強(qiáng)化LED話語權(quán) 材料業(yè)力爭上游(組圖)
編輯：天涯 [ 2011-7-6 9:11:04 ] 文章來源：中國電子報(bào)
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本報(bào)記者 任愛青
MOCVD數(shù)量的激增，是我國LED產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式發(fā)展最直觀的表象。2010年底，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)安裝到位的MOCVD機(jī)臺(tái)數(shù)量約310多臺(tái)，目前這一數(shù)量已增至450臺(tái)，而到年底將有可能達(dá)到600臺(tái)。LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，一方面拉動(dòng)了上游材料業(yè)的發(fā)展，另一方面，更加突顯出關(guān)鍵原材料、配套件依賴進(jìn)口的弊端。產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)如何加深溝通、合作，進(jìn)一步提升材料本地化供應(yīng)的水平，在高端材料領(lǐng)域盡快取得突破？6月24日，中國電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)在蘇州組織召開“2011 LED產(chǎn)業(yè)及其材料技術(shù)、市場高層論壇”，政府主管官員、院校知名專家學(xué)者、LED上下游企業(yè)高層就國內(nèi)外LED材料技術(shù)及市場發(fā)展的新動(dòng)向、新熱點(diǎn)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展新策略等進(jìn)行深入交流和探討。工業(yè)和信息化部電子信息司集成電路處郭力力代表任愛光副處長對國內(nèi)外LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及“十二五”我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃概況做了介紹與說明。
LED材料市場看漲
LED產(chǎn)業(yè)的需求是材料業(yè)持續(xù)增長的引擎，對未來LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景一致看好，也預(yù)示著LED材料業(yè)發(fā)展面臨難得的市場機(jī)遇。
由芯片及外延材料、襯底材料、發(fā)光材料、封裝材料、散熱材料、工藝輔助材料等為主組成的龐大的LED材料家族，是發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)，對提升LED技術(shù)水平，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，降低成本和普及應(yīng)用至關(guān)重要。中國電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長袁桐介紹說，最近幾年我國LED產(chǎn)業(yè)的高速增長有力地推動(dòng)了材料業(yè)的發(fā)展，特別是隨著我國成為全球LED封裝大國，我國初步形成了較為完善的封裝材料供應(yīng)鏈，封裝所用的支架、導(dǎo)電銀膠、低段封裝基板等大部分材料已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。另外，芯片及外延材料、襯底材料等其他材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也在加快，初步實(shí)現(xiàn)了高性價(jià)比SiC襯底的國產(chǎn)化，國產(chǎn)MO源在國內(nèi)市場的占有率已達(dá)六成，國產(chǎn)led顯示屏芯片在國內(nèi)市場成為主導(dǎo)產(chǎn)品。
未來三五年內(nèi)中國將在世界LED產(chǎn)業(yè)界占據(jù)主流地位。LED產(chǎn)業(yè)的需求是材料業(yè)的持續(xù)增長的引擎，對未來LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景一致看好，也預(yù)示著LED材料業(yè)發(fā)展面臨難得的市場機(jī)遇。中科院上海硅酸鹽研究所研究員徐軍認(rèn)為，大批量的MOCVD和晶體生長設(shè)備被中國LED生產(chǎn)企業(yè)采購，表明LED未來將是中國的天下。
江蘇南大光電材料股份有限公司總裁李建華十分看好LED市場前景。他分析說，從國內(nèi)來看，科技部明確表示將繼續(xù)支持?jǐn)U大半導(dǎo)體照明市場規(guī)模，江西、杭州、南京、上海等省市都相應(yīng)出臺(tái)新政鼓勵(lì)LED發(fā)展。從國外看，也有很多積極的信號(hào)，日本在核危機(jī)之后加速了LED在日本的普及速度，例如，7-Eleven日本公司宣布，為了應(yīng)對2011年夏天供電不足問題，他們將投資100億日元，把東京電力公司轄區(qū)范圍內(nèi)的所有門市店面的照明設(shè)施，更換為LED燈光源。在日本這樣全球LED技術(shù)水平領(lǐng)先國家的示范和推動(dòng)作用下，LED照明在全球范圍內(nèi)的普及有望提前。
清華大學(xué)液晶技術(shù)工程技術(shù)中心教授張百哲說，今后5年內(nèi)，大尺寸TFT-LCD用LED背光將是一個(gè)高速增長期，年平均增長率將超過20%，到2014年平均占有率將達(dá)96%。而全球70%的TFT-LCD模組在中國生產(chǎn)，TFT-LCD模組成本費(fèi)用中70%以上又是原材料，液晶背光市場對原材料需求持續(xù)增長的脈絡(luò)清晰可見。他還分析說，在中小尺寸市場(特別是手機(jī))由于受到AMOLED擠壓，LED背光市場開始下滑，而且這種擠壓將在5年后加劇。好在2014年后LED照明市場會(huì)進(jìn)一步上量，可以彌補(bǔ)和銜接背光市場的需求缺口。
直面成本散熱難題
LED的發(fā)光效率在業(yè)界的努力下已大致超過黃金交叉點(diǎn)，但解決LED光熱轉(zhuǎn)化率帶來的散熱問題，有待更便宜、更方便的解決方案。
“對LED散熱基板來說，要便宜，便宜，再便宜，便宜才是王道�！甭�(lián)茂電子集團(tuán)總經(jīng)理張�？嫡f。他認(rèn)為，LED的發(fā)光效率在業(yè)界的努力下已大致超過黃金交叉點(diǎn)，但解決LED光熱轉(zhuǎn)化率帶來的散熱問題，有待更便宜、更方便的解決方案。他同時(shí)指出，LED照明的應(yīng)用可能優(yōu)先在室內(nèi)而不是室外，因?yàn)樯岬膯栴}在室外還沒有解決好。
在LED背光源的設(shè)計(jì)中通常會(huì)遭遇散熱和成本的兩難處境。蘇州京東方茶谷電子有限公司技術(shù)副總監(jiān)候彥介紹說，通過采用高發(fā)光強(qiáng)度的LED芯片并加強(qiáng)背光源光學(xué)設(shè)計(jì)來減少LED芯片數(shù)量是液晶電視背光源的發(fā)展趨勢之一，為保證壽命在3.5萬小時(shí)以上，散熱器的設(shè)計(jì)非常重要。盡可能增加接觸面是一種解決的方法，但負(fù)面的影響是材料成本的增加和組裝效率的下降。他還說，由于監(jiān)視器價(jià)格已經(jīng)非常低，監(jiān)視器要采用LED背光，對成本的要求非�？量�，這需要產(chǎn)業(yè)鏈共同努力打造光源系統(tǒng)。
“LED背光取代CCFL的甜蜜點(diǎn)在哪里？”江蘇省(龍騰)平板顯示技術(shù)研究院院長簡廷憲說，是降價(jià)來刺激需求，還是大量生產(chǎn)犧牲庫存，業(yè)界需要做出選擇。與此同時(shí)，成本的持續(xù)下降，發(fā)光效率持續(xù)提升，散熱問題持續(xù)改善，寬出光角封裝和與彩膜色匹配的適應(yīng)性等都是產(chǎn)業(yè)界需要面對的嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。同時(shí)，他還認(rèn)為，LED背光與CCFL成本持平會(huì)有可能，除了技術(shù)手段，還需要?jiǎng)?chuàng)新商業(yè)模式。
浙江天樂微電科技股份有限公司總經(jīng)理劉經(jīng)緯說，在LED產(chǎn)品應(yīng)用中，電路基板除了扮演承載LED模塊結(jié)構(gòu)的角色外，隨著LED輸出功率越來越高，還必須扮演好散熱的角色。因此，在基板材料的選擇上必須兼顧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及散熱的要求。對于高功率LED，為滿足其散熱要求，需要采用鋁基散熱基板，但在滿足性能要求時(shí)，要同時(shí)考慮成本。
提升品質(zhì)突圍高端
企業(yè)要從產(chǎn)業(yè)化和專業(yè)化的角度慎重考慮技術(shù)路線和項(xiàng)目可行性。符合成本效益的4英寸藍(lán)寶石襯底將是未來LED外延芯片及終端產(chǎn)品價(jià)格下降的主要推動(dòng)力。
從某種程度上而言，襯底材料決定了半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展路線，因此襯底材料的選擇是LED產(chǎn)業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵核心問題。伴隨著LED產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，高質(zhì)量藍(lán)寶石襯底材料需求激增，國內(nèi)發(fā)展藍(lán)寶石熱度非常高，但徐軍對此潑了冷水。他認(rèn)為，藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)化有很多技術(shù)和專利上的問題并沒有得到根本解決，企業(yè)要從產(chǎn)業(yè)化和專業(yè)化的角度慎重考慮技術(shù)路線和項(xiàng)目可行性。另外，他強(qiáng)調(diào)，新的技術(shù)發(fā)展需要生長、裝備、控制技術(shù)同步推進(jìn)。
蘇州天科合達(dá)藍(lán)光半導(dǎo)體有限公司常務(wù)副總經(jīng)理黃志偉說，因?yàn)楹诵膶＠笔В叨水a(chǎn)品落后，我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨潛在的風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)量眾多的企業(yè)將面臨洗牌和整合。他認(rèn)為，開發(fā)高附加值SiC-LED具有廣闊市場前景，Cree已經(jīng)取得了高端SiC-LED的商業(yè)成功，我國也應(yīng)該利用產(chǎn)業(yè)整合的機(jī)遇向LED高端領(lǐng)域進(jìn)軍，研發(fā)高附加值的碳化硅。
外延片決定LED芯片的質(zhì)量，要得到品質(zhì)好的LED芯片，就必須提高外延片的質(zhì)量。杭州士蘭明芯科技有限公司總經(jīng)理江忠永認(rèn)為，對于LED的發(fā)展，提高發(fā)光效率是關(guān)鍵。LED的亮度取決于一是長晶，二是提取效率。圖形化藍(lán)寶石襯底技術(shù)以簡單的工藝、相對低廉的成本、可以顯著改善LED器件的性能，成為現(xiàn)階段各大LED生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)開發(fā)高亮度大功率LED器件的首選襯底材料。同時(shí)他強(qiáng)調(diào)說，LED應(yīng)用很廣，企業(yè)需要找到適合自己的領(lǐng)域去發(fā)展。在led顯示屏芯片領(lǐng)域，國內(nèi)的產(chǎn)品已經(jīng)在市場上成為主流，在照明領(lǐng)域，小芯片應(yīng)用的量會(huì)比大芯片多，士蘭明芯選擇先從小芯片切入照明領(lǐng)域。另外，控制成本需要特別的工藝方案，用鋁而不是用貴金屬做電極。
中電科技集團(tuán)13所張萬生教授說，為了提高LED封裝的電發(fā)光轉(zhuǎn)換效率，研制高折射率的封裝膠體和高激光光效的熒光粉將成為封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢。他還說，降低成本也相當(dāng)關(guān)鍵，外延工藝技術(shù)將伴隨藍(lán)寶石襯底從2英寸向3英寸、4英寸發(fā)展，由于4英寸外延片的產(chǎn)出量約為2英寸的4倍，因此，符合成本效益的4英寸藍(lán)寶石襯底將是未來LED外延芯片及終端產(chǎn)品價(jià)格下降的主要推動(dòng)力。
合力推動(dòng)國產(chǎn)化
希望有關(guān)政府部門對此給予更多的關(guān)注，在專用材料方面加大技術(shù)創(chuàng)新和投入的力度，加快批量生產(chǎn)的步伐，以滿足LED產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的迫切要求。
從總體來看，國產(chǎn)LED上游關(guān)鍵材料的發(fā)展還滯后于中下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。袁桐介紹說，目前熒光粉、藍(lán)寶石、有機(jī)MO源、砷烷、磷烷，封裝用的高性能硅膠、環(huán)氧等材料國內(nèi)只能小量供應(yīng)，主要依賴進(jìn)口。她希望有關(guān)政府部門對此給予更多的關(guān)注，在專用材料方面加大技術(shù)創(chuàng)新和投入的力度，加快批量生產(chǎn)的步伐，以滿足LED產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的迫切要求。國產(chǎn)材料被用戶采用都要經(jīng)歷艱難的過程，希望下游用戶多多支持國產(chǎn)材料。
深圳恩達(dá)電子有限公司副總裁賀培嚴(yán)介紹說，日本LED終端生產(chǎn)廠商在產(chǎn)品開發(fā)方面，非常重視與零部件、原材料生產(chǎn)廠家的密切合作，我們也應(yīng)該學(xué)習(xí)國外，上下游加強(qiáng)溝通，設(shè)計(jì)方需要什么工藝和成本，材料方能提供什么批量和價(jià)位都需要溝通，充分溝通，上下游都可以獲益。
廣東風(fēng)華高科科技股份有限公司項(xiàng)目經(jīng)理陳偉說，LED封裝過程中所用的關(guān)鍵材料之一的導(dǎo)電銀膠特別是大功率用產(chǎn)品，我國仍然完全依靠進(jìn)口，國產(chǎn)導(dǎo)電銀膠屬中低檔產(chǎn)品。國內(nèi)生產(chǎn)導(dǎo)電銀膠的企業(yè)發(fā)展面臨困難：一是，LED企業(yè)多而散，導(dǎo)電銀膠的生產(chǎn)很難規(guī)�；６�，一般商家不愿輕易更換原材料，即使基本性能達(dá)標(biāo)，老化性能通過，也會(huì)對國產(chǎn)材料的長期穩(wěn)定性擔(dān)心。他認(rèn)為，導(dǎo)電銀膠研發(fā)、生產(chǎn)的廠家與LED生產(chǎn)廠家需加強(qiáng)溝通，發(fā)揮各自優(yōu)勢。他說，國產(chǎn)導(dǎo)電銀膠可選擇的產(chǎn)品很多，希望通過加強(qiáng)上下游的合作，加速高檔導(dǎo)電銀膠產(chǎn)品國產(chǎn)化進(jìn)程。
李建華也希望政府能夠加大對LED產(chǎn)業(yè)鏈中較為薄弱的MO源和MOCVD設(shè)備這兩個(gè)環(huán)節(jié)的財(cái)政和稅收方面的支持力度，增強(qiáng)LED產(chǎn)業(yè)上下游的技術(shù)交流，通過各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)的整體發(fā)展，促使產(chǎn)業(yè)整體平衡發(fā)展，突破國外的技術(shù)封鎖，強(qiáng)化中國LED產(chǎn)業(yè)在世界上的話語權(quán)和影響力。來源任愛青)
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