- 發(fā)熱給LED器件帶來最大影響
- 大陸成為LED發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮牡貐^(qū)
- 產業(yè)鏈初步形成
- 室內照明發(fā)光效率應達120-150瓦
7月28日消息，在今日舉行的“2010年第二季度中國電子信息產業(yè)運行暨彩電行業(yè)研究季度發(fā)布會”上，工信部電子信息司副巡視員關白玉表示，LED在封裝方面給使我們需要挑戰(zhàn)的方面，因為光和熱都是在一起，在一個器件領域。我們希望把LED發(fā)光效率的特點能夠做得更好，多發(fā)光少發(fā)熱，這是我們的追求。
關白玉認為，發(fā)熱給LED器件帶來最大的影響，如果總在高溫的情況下實現(xiàn)照明，它會極大的影響照明器件或者燈具的一個壽命。所以在這個方面，在封裝的結構方面，LED的照明提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。
關白玉透露，我們在封裝方面需要滿足散熱和形狀的要求，另外在材料方面也要知道有所為，有所不為，關鍵是要增強一些材料和短期自主開發(fā)的一些項目。
以下是關白玉在大會的發(fā)言實錄。
關白玉：快速發(fā)展給我們整機的一些應用帶來核心發(fā)展的機遇，在今天在信息化的產品方面實際上尤其在平板電視的發(fā)展方式，出現(xiàn)了一些新的機會，首先我們在LED發(fā)展的一些情況和應用方面做一個發(fā)展現(xiàn)狀的這樣一個報告。
第一部分，是發(fā)展LED應用產業(yè)及應用的重要意義，大家都知道，我們比較快的做一個描述。
發(fā)展LED產業(yè)是促進綠色制造的具體實踐。能源緊缺與經濟發(fā)展的矛盾是世界各國共同面對的課題，走節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展道路是必然的選擇。LED及其應用產品在節(jié)約能源方面具有明顯優(yōu)勢，發(fā)展LED應用產業(yè)是完全符合當前經濟和社會發(fā)展的要求，是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的具體實踐。
近年來光電子技術快速進步和新光源革命帶來的巨大市場需求，使得發(fā)光二極管（簡稱LED）以前所未有的速度發(fā)展，成為產業(yè)發(fā)展的熱點倍受關注。LED自1962年問世以來，技術水平迅速提高、產業(yè)規(guī)模持續(xù)發(fā)展、應用領域不斷拓寬。
我們國家在LED這樣一個發(fā)展上來講，我們那時候主要集中在研究所研究，產業(yè)的這樣一個發(fā)展還是在改革開放以后。我們回顧一下發(fā)光二極管它的技術和產業(yè)發(fā)展的歷程。
從1962年第一只紅光LED誕生起，相繼開發(fā)出橙、黃、綠色的各種單色LED，并用于信號指示、顯示，逐步發(fā)展到小型LED顯示屏等，這個可以顯示字符。
1991年有一個技術的突破，就是采用MOCVD外延方式，開發(fā)高亮度紅色發(fā)光二極管，在之前我們有二元系、三元系的材料都做過，后來我們采用過，后來開發(fā)四元系。1994年，在GaN基片上研發(fā)出第一只發(fā)光藍色的發(fā)光二極管。這個使整個的LED的顯示成為全色顯示，在戶外高亮度這一個器件上，在屏上面作出一個貢獻。
藍光激發(fā)熒光粉，發(fā)白光，也是照明領域一個歷程，這個是在1997年發(fā)明。
我們用LED發(fā)白光有三個技術線，一個是用紅綠藍三個色發(fā)白光，在一個芯片上紅綠藍的芯片上發(fā)白光，我們創(chuàng)造的這樣一個技術水平，就是利用藍色光激發(fā)熒光粉發(fā)白光，現(xiàn)在大量LED用這種方法做得比較多，用三種芯片混合發(fā)白光也是相對比較成熟。我們現(xiàn)在最多的是大的LED顯示屏，它由一些小像素做好芯片以后，裝備好LED顯示屏，無論是戶內還是戶外都是做得很成熟的，屏的技術應該是做得很好了，這個器件還需要進口的一些器件進行配套。但是目前三種顏色的發(fā)光二極管進步已經很快了。
去年在我們周年慶的時候，天安門有四個屏，靠近紀念碑有兩個長條屏幕，這個就是用這個芯片做成的，后來又擺在紀念碑的南邊。也制成了白光的LED，這個也屬于激發(fā)熒光粉，發(fā)白光的這樣一個線的方式。真正能夠使發(fā)光二極管提高性能，首先是提高亮度，這個作為進入光源的亮度最主要的，最基本的條件?，F(xiàn)在這個發(fā)光二極管能夠進入到多個應用領域里面，主要就是在熒光照明的顯示屏方面形成了一定的產業(yè)規(guī)模。像剛才那個圖片，實際上在裝飾上有更好的這樣一個應用，這個產業(yè)規(guī)模也相對比較大一點。
在顯示屏方面也做得越來越大，因為色彩絢麗、圖象清晰，在物理尺寸方面各式各樣的，有平的，有圓形的，有不規(guī)則的。在市里面也做了各式各樣的工程，比如2008年奧運會，大家強調視覺沖擊，這個也是做了很好的一個工程，也應用方面的一個里程碑的一個工作?，F(xiàn)在在城市量化方面也做了很多屏幕的顯示，尤其是圖象的顯示，在整個的城市的裝飾方面也做得比較好了。
技術上不斷突破，發(fā)光效應不斷的提高，能夠進入照明領域技術的挑戰(zhàn)不斷的開發(fā)和生產，現(xiàn)在我們做到的發(fā)光效率也可以達到100多瓦，室內照明和室外路燈照明有比較大的差距，希望進入室內照明的領域里面，這樣一個發(fā)光效率，應該達到120-150瓦，現(xiàn)在有一些大公司實際上做到了發(fā)光效率走在最前端的美國的科瑞公司，它現(xiàn)在做到的是160瓦的效果。這個看起來每年都在提高，這里面所有關鍵技術的開發(fā)，這里面還有很多技術工作要做。除了芯片的工作要做很多核心技術的開發(fā)之外，在封裝方面有一個挑戰(zhàn)，因為光和熱都是在一起，在一個器件領域。我們希望把LED發(fā)光效率的特點能夠做得更好，多發(fā)光少發(fā)熱，這是我們的追求。發(fā)熱給這個器件帶來最大的影響，如果總在高溫的情況下實現(xiàn)照明，它會極大的影響照明器件或者燈具的一個壽命。所以在這個方面，在封裝的結構方面，LED的照明提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。
LED的應用，在多個領域里面都可以有這樣的實踐?，F(xiàn)在這個下面幾張圖大家看到的，都是比較熟悉的背光源，有車燈。后面還有一些像燈，手電筒，臺燈，這些都不是特別大的應用，但是真正進入到照明里面，進入到我們通用照明這個方面，一個LED的路燈，另外還有一個室內照明。
回到剛才的路燈，路燈和普通照明這個領域包括室內的這個領域，在照明領域最高層次的產品，所以LED作為照明一個光源。
照明燈具有各式各樣的造型，滿足不同的功能和要求。大家可以看到，路燈照明是由上百只LED照明的器件組成一個燈，它里面有一些相關的控制電路，包括里面的驅動電路，包括里面的一些電源開關電路，還有相關的一些整個燈具的配光設計。在燈具方面不是和傳統(tǒng)的照明熒光燈、日光燈、節(jié)能燈，是簡單的一個器件，這個形成了一個小的系統(tǒng)。
下面還有一些是做一個太陽能電池和風力發(fā)電。LED燈做電源的因素，這個更復雜，比如說太陽能電池和風力發(fā)電受到一些限制，晚上就沒有太陽了，沒有風了，這個就有一個儲能的問題，有一個儲能電池，晚上LED燈能夠提供電力。在這個里面同樣存在節(jié)能環(huán)保的這樣一個因素里面，電池要什么樣的電池，我們以往用的一些對于環(huán)境造成嚴重污染的電池不可能再用，一定要用新的節(jié)能電池來用，這些都在開發(fā)之中。
這些對于燈具要求比較高的一些類型，整個隧道24小時在進行照明的，這個質量的穩(wěn)定性和可靠性都要求比較高，在室內照明方面，我們可以串在一塊，用日光燈的方式來進行使用。另外一個做一個白熾燈的情況，220V就可以，在燈具里面都做好了。
在整個的應用領域方面，做得比較多的，在顯示方面做得比較成熟了。在一些小的礦燈、手電筒方面開始有產品在供應市場了。但是一些手電筒大家做了這么多，因為技術要求不是特別高。
在背光源這幾年發(fā)展也是比較快，從液晶顯示屏從小到大依次進行LED背光源的這樣一個開發(fā)和使用。在公共照明方面還是剛剛起步。
第二部分，LED應用產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃設想。它優(yōu)良的性能和產業(yè)發(fā)展的良好前景，方方面面都是加大力度推動產業(yè)發(fā)展。當前大陸成為LED發(fā)展最快，潛力最大的地區(qū)。
2008年下半年到2009年全年全球經歷了金融危機帶來的負面影響，許多產業(yè)在應對金融危機方面采取了很大的措施，但是受到了產能下降，經濟效益下降的影響。但是整個LED發(fā)展狀況里面保持了高速發(fā)展的態(tài)勢，大概是20%-30%的增長幅度，這樣展現(xiàn)了電子產業(yè)發(fā)展的潛力，保持這樣一個良好態(tài)勢。
第一部分就是產業(yè)環(huán)境不斷優(yōu)化，政府高度重視LED產業(yè)發(fā)展，把它作為產業(yè)發(fā)展動力，作為動力性新興產業(yè)，出臺了一系列的政策措施，一些行業(yè)標準相對出臺。為了能夠盡快促進產業(yè)規(guī)范來發(fā)展，在LED的產品的研發(fā)和生產應用方面提供重要的依據(jù)。市場經濟的特點一個是競爭，另外一個隨著這個方面，我們在國家的工業(yè)標準方面仍然出現(xiàn)了一個良好的環(huán)境，圍繞這個做相關的工作，我們都在國家標準化。
各地出臺了一些政策，技術創(chuàng)新能力不斷提升，我們是七八年的光景，我們一步一步走過來，我們當時預計還沒有這么好，只要大家看到他們良好前景多方面資源的投入能夠在技術創(chuàng)新方面能夠有很快的步伐，我們有更開放的方式來做這個，采取大公司的一些芯片，在風光技術方面走得快一些，另外我們在國內的芯片水平達到一定的程度上面，我們需要一步一步達到我們的產業(yè)目標，我們產業(yè)規(guī)模保持了30%的增長，30%還高一點。我們生產的這樣一個廠商的迅速擴大的態(tài)勢?，F(xiàn)在我們芯片的廠商大概有幾家，包括一些研究所的一些研究機構是比較大的，封裝企業(yè)超過一千家，下游應用企業(yè)一千家，我們所說的封裝企業(yè)不是這個類型的器件。原來我們做LED只在單色顯示方面，我們做了封裝的技術都是大中型的，這樣技術含量不是特別高，所以這樣的企業(yè)就很多。下游的應用產品，包括做各種應用產品的企業(yè)，這個數(shù)據(jù)只是一個參考的數(shù)據(jù)，我們也要做一些調研和統(tǒng)計。
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在產業(yè)鏈方面，初步形成了。在整個國內形成了LED芯片的封裝，以及應用產品，在支撐我們產業(yè)發(fā)展也有一些企業(yè)在做，但是總體上來講，企業(yè)的數(shù)量和技術水平還有待于提高。另外產業(yè)這樣一個布局，主要是在長江三角洲、珠江三角洲，環(huán)渤海灣以及江蘇地區(qū)主要作為我們四大基地。
這個是上游、中游、下游產業(yè)的示意圖。
這個在市場產業(yè)分布的大概的一個構成。
芯片占50.2%，封裝占33%，應用占65%。
這個應用的方面也有一些新的發(fā)展。大家也都知道南韓地區(qū)采用LED背光源走到最前面。我們一般用生產多少臺LED來計算，以前這個LED的模子的規(guī)模比較小，最多的到61片。但是現(xiàn)在看到這樣一個情況還把它作為一個增長，但是確切的是用外延片生產多少，這個沒有確切的數(shù)字。還是大家看好的這樣一個發(fā)展的鏡頭，像汽車的前照燈，在電子里面這個是比較難做的。另外一個奧運會的開幕式，也都作為一個應用很好的一個例子。
背光源的應用。像背光源的應用前景，我們知道應該有這樣幾個方面：有一個更好的色域覆蓋，原來是紅色的因素，利用LED紅色有一個比較好的亮度的補充，所以在圖象的質量方面有一個很大的提高。另外功耗更小，采取區(qū)域背光控制，可以在圖象控制當中有一些控制。另外提高動態(tài)圖象的分辨率，提高它的立體度。實際上一種技術在做，在熱的管理上要做有基于機電本身的一個技術指標，在節(jié)能環(huán)保和提高畫面質量方面具有高性能的顯示，這是一些指標和現(xiàn)狀。
這是我國內做LED企業(yè)布局的情況（見PPT）。
產業(yè)規(guī)劃，推動產業(yè)結構健康有序，在當前仍要做好的產業(yè)規(guī)劃政策，應對產業(yè)發(fā)展營造良好的發(fā)展環(huán)境。說到我們國家出臺的一些政策 ，《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》，將“高效節(jié)能、長壽命的半導體照明產品”列入第一重點領域（能源）的第一優(yōu)先主題（工業(yè)節(jié) 能）中 。
在應對金融危機這樣一個大的舉措方面，國務院批準國家發(fā)改委和工信部共同編輯的《電子信息產業(yè)調整和振興規(guī)劃》去年四月份出臺了 。明確“支持大陸LED節(jié)能照明產品推廣”，并“研究出臺半導體照明推廣應用的鼓勵政策”，對半導體照明產業(yè)給予了重點支持。
2009年8月份國務院六部委出臺了《半導體照明節(jié)能產業(yè)發(fā)展意見》在分析產業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上，提出了產業(yè)發(fā)展的指導思想、 發(fā)展思路、重點領域以及相關政策措施。
我們正在策劃“十二五”發(fā)展規(guī)劃，這個是發(fā)改委和我們部里共同編制的規(guī)劃，第一個要做好LED和應用產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展規(guī)劃。
第二做好產業(yè)發(fā)展部署，引導產業(yè)科學有序健康發(fā)展。做好產業(yè)發(fā)展的部署包括產業(yè)鏈的部署，包括應用方面的部署。
第三加大力度提高自主創(chuàng)新能力，作為最主要的一個內容。在LED能夠向照明領域發(fā)展，我國一些大公司在知識產權方面占有絕對的優(yōu)勢。 我們作為發(fā)展中國家，我們具有一種優(yōu)勢的話，我們在知識產權方面在國際上提高作為我們一項重要工作。
第四做好標準的制修定工作，提高標準復合型檢測能力和服務能力。
第五做好知識產權分析、服務工作，逐步建立起知識產權工作體系。作為一項單獨的工作提出來，這是我們在目前最薄弱的一個環(huán)節(jié)。我 們加大力度提高自主創(chuàng)新能力，做一個相關的基本的工作，我們在自主創(chuàng)新的時候，我們要知道哪些專有技術已經在我們國家和大公司里面進 行了部署。
另外我們也可以找到自主創(chuàng)新的方向，不能盲目做創(chuàng)新。
在國內提高自主創(chuàng)新能力方面，首先加大對LED產業(yè)自主創(chuàng)新的投入，支持企業(yè)研發(fā)具有自主知識產權的核心技術和大生產技術，縮小與世 界先進水平的差距。
從國家工信部、發(fā)改委都有支持企業(yè)研發(fā)具有知識產權的核心技術和大生產技術，縮小與世界先進水平的差距。優(yōu)先考慮基礎性、共性技 術和亟待解決的核心技術，重點突破外延生長、芯片制造的關鍵技術。
第三點增強LED器件封裝能力，在封裝方面也是我們特別關注的一個環(huán)節(jié)。因為在封裝方面滿足散熱和形狀的要求，另外在材料方面也要知 道有所為，有所不為，關鍵是一些材料和短期自主開發(fā)的一些項目。
另外一個就是對液晶屏的背光源、汽車照明、室內商用照明、景觀照明等典型應用為重點，推進LED產品開發(fā)及產業(yè)化，帶動LED控制、驅 動電路及電源管理芯片等相關產品的開發(fā)與產業(yè)化，并逐步推向道路照明，最終實現(xiàn)通用照明。
現(xiàn)在大家知道道路照明都在做，但是這個我們還要說明一點，道路照明涉及的因素更多，如果它在照明的效率方面，功耗方面，壽命、可 靠性方面目前沒有一個特別全面的研究，因為這個涉及到器件的方方面面的研究。我們把這個目標提出來，希望大家能夠關注，希望對這個方 面能夠有一些研究的工作。
LED產業(yè)的特點，剛才我們也說到了，把它的規(guī)律性特點重復一下。在分析產業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上，提出了產業(yè)發(fā)展的指導思想、 發(fā)展思路、重點領域以及相關政策措施。它是多技術融合的特點。
產業(yè)鏈長，涉及半導體材料、光電子器件、集成電路、新型光源、照明電器等環(huán)節(jié)，推動產業(yè)發(fā)展需要全盤考慮，要按照市場經濟的規(guī)律 、按照高新技術產業(yè)的規(guī)律、按照應用開發(fā)與產業(yè)水平相適應的原則，進行戰(zhàn)略部署。
我做一個路燈要由很多LED構成的，用大功率還是小功率？還是大小功率結合的？我們用統(tǒng)一的布置的顯示方面還是分區(qū)的控制？在控制方 面我們怎么能夠做到更好？在解決方案上面有一個大的空間，有一個系統(tǒng)的考慮，對于照明電器，做燈具的這個方面，推動產業(yè)發(fā)展有一個全 盤的考慮。我們希望大家按照市場的規(guī)律，按照技術開發(fā)與產業(yè)的原則進行下一步的戰(zhàn)略部署。
在這個里面積極制定國家標準和行業(yè)標準，是我們重要的一項工作。在我們產業(yè)發(fā)展當中，能夠有技術方面的立法，對我們使用進行技術 規(guī)范。對一些企業(yè)影響大的，像供應性的技術，像在外延和芯片制造，在提高效應方面，做好芯片結構方面的創(chuàng)新，在器件的安全和燈具的安 全和系統(tǒng)安全方面，在方法和可靠性方面這些標準都要考慮到公共的這樣一個范疇，這個要做好這樣的工作。
在市場需求比較迫切的產品，盡快出臺產品標準，更多集中在行業(yè)標準和企業(yè)標準。
產品標準企業(yè)要做更多的工作。注重標準符合性檢測工作，加強獨立的第三方檢測機構的建設，積極提高業(yè)務能力，做好LED應用產品的測 試、評價等工作，為企業(yè)提供相關服務，為政府提供決策支撐。
這里說一點，因為LED作為一種光源，在性能上有很大的區(qū)別，這里面還有一些沒有認識到的特性。我們怎么使用這種新光源做更多的工作 ，它涉及到光、電和色。另外和傳統(tǒng)光源有一些不一樣的地方，它有自己的一些特性，這個需要在檢測方法上面進行一些研究，檢測儀器上面 進行一些研究，不光是檢測的問題，希望大家多方來關注這個問題，因為做一個新產品，大家在各個方面都做相關的工作，把這些意見匯集起 來，對LED的性能指標能夠有一個更好的、比較全面的鏈條。
我們還做的一項工作，新光源很好，但是我們這里還要關注，它對人體的影響，尤其對于眼睛的影響，像一些燈，這個LED是頻閃的燈，但 是實際上有沒有做過測試，我不能說你這個燈是一個很安全、很優(yōu)良的一個光源，打這個旗號一定要慎重一些。
像現(xiàn)在國際上研究的協(xié)會、標準化組織，對我們是有影響的，但是影響有多大我們要做一些研究工作。這個做的比較完善的工作，我們還 要跟相關的項目做一些研究。在這個方面我們還有一些工作需要做。
下面介紹一下LED及其應用產品的標準。
我們在2004年成立了照明的應用產品標準規(guī)劃綱要，我們把半導體照明作為發(fā)展應用領域，我們安排一些工作，目前已經制定出了9項行業(yè) 標準，在今年1月1號正式實施。為了貫徹這個行業(yè)標準，我們在2010年1月份和7月份組織了兩次這些標準的宣傳的工作，大家根據(jù)這個要求， 在新能源器件方面做得更好。
另外和臺灣在聯(lián)合上有一個合作小組。在英語的時候是一樣，翻譯成漢語就不太一樣，叫什么名字沒有什么關系。
在一個技術規(guī)范里面有一些通用的標準已經頒布實行。
在平板顯示技術領域制定了三項標準，跟LED背光源相關的。另外和LED顯示屏背光源方面頒布了一些標準。
在半導體照明方面11項標準正在制定過程當中，今年年底還有十項標準要公布，到年初實施。在可靠性方面有了更多的頒布。
在知識產權方面我們和國家知識產權局有更多的聯(lián)絡，也根據(jù)國家知識產權局的要求，我們在做半導體照明的方面的分析工作，也包括LED 背光源的方面，另外我們也相應建立了這樣一個服務機構。
實際上它不能用一個通用的器件，滿足大家各方面的需求，一定根據(jù)大家的需求來研制一些定制的LED產品。在這個方面我們也愿意和整機 和系統(tǒng)廠家LED的企業(yè)能夠有更好的對接，尤其在背光源方面技術上的一些聯(lián)絡，能夠做好LED背光源做好各項工作。
