LED“新材料”发展现状及产业需求分析

　　风险和机遇并存

　　因为有市场需求，所以才会被研发出来，但是研发出来没有被使用，真的是因为市场需求空间的问题么?“或许不一定”，这是佛山市东电时代照明有限公司的一位内部人士给出的回答。

　　该人士表示，“新材料的使用，不仅仅是因为技术与价格之间的反差，市场需求的影响是一个方面，但是新材料的投入运用也要针对不同的产品而言，但更重要的是在新材料的投入使用是一个风险和机遇并存的问题。一方面，若是照明灯饰行业里面有10%的人在使用，那么这里面的风险是可想而知的;若是有30%—40%的人在使用，说明其有一定的利润空间;若是有70%以上的人在使用，那我也跟着去使用，那我就OUT了。所以新材料存在前期科研和中期试用的资金投入，具有市场的不确定性，生产流程和技术手段的多变性，产业技术集成能力差。故新材料使用的投资风险性是企业必然要考虑的问题之一。另一方面，新材料的运用也是一种机遇，当那少部分人使用的时候，效益很好的话，那么他获取的利润也是不菲的。”

　　一切具备，只待时间验证

　　总的来说，新材料没有投产的原因是多种多样的，那未来前景如何呢?他们不约而同的给出了一致的回答。

　　储天生坦言道，“新材料被研发出来，说明我们的科技在进步，当下鲜少被投入使用，只是时间问题而已。因为照明灯饰行业在发展，它就必然会追求新的突破。”

　　张成伟也发出了同样的感慨，“诚然，技术是日新月异的。新材料的使用，对已照明灯饰行业来说，肯定是一件好事，也是响应绿色低碳环保的号召。但要解决行业目前生产商的弊端，这个还是需要时间来验证的。”

　　新材料作为照明灯饰行业的一种新型事物，其巨大的市场需求和利润空间诱使潜在进入者纷纷进入，这也是无可厚非的。“对于整个照明灯饰行业从长期来说，是一件好事;但从短期来看，新材料投入使用，生产新的产品，然后再拿消费者进行试验，这并不是一件好事。但也不可否认，新材料的出现是能够解决当前照明灯饰行业面临的难题，只是需要时间来验证，因为照明灯饰行业人士没有多少人愿意冒险，大家都亏不起。有些人哪怕现在没有盈利，但既然选择了这个行业，即使是流泪也要坚持做下去。所以前景是美好的，做好自己是最重要的。”佛山市东电时代照明有限公司的内部人士坦言。

　　新欢与旧爱的对垒

　　“工欲善其事，必先利其器”，好的技术还需有好的材料来配合。在照明灯饰行业产品同质化越趋严重的今天，技术创新受到更多的关注，而材料的转变也随之成为焦点。新旧材料的交替是行业发展的重要体现，下面我们就来探究一下LED灯具各个部件，不同材料中“新欢”与“旧爱”的对垒。

　　芯片衬底

　　蓝宝石(Al2O3)VS硅(Si)VS碳化硅(SiC)

　　目前LED芯片的衬底材料有：蓝宝石(Al2O3)，硅(Si)，碳化硅(SiC)。众所周知，蓝宝石玻璃是作为苹果的一项热门创新，被选为iPhone6和iWatch的屏幕材质，但是大家不了解的是蓝宝石兴起于LED行业。LED芯片衬底一般选用蓝宝石，原因就是蓝宝石衬底技术成熟，机械强度高，器件稳定，透光率尚可。

　　据了解，现在的大功率LED芯片衬底材料一般都为蓝宝石或碳化硅(SiC)，但这两种材料价格都非常昂贵，且都为国外大企业所垄断，导致芯片价格一直居高不下。使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。为突破国际专利壁垒，国内已经启动了硅(Si)衬底材料的研究并已经取得了一些进展。

　　业内人士分析表示，用硅(Si)做衬底材料价格会低的多，不仅因为硅(Si)衬底本身的价格比蓝宝石和碳化硅(SiC)衬底便宜很多，而且可以制作出比蓝宝石和碳化硅(SiC)衬底的尺寸更大的衬底，以提高MOCVD的利用率，从而提高管芯产率。而且硅(Si)衬底也是导电衬底，电极可以从管芯的两侧引出，而不必象不导电的蓝宝石那样必须都从一侧引出，这样不但可以减少管芯面积还可以省去对GaN外延层的干法腐蚀步骤。同时由于硅的硬度比蓝宝石和碳化硅(SiC)低，在加工方面也可以节省一些成本。据国外某知名公司的估计使用硅衬底制作蓝光GaNLED的制造成本将比蓝宝石衬底和碳化硅(SiC)衬底低90%。

　　外壳散热

　　导热塑料VS金属塑料VS陶瓷

　　据了解，传统的灯具外壳散热材料有以下三种：铝材等金属塑料、一般塑料和陶瓷。相对于金属材料，导热塑料具有散热均匀、重量轻、安全系数高、造型设计灵活等特点;相对于陶瓷，导热塑料坚固、成型加工方便，造型设计的自由度更高;相对于一般塑料，导热及膨胀系数比较高。

　　LED产业的快速发展，大大拉动了上游材料业的发展，也进一步促进高端材料领域的突破。LED灯具中用到大量的塑料制件，包括LED芯片的封装元件、LED光学透镜、光散射元件、高效散热元件、光反射和光漫射板等。据数据显示分析，导热塑料正越来越多地取代金属部件应用于LED灯具的导热部件，包括灯座、冷却散热灯杯和外壳等。

　　有业内人士认为，导热塑料走红是一场LED新材料的革命，但更多人表示这场新材料的革命背后其实就是新一轮的价格战：石墨烯这种新材料在几年前早已出现，哪一品类LED灯具配件实现塑料，这一类品类LED灯具就能成为当年的畅销之王;谁能先把LED灯具配件塑料化，谁就率先走进民用市场，例如在去年下半年至今年上半年走红的LED球泡灯。

　　事实上，导热塑料逐渐在照明业界走红很大一部分原因有赖于室内LED照明，反之，室内LED照明之所以有机会在民用市场普及，也有赖于通过技术进步及塑料的使用大大降低成本和价格。目前LED灯具的散热器(外壳)材料大多采用铝合金，其低廉的成本、简便的加工、优良的导热性能使其长期占据着LED散热器材料的主流位置。但铝合金的成本价格明显高于导热塑料，LED球泡灯、LED筒灯、LED射灯、LED日光管等室内LED灯具也通过以塑料制件替换铝材制件，成功降低了成本和价格，除了上述品类灯具外，目前能够使用塑料配件的LED灯具还不多，能够使用塑料的一般只有灯罩。

　　随着LED散热技术的不断进步，石墨烯导热塑料、塑包铝等新型散热材料不断地被开发出来，将会有越来越多的室内LED灯具使用上导热塑料等新材料，也将进一步降低LED灯具的价格。

编辑：Lemon