经过自上世纪末至今固体光源的近20年发展,LED取得了突飞猛进的进步,人们通过对新型发光材料的探索、发光材料生长工艺的的研究以及封装工艺的改进等途径,使得LED在发光效率、全彩显示以及器件的稳定性等方面都取得了人造光源历史性突破,成为了21世纪照明改革和进步的希望。
4 我国LED产业发展面临的瓶颈
LED产业链主要包括外延片生长和芯片制造的上游产业、LED器件和LED封装的中游产业以及LED应用的下游产业。美国、日本、欧盟在LED研发领域已申请了许多材料生长、管芯制作、封装等相关核心技术专利,我国台湾地区及韩国部分光电企业经过发展也拥有了若干自主知识产权, 并已占有相当的市场分额。就我国具体情况而言,在LED产业链中面临的最大瓶颈是大部分企业和研发单位集中在封装和应用的产业链下游,上游产业力量弱小,整个产业缺乏核心竞争力。根据最新统计数据,目前我国从事LED的企业已达到2400 多家。但令人遗憾的是,应用产品和配套企业占了绝大多数,有 1700 多家;其次是封装企业,约有600 家;最少的是从事外延生长、芯片制造的企业,研究单位和生产企业总共只有40 多家[11]。尽管我国的LED 外延芯片生产近年来也有很大发展和进步,但总体仍一直停留在中低档水平,我国高光效、高可靠性的LED应用产品所用的高档外延芯片几乎全部依赖于进口,高光效的功率型芯片目前尚无国内厂家能够提供。
5 总结
只有在全面了解LED推广应用的诸多瓶颈的基础上,我们才能更加明确LED产业和研发领域未来可寻的发展方向。针对本文提出的LED进一步发展所面临的问题,LED要想取代白炽灯等传统光源进入普通照明市场,我们感到有以下可行的思路[12]:(1) LED上、中游行业要学习和了解传统光源的特点和要求,让半导体工业和照明工业真正融合在一起,从而对照明用LED 的各项性能的改进和提高作出主要贡献,其中以光效和寿命的提高为关键,除了在实验室层面可达到高光效和长寿命外,市场上商用的LED也应达到更高的发光效率和寿命; (2) 采用更先进的工艺方法、封装结构和封装材料以解决散热问题, 但必须同时解决这些新工艺、新材料带来的其它问题,特别是性价比的问题;(3)电子学科技人员应研制出更高效和可靠的驱动电路,并让所用的驱动电路装置要有统一标准和可互换性,给用户带来使用和维修的简便,这样才能达到推广应用的目的;(4)尽快完成和成熟LED照明所需的二次光学非成像设计的机算机软件和使用的相关材料,使LED照明产品设计的成本降低并得到简化,要如PC计算机的Windos软件操作那么便利,从而使LED达到室内外照明工程的有关的要求更容易地实现;(5)LED产品标准和测量标准的进一步确立和完善,尤其是光生物学安全的要求和眼睛的保护,必须引起我们充份的关注和重视,从而为LED在更广阔领域的应用奠定基础。
参考文献
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[10] Jiangen Pan, Haiping Shen, Measurement of luminous flux of blue LEDs using spectral correction integral photometry method. Chinese Journal of semiconductors,
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[11] 国家建设部,LED上游产业亟待突围,建设科技,2008年第20期
[12] 陈大华 绿色照明LED实用技术 化学工业出版社 2009年9月
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