十城萬(wàn)盞工程：演繹LED照明中國亢奮

　　作為出生“寒門(mén)”的LED,可謂是一路跋涉、辛苦異常。如今隨著(zhù)技術(shù)的躍升，已經(jīng)被稱(chēng)為第四代照明光源或綠色光源，可謂實(shí)至名歸。它具有節能、環(huán)保、壽命長(cháng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。故在當前的經(jīng)濟形勢嚴峻、能源危機的情況下一躍成為廣受贊譽(yù)的新的照明形式。

　　近年來(lái)，世界上各個(gè)國家圍繞LED的研究和應用展開(kāi)了激烈的技術(shù)競賽。美國從2000年起投資5億美元實(shí)施“國家半導體照明計劃”,歐盟也在2000年7月宣布啟動(dòng)類(lèi)似的計劃。中國在“863”計劃的支持下，2003年6月份首次提出發(fā)展半導體照明計劃。

　　863計劃奠定中國LED產(chǎn)業(yè)基礎

　　2002年前國內LED芯片完全依賴(lài)進(jìn)口，2003年國家半導體照明工程啟動(dòng)后，GaN功率型芯片從無(wú)到有，并帶動(dòng)了小功率芯片的發(fā)展，逐步替代進(jìn)口。2006年國內LED芯片需求量660億只，進(jìn)口370億只，國產(chǎn)化率已達到44%.預計2007年國產(chǎn)白光照明用小功率GaN芯片將達到80億只，國產(chǎn)化率超過(guò)30%,功率型GaN芯片國產(chǎn)化率將達到20%.

　　2003年，半導體照明的“十一五”863重大項目自實(shí)施以來(lái)，代表了國內研發(fā)的最高水平。如今，我國LED外延材料、芯片制造、器件封裝、熒光粉等方面均已顯現具有自主技術(shù)產(chǎn)權的單元技術(shù)，部分核心技術(shù)具有原創(chuàng )性，初步形成了從上游材料、中游芯片制備、下游器件封裝及集成應用等比較完整的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系，為我國LED產(chǎn)業(yè)做大做強在一定程度上奠定了基礎。

　　截至2008年底，國家半導體照明工程取得重大進(jìn)展：探索性、前沿性材料生長(cháng)和器件研究出現部分原創(chuàng )性技術(shù)。國內已研制出280納米紫外LED器件，20毫安輸出功率達到毫瓦量級，處于國際先進(jìn)水平;非極性氮化鎵的外延生長(cháng)，X射線(xiàn)衍射半峰寬由原來(lái)的780弧秒下降至559弧秒，這一數值是目前國際上報道的最好結果之一;首次實(shí)現大面積納米和薄膜型光子晶格LED,20mA室溫連續驅動(dòng)小芯片輸出功率由4.3mW提升至8mW;全磷光型疊層白光OLED發(fā)光效率已達到45流明/瓦;成功開(kāi)發(fā)出6片型和7片型MOCVD樣機，正在進(jìn)行工藝驗證。

　　我國LED產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)上也取得較大突破。國產(chǎn)芯片替代進(jìn)口比例逐年增長(cháng)，截至目前已接近50%.功率型白光LED封裝接近國際先進(jìn)水平，已成為全球重要的LED封裝基地。以企業(yè)為主體的100流明/瓦LED制造技術(shù)進(jìn)展較快，通過(guò)圖形襯底技術(shù)和改善外延層結構，產(chǎn)業(yè)化線(xiàn)上完成的功率型芯片封裝后達到75流明/瓦。具有自主知識產(chǎn)權的功率型硅襯底LED芯片封裝后效率接近60流明/瓦，處于國際先進(jìn)水平。

　　同時(shí)，規?；到y集成技術(shù)研究和重大應用進(jìn)展順利。應用產(chǎn)品種類(lèi)與規模處于國際前列，已成為全球LED全彩顯示屏、太陽(yáng)能LED、景觀(guān)照明等應用產(chǎn)品最大的生產(chǎn)和出口國。天津一汽夏利和常州星宇已開(kāi)發(fā)出LED汽車(chē)前照燈樣燈，2008年7月海信首款42英寸超薄LED背光液晶電視上市，目前已銷(xiāo)售近萬(wàn)臺，預示著(zhù)占世界產(chǎn)量40%的中國消費類(lèi)電子產(chǎn)品開(kāi)始大規模使用LED技術(shù)。

　　以?shī)W運示范工程為代表的規?；到y集成技術(shù)的實(shí)施，促進(jìn)了產(chǎn)品集成創(chuàng )新與示范應用，顯示達到了節能、環(huán)保的效果，提高了國際社會(huì )的認知度。去年8月，北京奧運會(huì )開(kāi)幕式及場(chǎng)館采用的LED景觀(guān)照明、全彩顯示屏等產(chǎn)品，開(kāi)創(chuàng )了奧運歷史上大規模使用LED照明技術(shù)的先例，LED成為支撐綠色奧運、科技奧運的重要力量。據測算，僅水立方5萬(wàn)平米的LED景觀(guān)照明，與熒光燈相比，全年可節電74.5萬(wàn)度，節能70%以上。功率型LED(用國外的芯片封裝可達80-90流明/瓦)已開(kāi)始在次干道路燈、停車(chē)場(chǎng)、加油站等照明領(lǐng)域應用，可節電30-50%,采購與運行綜合成本約3年左右與傳統光源持平，而光效每年提高約30%,價(jià)格下降40%.約5萬(wàn)盞LED路燈已在20多個(gè)城市開(kāi)始示范應用，用LED進(jìn)行市政照明節能改造已成為可能。

　　在標準協(xié)調推進(jìn)方面成效顯著(zhù)，12項國家標準和7項行業(yè)標準正在審批。特別是組織成員單位自發(fā)籌資應對美國“337調查”專(zhuān)利訴訟。聯(lián)盟還積極利用兩個(gè)市場(chǎng)、兩種資源，推動(dòng)國際合作，已成功組織召開(kāi)五屆半導體照明國際論壇暨展覽，累計參會(huì )人數達3000人次。參加美國固態(tài)照明系統與技術(shù)聯(lián)盟(ASSIST)，以每季度參與國際成員相關(guān)會(huì )議為契機，協(xié)調推進(jìn)國際標準化工作。

　　通過(guò)半導體照明工程重大項目的實(shí)施，預計2010年，中國有望突破材料、器件部分核心技術(shù)，使白光發(fā)光效率達130lm/W,產(chǎn)業(yè)化水平達100lm/W,申請發(fā)明專(zhuān)利200項以上，進(jìn)一步降低成本，在產(chǎn)業(yè)鏈上的主要環(huán)節上形成2-3家龍頭品牌企業(yè)，應用開(kāi)始進(jìn)入通用照明領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)業(yè)規模達1000億元，年節電500億度，最終形成具有自主知識產(chǎn)權和國際競爭力的中國半導體照明新興產(chǎn)業(yè)。