本刊記者 黃曉蕾 綜合報(bào)道

LED照明的明天：創(chuàng)新性和產(chǎn)業(yè)化

本刊記者 黃曉蕾 綜合報(bào)道

2011中國(上海)國際半導(dǎo)體照明應(yīng)用技術(shù)論壇于2011年7月6日在上海尊域喜馬拉雅酒店隆重召開。論壇中，LED照明及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的多位學(xué)者、專家從不同角度給出了他們對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考和見解。

LED不再專屬照明

LED即 “半導(dǎo)體照明”，是一種能將電能轉(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導(dǎo)體器件。與白熾燈、熒光燈、高壓燈相比，具有節(jié)能、壽命長、無污染、智能化等優(yōu)勢(shì)，將逐步成為照明市場(chǎng)的主流燈具。

在論壇上，飛利浦照明(Philips Lighting)專業(yè)照明事業(yè)副總經(jīng)理Jeap Schlejen 博士做了題為“LED照明系統(tǒng)的全球市場(chǎng)趨勢(shì)”的報(bào)告，重點(diǎn)分析了LED照明的三個(gè)重點(diǎn)細(xì)分領(lǐng)域——戶外照明、商業(yè)零售照明及辦公照明的市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r。他說，“不同應(yīng)用領(lǐng)域人們對(duì)于照明的需求是不同的，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要更好的光源，并不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，而且還會(huì)與數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合，使超越照明的概念變成現(xiàn)實(shí)。2015年LED照明有望達(dá)到800億歐元的市場(chǎng)份額?！?/p>

事實(shí)上，如今LED在應(yīng)用領(lǐng)域上的開拓，已使其突破了以往“照明”這一定位的局限。論壇上，展出了上海半導(dǎo)體照明技術(shù)研究中心研制出的LED除皺美容“面具”、水稻等農(nóng)作物的LED助長“配方”，據(jù)悉，這些新的應(yīng)用，有望在不久的將來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

LED如何除皺呢？據(jù)了解，依據(jù)波長在650納米左右的紅光照射到人體后能促進(jìn)皮膚細(xì)胞中膠原蛋白的分泌，從而提升皮膚的彈性，達(dá)到減少皺紋的原理，上海半導(dǎo)體照明技術(shù)研究中心開發(fā)出了一種“面具”，在設(shè)置好控制程序通電之后，它就能只發(fā)出這種能夠除皺的紅光，被試者每天戴“面具”20分鐘，連續(xù)使用15～20天之后，可發(fā)現(xiàn)皺紋數(shù)量出現(xiàn)比較明顯的減少，深度也有所減弱。目前，初步試驗(yàn)已經(jīng)成功，項(xiàng)目組開始對(duì)該儀器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并尋求與醫(yī)療器械企業(yè)的合作；一旦合作成功并通過相關(guān)部門的安全性檢測(cè)等認(rèn)證后，LED除皺美容儀器就能進(jìn)入市場(chǎng)。

而會(huì)上展出的另一項(xiàng)LED應(yīng)用，也備受矚目，這是一項(xiàng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用研究?？蒲腥藛T已找到適合部分農(nóng)作物各個(gè)生長階段的光照波長，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的LED控制程序。為檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的研究成果，項(xiàng)目組在孫橋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)搭建了2000平米左右的大棚，開展“農(nóng)作物工廠”示范性研究。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)明年結(jié)題，如果取得成功，這種利用LED促進(jìn)農(nóng)作物生長、捕殺害蟲的模式將得到推廣應(yīng)用，提升我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平。

未來發(fā)展：創(chuàng)新性和產(chǎn)業(yè)化

論壇上，上海半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心褚君浩博士指出，當(dāng)LED的光效突破100lm/W以后，技術(shù)將分為兩個(gè)方向發(fā)展，即創(chuàng)新性技術(shù)的發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的發(fā)展方向。中國半導(dǎo)體照明市場(chǎng)目前處于低端水平，并且呈現(xiàn)出以資源為基礎(chǔ)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)應(yīng)該在加強(qiáng)國際合作、擴(kuò)充產(chǎn)能的同時(shí)，在核心研發(fā)上下功夫，不斷提升其核心競(jìng)爭(zhēng)力。

GE照明亞太區(qū)LED產(chǎn)品經(jīng)理王健拋出一個(gè)具體的實(shí)際問題，即一個(gè)特定的日本棒球場(chǎng)是否適用LED照明，引發(fā)大家的好奇和思考。他指出，從消費(fèi)者的期待角度，兩個(gè)問題更為關(guān)鍵，即LED照明產(chǎn)品的質(zhì)量和投資回報(bào)率。LED能夠替代傳統(tǒng)照明產(chǎn)品，不僅在于光效和亮度的對(duì)比，而是在某一特殊應(yīng)用領(lǐng)域的比較，以最少的光效達(dá)到相同的照明效果。而投資回報(bào)率的影響因素很多，應(yīng)該針對(duì)特殊的使用環(huán)境，綜合考慮電費(fèi)、系統(tǒng)成本、可以承受的購買力等諸多因素。

而MOCVD廠商Aixtron大中華區(qū)Christan Geng 博士認(rèn)為，大尺寸的晶圓是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，一致性及產(chǎn)量的提高是產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對(duì)于MOCVD設(shè)備的要求。

技術(shù)制約：尺寸和成本

歐司朗光電半導(dǎo)體亞洲有限公司副總裁陳坤和先生發(fā)表演講指出，科技始終來源于人性的需求。固態(tài)照明以平均45%的年復(fù)合增長率成長，產(chǎn)品性能的經(jīng)濟(jì)效益將在未來十年內(nèi)快速增長。未來，半導(dǎo)體照明與電子數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)合將實(shí)現(xiàn)想亮就亮、要多亮就多亮的照明效果。這一目標(biāo)的達(dá)成需要從設(shè)計(jì)與功能、可持續(xù)性、效能、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠性、低成本等多個(gè)方面進(jìn)行努力。

藍(lán)光LED之父的中村修二先生介紹說，他的團(tuán)隊(duì)從2000年開始研發(fā)極性和半極性LED技術(shù)，2007年此技術(shù)的能效水平在日本提供的相關(guān)機(jī)制的作用下已經(jīng)有了顯著的提升，但目前還存在尺寸太小和價(jià)格昂貴等問題需要進(jìn)一步研發(fā)解決。

成本、品質(zhì)和適用性已成為該行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，低能耗和更加簡(jiǎn)單的使用，也是行業(yè)內(nèi)企業(yè)追求的目標(biāo)。

Veeco公司MOCVD市場(chǎng)總監(jiān)李加認(rèn)為，高亮度LED目前正處于發(fā)展的初期階段，而其主要的驅(qū)動(dòng)力量是電視背光市場(chǎng)及通用照明市場(chǎng)。隨著LED背光市場(chǎng)滲透率的進(jìn)一步增長和照明市場(chǎng)的開啟，產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展需要光效的提高和成本降低的雙重推動(dòng)。