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硅衬底LED打破美日专利垄断 LED产业格局即将改变

2016-01-11 09:22
瑾年Invader
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   南昌硅衬底LED项目喜获国家技术发明一等奖的消息轰动全国、引世界瞩目。那么,硅衬底LED项目是什么?为什么能获得如此高的荣誉?将给中国乃至世界经济社会发展带来哪些影响?带着这些疑问,笔者走进晶能光电(江西)有限公司进行了一番探寻。

  背景

  LED照明

  比普通白炽灯节能90%

  说到硅衬底LED技术,市民或许会觉得概念太高深而难以理解,但是看到LED汽车前大灯、LED手机闪光灯、LED强光手电这些日常生活用品,就能有个直观感受,硅衬底LED技术就是让这些照明产品发光的技术。

  LED作为第四代照明光源,具有高效、使用寿命长、节能、环保等优点,走进了千家万户,在全球的渗透率越来越高。因而节能环保的LED照明产业,也成为国内外重点发展的战略性新兴产业。

  “对普通老百姓而言,使用LED新型照明光源,其照明度比普通日光灯高1倍,发光效率比普通白炽灯节能90%。”晶能光电联合创始人、南昌大学副校长江风益教授介绍说,LED照明具有重大节能减排价值。

  专利壁垒

  限制国内LED产业发展

  目前,全球LED产业规模呈快速增长之势,据预测,到2020年全球LED照明市场将达到1000亿美元,已形成美国、欧洲、亚洲三足鼎立的产业分布与市场竞争格局,其中亚洲以日本、韩国、中国为主。

  国际上现有三条LED照明技术路线,分别是蓝宝石衬底、碳化硅衬底和硅衬底氮化镓基LED技术(以下简称硅衬底LED技术)路线。目前,第一条蓝宝石LED技术路线是产业界采用的主流技术路线,第二条碳化硅LED技术路线属“贵族”路线。这两条技术路线的核心发明专利分别被日、美等国垄断,对我国LED产业发展形成专利壁垒。

  我国LED照明产业起步较晚,但是发展迅猛。目前全球70%的LED照明产品在中国生产制造,我国LED生产企业数量在2万家以上,然而销量却未与之形成正比。

  “2010年以后,国内开始发展LED产业,市场主流是引进蓝宝石衬底技术的方式,但是国外专利体系完备,形成了专利封锁线,国内产品很难往外面卖,国外产品在国内利润又很高。”晶能光电(江西)有限公司外研中心副总裁付羿博士说。

  突围

  瞄准硅衬底LED技术寻求突破

  虽然我国是LED制造大国,并已进入LED产业的繁荣时期,但繁荣背后却是多数企业和资本的低效率。归结原因,主要是我国90%以上的LED生产企业均在跟踪模仿国外的技术,大部分企业缺少核心专利技术及品牌,同质化严重,通过拼价格、拼规模、拼投资,在中低端照明市场挣扎。

  一边是日本的蓝宝石衬底,一边是美国的碳化硅衬底,市场布满了LED巨头精心埋下的专利地雷,如何在重重夹击和垄断中突出重围另辟新径?江风益教授的研发团队从2003年开始,就瞄准了硅衬底LED技术。

  据了解,硅作为一种衬底材料,与蓝宝石和碳化硅相比,具有低成本、大尺寸、高质量、能导电等优点,被认为是业界梦寐以求的生长氮化镓蓝光LED的衬底材料。采用硅衬底技术的LED芯片散热好,产品抗静电性能好、寿命长,可承受的电流密度高,适用于大功率LED照明,且由于硅芯片的单面出光,光指向性好、光品质好的特点,使其在LED手机闪光灯、汽车照明、高端室内照明等对光品质及方向性要求更高的领域极具优势。

  “南昌创造的硅衬底LED技术诞生,相当于在全球范围发明了一种新的光源,改变了全球LED产业格局,使得中国拥有了国际上第三条LED照明技术路线。”江风益教授告诉记者,硅衬底LED技术使我国这一产业从根本上避开了与蓝宝石衬底、碳化硅衬底两条技术路线发生专利纠纷。

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