近年來,我國城市建設(shè)呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢,作為城市基礎(chǔ)建設(shè)的一部分,城市照明行業(yè)也得到了快速發(fā)展。尤其是進(jìn)入2017年以來,在各地相繼投入預(yù)算、致力于進(jìn)行城市照明升級(jí)改造、加速城鎮(zhèn)化推進(jìn)、增加城市道路改造及節(jié)能改造項(xiàng)目的背景下,中國城市照明建設(shè)駛?cè)肓思铀侔l(fā)展的軌道,吸引了LED上、中、下游企業(yè)爭相布局。
最初,中國LED企業(yè)受困于規(guī)模相對(duì)較小、專業(yè)人才儲(chǔ)備相對(duì)缺乏以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系不完善等多重因素,在城市照明領(lǐng)域鮮有成績。近年,這一局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變,中國企業(yè)崛起,迅速搶占市場份額。
以LED芯片領(lǐng)域?yàn)槔?,過去,LED芯片襯底市場被藍(lán)寶石和碳化硅兩大技術(shù)二分天下,且核心技術(shù)均掌握在歐美及日韓等LED巨頭手中。而如今,晶能光電的“硅襯底高光效GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管”的技術(shù)經(jīng)打破了歐美技術(shù)壟斷,走出一條具有中國特色LED發(fā)展之路,并獲得2015年度國家科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)——中國LED行業(yè)最高獎(jiǎng)項(xiàng)。這一技術(shù)對(duì)中國企業(yè)在城市照明領(lǐng)域的發(fā)展將起到促進(jìn)作用。
鑒于城市照明對(duì)光源壽命要求較高,采用硅襯底技術(shù)的LED芯片會(huì)是更好的選擇。硅作為一種襯底材料,與當(dāng)前市場上大為流行的藍(lán)寶石和碳化硅相比,散熱性更好,導(dǎo)熱系數(shù)是藍(lán)寶石的5倍(170比35),高導(dǎo)熱性使硅襯底LED在實(shí)際應(yīng)用中擁有更長的壽命和更穩(wěn)定的可靠性。
此外,城市照明要求大功率LED光源具有照度高、射程遠(yuǎn),光指向性好、小角度,顏色一致性高等特性。硅襯底芯片能夠很好滿足上述要求。硅襯底芯片電流擴(kuò)散均勻,在大電流工作下更有優(yōu)勢,單顆芯片目前可以做到10W;再者,硅襯底芯片是單面出光,沒有側(cè)光,光束集中,指向性好,照度高,射程遠(yuǎn);而普通藍(lán)寶石芯片是五面出光,光型散,光束不集中。如用硅襯底芯片做成的手電筒射程可達(dá)百米之外。
更為重要的是,硅襯底LED芯片還具有封裝優(yōu)勢。硅襯底芯片由于是垂直結(jié)構(gòu),單面發(fā)光,可實(shí)現(xiàn)熒光粉表面直接涂覆,保證熒光粉表面平整度及均勻性,解決光斑不均及黃圈等問題,提升了產(chǎn)品的出光品質(zhì),且可精確控制熒光粉厚度(正負(fù)2um),使色溫集中度大幅都提高,1 bin (>95%), 3 step 。而采用傳統(tǒng)熒光粉點(diǎn)膠方式,芯片表面熒光粉厚度不一,一致性難控制,導(dǎo)致發(fā)光時(shí)各個(gè)方向出光不一致,容易產(chǎn)生黃圈及光斑不均等問題。
在封裝工藝方面,晶能光電亦有所突破,推出復(fù)合材料反射碗杯結(jié)構(gòu)CSP技術(shù),這是一種無支架封裝形式。對(duì)比五面發(fā)光CSP、單面發(fā)光CSP以及復(fù)合材料反射碗杯結(jié)構(gòu)CSP,三種CSP工藝各具優(yōu)點(diǎn)。五面發(fā)光CSP光效高、發(fā)光角度大等,而單面發(fā)光CSP利于二次光學(xué)設(shè)計(jì)、中心照度強(qiáng)等,但均存在亮度不夠、過度依賴于倒裝芯片技術(shù)、芯片易被拉裂等不足。復(fù)合反射碗杯結(jié)構(gòu)CSP同時(shí)具有單面出光、亮度高等特性,采用復(fù)合材料把倒裝芯片保護(hù)起來,大大增強(qiáng)CSP的可靠性,降低應(yīng)用端使用過程中的失效風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)了解,目前能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合材料反射碗杯結(jié)構(gòu)CSP LED量產(chǎn)的僅有日亞、晶能和三星。晶能光電(江西)有限公司副總裁梁伏波介紹:“復(fù)合材料反射碗杯結(jié)構(gòu)CSP LED比五面結(jié)構(gòu)光通量高10%以上,更加符合城市照明要求。晶能已推出1717、1919、2121、2727等規(guī)格,未來還將加大研發(fā)力度,完善這一系列產(chǎn)品?!?/p>
梁伏波表示:“城市照明主要包括戶外道路亮化、園林景觀亮化、建筑景觀照明。目前歐美戶外道路亮化市場主要以大功率陶瓷LED為主,而國內(nèi)主要以中大功率EMC封裝和大功率陶瓷封裝為主,各有一定比例。園林和建筑景觀照明主要為中小功率,占80%的市場。但是在一些要求小角度產(chǎn)品和高照度產(chǎn)品,陶瓷封裝大功率LED是最佳的選擇?!?/p>
陶瓷封裝具有可靠性好(散熱好、抗?jié)?、抗腐蝕、抗震、防硫化、抗UV)、發(fā)光面積小,光照度高,高密度,單面出光等特點(diǎn)。此外,隨著近幾年原材料價(jià)格下降以及芯片技術(shù)的成熟,陶瓷封裝產(chǎn)品價(jià)格下降迅速,被廣泛應(yīng)用于城市照明領(lǐng)域。
“晶能光電提供一系列應(yīng)用于戶外景觀照明、路燈、公共照明的大功率白光產(chǎn)品,且在寧波、南昌、廣州、美國紐約等多個(gè)城市照明項(xiàng)目中得到運(yùn)用。2018年12月,晶能還將推出彩光CSP產(chǎn)品,有利于景觀照明燈具設(shè)計(jì)?!绷悍ǚQ。
當(dāng)然,除了應(yīng)用于城市照明的產(chǎn)品外,晶能光電還提供車用照明、移動(dòng)照明、植物照明、手機(jī)閃光燈、紫外LED以及紅外LED產(chǎn)品,并獲得了廣大客戶的肯定。
隨著各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步與成熟,中國LED企業(yè)在城市照明領(lǐng)域的發(fā)展不再停滯不前,不僅取得技術(shù)突破,在規(guī)模、人才儲(chǔ)備以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面也有了巨大進(jìn)步。
就晶能光電而言,目前注冊(cè)資金1.23億美元,設(shè)南昌、美國銷售公司。廠區(qū)占地1000余畝,現(xiàn)有生產(chǎn)、研發(fā)及配套廠房面積超過20000平方米。目前有科技部批復(fù)的國家硅基LED工程研究中心的產(chǎn)業(yè)化基地。擁有研發(fā)及生產(chǎn)用MOCVD25臺(tái),設(shè)備價(jià)值投入超過15億元人民幣。另于2012年籌建全資子公司江西省晶瑞光電有限公司,并于2013年10月投產(chǎn),擁有國內(nèi)一流的技術(shù)與全自動(dòng)封裝設(shè)備產(chǎn)能80KK/月,陶瓷封裝大中華地區(qū)產(chǎn)量第一,出貨數(shù)量第一。
生產(chǎn)研發(fā)能力方面,晶能光電引進(jìn)美國和韓國科學(xué)家十多人,其中三人入選中組部“千人計(jì)劃”,二人入選中組部“萬人計(jì)劃” 。團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了9項(xiàng)國家863計(jì)劃、6項(xiàng)電子發(fā)展基金項(xiàng)目、以及2項(xiàng)國家重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。
專利布局方面,晶能光電是中國LED產(chǎn)業(yè)唯一具有完整核心專利和布局的企業(yè)。硅襯底LED技術(shù)專利池共計(jì)專利340余項(xiàng),授權(quán)專利達(dá)147項(xiàng),其中國際專利47項(xiàng),覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈外延材料、芯片、封裝以及應(yīng)用。
縱觀整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,中國企業(yè)的地位越來越凸顯,在城市照明領(lǐng)域的表現(xiàn)更是如此,晶能光電恰好是其中一員,通過不斷的突破創(chuàng)新來開拓這一領(lǐng)域的市場份額。梁伏波表示,面對(duì)快速發(fā)展的城市照明市場,應(yīng)該以中國創(chuàng)造來擁抱它,相信未來中國企業(yè)在城市照明領(lǐng)域的發(fā)展也將越來越好。
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原文標(biāo)題:擁抱城市照明,晶能光電不斷突破創(chuàng)新
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