吴恩柏谈半导体照明应用技术的先期布局

吴恩柏谈半导体照明应用技术的先期布局 目前,半导体照明商业化的脚步正在不断加快,但是LED应用于通用照明市场的时间尚短,除产品售价较高以外,在应用技术层面也存有诸多不够成熟之处,阻碍着LED全面推广。那么,当前LED在通用照明领域的主要技术障碍有哪些?企业应加大投入领域是什么?应当如何才能更好地获得突破呢?针对上述问题,记者采访了香港应用科技研究院副总裁吴恩柏博士。  应用技术的创新与突破点  记者:目前,很多企业都十分看好未来LED在通用照明领域应用的发展前景,但是就目前的市场启动效果来看,依然并不理想,除了价格较高、消费者对LED认识不足等因素外,在应用技术层面存有哪些障碍呢?  吴恩柏:LED照明涉及的应用领域十分广泛,不同类型的灯具用途、性能差异很大,因此其中涉及的应用技术问题也相对不同。但从本质上讲,LED是一种可以发光的半导体器件,当它被用于照明时,无论是以球泡灯、筒灯,还是以射灯、管灯形式出现,在消费者心中永远会把它作为一种照明产品来看待,每一种照明产品都会有一种相对固定的使用情境,而目前的LED业者开发的产品,无论是芯片、封装,还是应用产品,往往与传统产品的使用情境存在一定差距,这就会造成一定的隔阂。这种隔阂往往是因为现在的LED技术还达不到消费者需要的水平而产生的。因而这种隔阂正是当前LED应用技术上需克服的问题。它的解决与技术进步息息相关。  举例来说,白炽灯诞生至今人们已经使用数百年了。在应用过程中,人们已经发展出相对习惯与固定的使用情境,如360发光。这就是白炽灯的使用情境之一,进而也会影响人们对LED球泡灯的选用。但LED是一种指向性很强的光源,以它为光源做出的灯具,比较难形成美国能源署要求的280以上的发光角度。从中可以看出,在球泡灯的使用情境上,LED的光学设计与现实需求存有差距。再以MR16为例,目前还没有企业能够做出取代50WMR16的LED射灯,主要原因是散热问题无法解决。如何在这样一个有限的表面积上,将热散出来,涉及到LED应用技术在热学方面的局限。  因此从根本上讲,要解决这些隔阂,需要我们对每一种产品进行深入了解,要使LED达到所需的性能、技术上的改进涉及灯具的光学设计,热学设计、电学设计、材料在高温下的耐久性、材料的使用寿命,以及材料寿命与价格的平衡等。  记者:由于LED照明技术研发涉及光、电、热等多个学科,在应用技术层面更是需要跨学科的整合,您认为企业在研发过程中应当如何去做才能更好地获得突破呢?  吴恩柏:香港应科院的主要做法是这样的:如果要开发一款射灯,就组建一个专门的射灯开发团队。由于涉及光、电、热等多个学科的知识,因此研究团队中要有懂光学、电学、热学、封装等不同方面知识的研究人员,专注于这款射灯的开发所需要的专利技术研究、测试,终完成整个项目。我想这种模式也可以应用于中国其他企业之中。研发过程中需要注意的是,企业一定要专注,并从照明产品的角度,而不是从LED行业惯有的思维上去开发。  如果是从国家的层面去考虑LED应用技术研发如何布局的问题,我认为更应关注整体的专利分析和标准制订。这些都是企业没法做,或做了也不经济的(存在重复投入的问题)。只有透过国家的力量,请适当的研究单位或适当的机构去做才更为恰当。这些研究对于中国打一场的半导体照明产业胜仗,有着非常重要和高层次的指导作用。此前,国家也进行了一些专利分析、布署建议,以及相关标准的制订工作。但应投入更多资源,把它们做得更清楚到位。比如哪些技术方向会有更大的专利触雷风险,哪些地方可以开发,哪些地方需要合作,如何进行远交近攻等,都应做出更加清楚的分析判断。  记者:香港应科院在LED照明技术上,重点开发的方向是什么?完成的技术成果如何与企业进行合作?  吴恩柏:香港应科院在LED照明技术上的布署相对较为完整。在LED芯片层面,我们主要致力于超大功率垂直芯片的开发,在这上面大约布了9个美国专利和9个中国专利。由于技术开发到位,专利布署完整,这方面将有很好的发展潜力。