使用;焊線機是LED封裝中關鍵工序鍵合所需設備,對產品可靠性影響重大,客觀上要求焊線設備具有極高的穩定性,同時由于設備的穩定性以及產品的可靠性的確認需要很長時間,因此,封裝企業較少使用國產焊線機。

            03

            LED技術設備的瓶頸是什么

            新世紀光電CTO李允立博士強調,我們如果整天想芯片、封裝,這個真的是有限,真正要從系統的角度來看,有沒有辦法設計一個東西讓整個電力系統更便宜,可以設計更好的封裝,利用LED的設計,符合這個焦點,符合客戶的需求,滿足電壓的關系,可以讓整體的成本下降,讓LED更符合所有客戶的需求,讓成本下降。這都是我們努力的方向。

            什么樣的技術才適合我們的應用

            雙日機械高級經理中口正之表示,中國正逐步成為上游全國第一產業,雖然很多公司的產能利用率還不是很高,但是有很高的提升空間。這得益于中國廣大的中游和下游市場。由于中國在LED中游和下游有廣闊的市場,全球化變暖是一個新的課題,為了解決這個問題,白熾燈不僅在歐洲、日本已經開始逐步停止使用,今天這個借這個機會我給大家分享上游、中游、下游如何做更有吸引力的產品。

            一些智力密集型產業設備國產化率低一直是國內業界亟待解決的難題,LED設備就是其一。中國業界需要重新擬定LED產業設備國產化的判據或驗收指標,加入整線國產化率和單臺在線使用率。LED產業的設備國產化推進路線應該從下往上,先易后難。即從下游開始,經過中游,最終使得上游的生產線達到較高的整線國產化率;從容易的設備入手,最后使難度最大的MOCVD擁有較高的單臺在線使用率。另外,設備與工藝相輔相成,工藝是以設備為根本和載體,設備是以工藝為目標。設備是工藝物化的產物,只有緊緊圍繞生產工藝開發成本低廉、穩定性高的設備才能適應生產線的需求,才能在實踐中得到提升和改進,最終結合自己的工藝技術開發更先進的設備。因此,對于MOCVD設備的研發,應該與工藝緊密結合。

            04

            如何看待國內LED技術走向

            目前,國內LED外延、芯片及封裝研發、生產、試驗使用的設備大部分為進口,設備成本高,增加了LED企業的生產成本。國內設備制造商也早已開展了LED產業相關設備的研發及制造,但其制造的外延、芯片及封裝設備與國外同類設備相比,在設備的穩定性等方面還存在一定的差距。為此,建議相關設備制造商與外延、芯片及封裝企業進行有效聯合,共同參與LED外延、芯片及封裝設備的研發,提高設備的穩定性,滿足LED外延、芯片及封裝產業使用要求,使設備的各項性能達到國外同類設備水平,降低LED外延、芯片及封裝生產企業的設備使用成本,從而加快LED外延、芯片及封裝設備國產化的進程。

            隨著LED熱潮涌起,現在有越來越多的中國研究機構和企業進入設備開發的領域,細數一下可能不下十家。但要注意的是,一家新進的公司由于沒有足夠的生產經驗,開始時往往只能進行仿制,先不說可能存在的知識產權問題,僅就設備的穩定和市場化這兩個關鍵問題就非常難以解決。因為對于一個大型芯片廠來說,設備的價格只是考慮購買的因素之一,保證生產的穩定性和產品的一致性往往更加重要,開工以后產品的良率、原材料的投入、人力資源的消耗等也都是重點考慮的問題。一家新的企業驟然推出的一個新產品,沒有經過足夠的時間檢驗,是很難被市場接受的。

            此外,設備的研發需要較長時間積累,很難在一兩年內成功。因此很可能會出現投入巨大資金和精力研發出來,還來不及推向市場,技術已經升級換代的現象。我國863計劃支持LED設備研制已經有十年時間了,可這一瓶頸仍沒有突破,可見其難度之大。因此中國企業在投入設備生產領域時,要非常慎重。

            結語

            小編有話說

            隨著LED市場逐步打開,行業競爭模式將發生巨大變化;隨著LED市場爭奪戰愈演愈烈,各企業的戰略也逐步升級,從過去的規模、價格戰轉向技術競爭。對于實現LED質量的關鍵技術如外延技術、芯片工藝、封裝和熒光粉技術,這四個方面也是與效率緊密相關,和芯片相關的功率轉換效率,熒光粉轉換效率,光效率,實現高質量的LED必須在效率方面做提升。

            —  編輯  steven  —
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