日前,LED產(chǎn)業(yè)與應用聯(lián)盟主辦承辦的“2013年LED產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展座談會”在北京召開。國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主流企業(yè)高層齊聚一堂,熱烈探討產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新面臨的問題、創(chuàng)新發(fā)展的方向和協(xié)同創(chuàng)新機制的建立與完善。
工業(yè)和信息化部電子信息司集成電路處處長任愛光
創(chuàng)新要讓整個行業(yè)受益
以應用企業(yè)牽頭,推動上游的封裝企業(yè)、芯片企業(yè)、材料企業(yè)一起參與協(xié)同創(chuàng)新,希望通過應用把整個產(chǎn)業(yè)規(guī)模帶起來。
去年年底,工業(yè)和信息化部制定了LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新計劃,包括了推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的政策、資金等各方面內(nèi)容,涉及各個領(lǐng)域的應用,作為內(nèi)部文件一直在執(zhí)行。我們的工作也一直圍繞此計劃展開。
對于LED產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展來說,我們鼓勵聯(lián)合創(chuàng)新或者協(xié)同創(chuàng)新,目的就是不僅僅讓單個企業(yè)受益,而是讓整個行業(yè)受益。所以在最近幾年的創(chuàng)新工作中,我們以應用企業(yè)牽頭,推動上游的封裝企業(yè)、芯片企業(yè)、材料企業(yè)一起參與,就是希望能夠以應用把整個產(chǎn)業(yè)規(guī)模帶起來,通過應用來化解目前所謂的“階段性產(chǎn)能過剩”問題。只有這樣,才能實現(xiàn)全行業(yè)共贏。包括以芯片制造企業(yè)牽頭,來帶動國產(chǎn)裝備和材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新,也是基于這個目的。
同時,我們鼓勵創(chuàng)新,也是想把產(chǎn)能里面的中低端部分往高端引導,完成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。今年我們支持了約20個創(chuàng)新項目,資金合計2億元左右,已經(jīng)在財政部網(wǎng)站上進行了公示,就是希望通過聯(lián)合創(chuàng)新的方式把產(chǎn)業(yè)鏈上下游緊密聯(lián)系起來。但在具體工作中,今年的推動重點是否選得準確以及明年應該如何選取,還需要產(chǎn)業(yè)界多提建議。之前聯(lián)盟進行的許多調(diào)研,也是為了推動此項工作的開展。
對于我們?nèi)ツ觊_始推動的半導體照明綜合標準化工作來說,因為LED產(chǎn)業(yè)實際上是多個領(lǐng)域的交叉延伸,包括了傳統(tǒng)照明、電子等很多方面,所以業(yè)界一直認為LED的相關(guān)標準沒有、很少或者很亂,工業(yè)和信息化部正是希望通過完善標準把LED行業(yè)規(guī)范起來。包括之前對4個檢測項目的支持,也是想通過后期檢測做一些工作,把市場進一步規(guī)范起來,希望產(chǎn)業(yè)界多提意見和建議。
產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的首要任務就是服務好企業(yè)和行業(yè),希望業(yè)界多參與聯(lián)盟的工作,充分利用好聯(lián)盟的橋梁和紐帶作用,共同探討產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的方向和機制,推動我國LED產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
南昌大學副校長、國家硅基LED工程技術(shù)研究中心主任江風益
以提升產(chǎn)品品質(zhì)為創(chuàng)新突破口
LED應用的關(guān)鍵在于避免芯片超負荷工作,圍繞較小電流密度工作,適當多用芯片,降低對電源和散熱的苛刻要求。
目前看來,國內(nèi)LED企業(yè)贏利狀態(tài)堪憂,多數(shù)企業(yè)處于微利、保本甚至虧損的狀態(tài),雖然很多好的產(chǎn)品層出不窮,但也有不少低檔、劣質(zhì)的產(chǎn)品充斥市場。所以,盡管作為一個產(chǎn)業(yè)來說,降低產(chǎn)品成本、提升產(chǎn)品品質(zhì)是永恒的主題,但是對于當前的國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)來說,第一要務卻不是降低成本,而是提升品質(zhì)。LED產(chǎn)品價位已經(jīng)夠低了,行業(yè)發(fā)展應遏制低價位競爭。
提高LED產(chǎn)品的顯色水平,使其接近太陽光,是LED企業(yè)永恒的追求?,F(xiàn)在的LED白光與太陽光相比,光譜不飽和,色品質(zhì)差,在很多應用領(lǐng)域都會產(chǎn)生一系列的問題。同時,很多企業(yè)為了降低成本,讓芯片超負荷工作,導致整體效率低下,更是極大地影響了產(chǎn)品的使用壽命。
在此背景下,對LED照明行業(yè)來說,建議在現(xiàn)有藍光LED加熒光粉的基礎(chǔ)上,增加藍綠光(490nm)LED和紅光LED,使光譜接近太陽光,改善色品質(zhì)(包括空間一致性),提高顯色指數(shù)。具體來說,就要開發(fā)適合照明用的反極性紅光LED芯片和藍綠光490nm芯片,并且降低工作電流密度,多用芯片,盡量使用串聯(lián)、小電流中電壓的工作方式(特殊照明除外)。這樣一來,就需要外延、芯片、封裝、應用各個領(lǐng)域來聯(lián)合創(chuàng)新。
對于LED顯示屏行業(yè)來說,建議開發(fā)和應用反極性LED芯片,并降低工作電流密度,提高發(fā)光效率,提高可靠性,使顯示屏更加節(jié)能。應用反極性紅光LED能極大提升發(fā)光效率,對紅光LED降低工作電流密度能顯著提高其可靠性,對綠光LED降低工作電流密度也能顯著提高發(fā)光效率。同時,可開發(fā)各種顏色的單色屏和多組合雙色屏的高品質(zhì)LED顯示屏。顯然,這些創(chuàng)新也離不開上中下游的密切配合。
總之,產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合創(chuàng)新推動LED應用的關(guān)鍵就在于,避免芯片超負荷工作,圍繞較小電流密度工作,適當多用芯片,降低對電源和散熱的苛刻要求,在保持總制造成本不變或變化不大的基礎(chǔ)上,進一步提高LED應用產(chǎn)品的發(fā)光效率和可靠性。另外,在MOCVD裝備與工藝方面下工夫,提高MOCVD和關(guān)鍵耗材的國產(chǎn)化。
中國光學光電子行業(yè)協(xié)會副理事長關(guān)積珍
顯示屏創(chuàng)新拓展應用空間
隨著我國微電子組裝技術(shù)整體水平的不斷提升,室內(nèi)LED顯示屏像素中心距已邁入1.Xmm時代。
在市場應用的創(chuàng)新方面,創(chuàng)意市場、小點間距產(chǎn)品市場、廣告?zhèn)髅绞袌龀蔀橹髁?;在專業(yè)化服務創(chuàng)新方面,控制板卡、專業(yè)化工程服務成為亮點;在營銷模式創(chuàng)新方面,涌現(xiàn)出以外貿(mào)銷售為主的外向型營銷、終端項目銷售為主的終端營銷、全國設(shè)立代理商和分銷商的渠道營銷、研發(fā)和生產(chǎn)分工協(xié)作的OEMODM營銷、專注于特定市場的專業(yè)營銷以及BT和BOT營銷等多種模式。
從整體的技術(shù)創(chuàng)新情況來看,部分骨干企業(yè)積極承擔各類科技項目,得到了國家發(fā)改委節(jié)能專項、產(chǎn)業(yè)化專項等支持。行業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新方向主要集中在大屏幕控制、高密度顯示新產(chǎn)品開發(fā)、特殊項目異性工程化設(shè)計、LED顯示應用拓展產(chǎn)品以及產(chǎn)品的可靠性、節(jié)能等方面。在傳統(tǒng)LED顯示屏領(lǐng)域,各種室內(nèi)外LED顯示屏關(guān)鍵技術(shù)基本成熟,產(chǎn)品整機在可靠性和工藝水平方面不斷改進和完善,形成了標準化系列產(chǎn)品。全彩色室內(nèi)外顯示屏得到廣泛應用,室外高清晰度全彩表貼技術(shù)產(chǎn)品日趨成熟。
就LED芯片來說,發(fā)光強度及發(fā)光效率不斷上升,反向漏電流得到了更好的控制,抗靜電能力進一步增強,長期困擾LED顯示屏的靜電損傷難題得以破解;在LED封裝方面,工藝、材料持續(xù)改進,LED器件性能不斷提升,LED封裝方式擴展,室內(nèi)顯示屏像素中心距不斷縮小,戶外顯示屏LED封裝逐步從直插燈方式向表貼方式過渡,兩種封裝方式的融合即帶透鏡的表貼LED也已出現(xiàn)萌芽。
在開關(guān)電源方面,功率因數(shù)有源補償(PFC)已逐步得到了應用,開關(guān)電源中應用高轉(zhuǎn)換效率的同步整流技術(shù)(SR)也得到了部分顯示屏制造商和客戶的認同;在驅(qū)動IC方面,我國臺灣積聚、美國TI等相繼推出低壓降節(jié)能型驅(qū)動芯片、支持分時的多任務掃描驅(qū)動芯片、可減輕虛影的預充電FET型驅(qū)動芯片等多個產(chǎn)品,大大提高了顯示屏的視覺性能,并拓展了顯示屏的應用前景。
在控制技術(shù)方面,灰度處理等級不斷提高,19bit的產(chǎn)品已進入工程應用;可通過亮度均勻性修正、模塊均勻性修正、逐點均勻性修正等技術(shù)對機械拼裝不佳造成的亮線條及暗線條進行視覺修正;隨著半導體驅(qū)動芯片運行速度的提高以及驅(qū)動刷新方式的不斷改進,LED顯示屏已可以實現(xiàn)在攝像機下無閃爍、無回掃線、無水波紋。
隨著我國微電子組裝技術(shù)整體水平的不斷提升,高密度室內(nèi)LED顯示屏的像素中心距也不斷取得突破,室內(nèi)LED顯示屏像素中心距已經(jīng)邁入1.Xmm時代。今后若干年有可能取代投影拼墻成為監(jiān)控中心大屏幕的主流顯示媒介。在室外應用方面,長期以來,10mm是室外全彩屏像素中心距的桎梏。伴隨著室外表貼LED封裝技術(shù)的改進以及室外模塊防護水平的提高,室外全彩屏像素中心距的極限也在不斷地被刷新,5.Xmm像素中心距的室外全彩色大屏幕己在市場得到應用。產(chǎn)品形態(tài)的變化,給原有模塊與模組的概念帶來了挑戰(zhàn),業(yè)界將來也許需要對像素、密度等概念重新進行定位。
京東方光電科技有限公司顯示照明事業(yè)部總經(jīng)理侯彥
背光源創(chuàng)新面臨輕薄化挑戰(zhàn)
就LED背光源的發(fā)展趨勢來看,要求背光源企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計更加輕薄化的同時,還要提升其亮度。
背光源是TFT-LCD的重要零組件之一,它是提供液晶顯示器產(chǎn)品背面光源的光學組件,其作用就是將點光源或線光源轉(zhuǎn)化為亮度均勻的面光源。未來幾年,背光源在移動終端和電視等市場的應用將呈持續(xù)增長勢態(tài)。目前看來,在筆記本電腦市場,傳統(tǒng)的CCFL背光源幾乎全部被LED背光源所取代;在大尺寸桌面顯示器和電視市場,LED背光源有望在2014年全面取代CCFL背光源。
就LED背光源的發(fā)展趨勢來看,對于手機來說,大屏幕、強觸控信號、廣視角、高分辨率等一系列市場需求,要求背光源企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計更加輕薄化的同時,還要提升其亮度。隨著近期1920×1080分辨率產(chǎn)品的出現(xiàn),LED背光源模組厚度已經(jīng)從2012年的1.75mm、1.3mm下降至1mm以下,背光源厚度也被控制在了0.5mm左右。在此基礎(chǔ)上,窄邊框和無邊框手機更是對LED背光源產(chǎn)品及其封裝工藝的創(chuàng)新提出了更高的要求。
對于筆記本電腦來說,2012年LED背光源的模組厚度和重量分別是15mm和1.4公斤,今年已經(jīng)達到13.5mm和1.2公斤,明年將達12mm和1公斤。為了跟平板電腦進行抗衡,筆記本電腦要在引入很多新元素的同時追求更加超薄和節(jié)能,這就給LED背光源提出了更大的挑戰(zhàn)。玻璃的薄型化已快接近極限,怎樣才能在背光結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新和突破?
再來看看LED背光源在電視上的應用。電視的背光設(shè)計通常需要在成本、厚度和亮度之間進行權(quán)衡,而側(cè)光式、直下式、低成本直下式3種設(shè)計方案各有優(yōu)缺點。具體到入光方式來說,隨著LED價格的大幅回落,降低使用LED顆數(shù)的驅(qū)動因素在減弱。同時,由于散熱帶來的品質(zhì)風險,目前只有有限的機種采用單邊LED結(jié)構(gòu)。
4K電視的出現(xiàn)也給LED背光源帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。因為4K電視的面板ppi較FHD高出1倍,所以在模組亮度不變的前提下,要求4K電視LED背光的亮度提高1.5~2倍,單臺50英寸4K電視直下式背光的LED數(shù)量也將達到88~112顆。