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。尤其是進入2017年以來，在各地相繼投入預(yù)算、致力于進行城市照明升級改造、加速城鎮(zhèn)化推進、增加城市道路改造及節(jié)能改造項目的背景下，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)模相對較小、專業(yè)人才儲備相對缺乏以及知識產(chǎn)權(quán)保護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)域為例，過去，LED芯片襯底市場被藍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)明獎一等獎---中國LED行業(yè)最高獎項。這一技術(shù)對中國企業(yè)在城市照明領(lǐng)域的發(fā)展將起到促進作用。
鑒于城市照明對光源壽命要求較高，采用硅襯底技術(shù)的LED芯片會是更好的選擇。硅作為一種襯底材料，與當(dāng)前市場上大為流行的藍寶石和碳化硅相比，散熱性更好，導(dǎo)熱系數(shù)是藍寶石的5倍(170比35)，高導(dǎo)熱性使硅襯底LED在實際應(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，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;而普通藍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)光時各個方向出光不一致，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。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、中心照度強等，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起來，大大增強CSP的可靠性，降低應(yīng)用端使用過程中的失效風(fēng)險。
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。”
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)瘛⒖垢g、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。此外，隨著近幾年原材料價格下降以及芯片技術(shù)的成熟，陶瓷封裝產(chǎn)品價格下降迅速，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、美國紐約等多個城市照明項目中得到運用。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。”梁伏波稱。
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、移動照明、植物照明、手機閃光燈、紫外LED以及紅外LED產(chǎn)品，并獲得了廣大客戶的肯定。
隨著各項技術(shù)的進步與成熟，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、人才儲備以及知識產(chǎn)權(quán)方面也有了巨大進步。
就晶能光電而言，目前注冊資金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，設(shè)備價值投入超過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，晶能光電引進美國和韓國科學(xué)家十多人，其中三人入選中組部“千人計劃”，二人入選中組部“萬人計劃” 。團隊承擔(dān)了9項國家863計劃、6項電子發(fā)展基金項目、以及2項國家重大產(chǎn)業(yè)化項目。
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)專利池共計專利340余項，授權(quán)專利達147項，其中國際專利47項，覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈外延材料、芯片、封裝以及應(yīng)用。
縱觀整個產(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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