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技術的自主研發是我國產業長期存在的劣勢，在研判市場趨勢的同時，分析LED照明產品生產中關鍵設備和重要材料尚存的諸多技術瓶頸，對產業發展具有很好的參考意義。
 

LED發光效率雖然不斷提升，但仍存在電光轉換效率低、散熱性能差、暖白光LED照明的顯色指數和色溫控制較難等亟待解決的問題，這些都已成為現階段製約LED照明行業發展的瓶頸。
 

LED產業鏈下游的產出要以上游材料為基礎，但因材料本身的顯示度不明顯，人們對材料的關注很容易被弱化，造成對基礎材料研究重視不夠，以致雖有投入但支持力度不夠，難以吸引相關人才，導致材料成為發展瓶頸。目前LED產業仍是以50mm(2吋)或100mm(4吋)的藍寶石基板為基礎，若能利用大直徑的矽基板氮化鎵(GaN-on-Si)技術，便有可能充分發揮現有矽晶生態系統的完備技術與規模經濟效益，達到降低整體LED成本的目標。若比較現行150mm(6吋)藍寶石基板和運用AZZURRO專利GaN-on-Si技術的150mm(6吋)晶圓，可達到超過75%原料的成本節省。雖然GaN-on-Si具顯著的成本優勢，但由於技術上的難度，因此一直未能在LED業界廣泛應用。問題主要是由於矽基板和GaN的熱膨脹係數不同，在製程中會因為兩種材質間的晶格錯位而產生應力，進而形成曲度(bow)和薄膜厚度不均的問題。曲度和薄膜厚度不均不僅會在後段加工時可能產生破裂，同時也會造成同一片晶圓上製作出的LED具不同的峰值波長(peakwavelength)，增加了日後分選(binning)的困擾。根據AZZURRO於2011年第2季完成的150mm(6吋)GaN-on-Si晶圓來看，已可達到平均厚度6.1μm、標準偏差0.062μm，以及平均峰值波長451.9nm、標準偏差2.1nm的水平。研製設備是LED照明器件發展的另一個基礎保障。 MOCVD系統是LED外延片、微波功率的異質結構材料生產的必需設備，隨著化合物半導體器件市場的不斷擴大，MOCVD系統的需求量不斷增長，而我國幾乎全部依賴進口。國際上主要的MOCVD設備供應商有德國AIXTRON公司和美國VEECO公司，這兩家公司對單台MOCVD設備的報價高達2000萬元人民幣，即便如此，MOCVD系統這樣的關鍵設備，如果涉及國防科技，即使依靠進口也難以獲得最優性能。
 

LED封裝技術的發展，始終圍繞提升散熱效率以及縮減終端使用成本這樣的主題。新封裝材料的使用、新封裝規格的形成、新封裝工藝的出現，均是為了在保證質量水平的前提下，降低單位流明成本。從全球市場來看，中國LED封裝廠商份額提升面臨的主要挑戰仍然是技術。 2013年，行業出現EMC支架封裝、FlipChip以及晶圓級封裝(CSP)等新興技術。如今，知識產權已成為LED企業競爭的戰略性武器。先進入市場的LED企業為確保先發優勢積極佈局專利網，將知識產權作為戰略性武器以保持領先優勢，阻擊後發企業進入LED市場。因此，LED照明市場的發展還面臨知識產權危機。近10年來，半導體照明市場快​​速增長，LED知識產權成為國際半導體照明產業競爭的焦點。縱觀全球LED知識產權格局，產業的核心專利仍由日本的日亞化學公司、豐田合成公司、美國科銳公司、飛利浦流明公司及德國的歐司朗公司等5大廠商主導。雖然近些年我國大陸地區LED專利申請數量大幅增長，但我國在全球LED知識產權格局中的地位並沒有因此得到根本改善。我國LED專利主要集中於中下游領域，中游封裝、下游應用環節的專利佔申請總量的64%。在關係到產業長遠發展的關鍵技術環節，仍缺乏核心專利。從專利類型上看，我國LED專利以實用新型及外觀設計專利為主，發明型專利佔比較低，其中國內LED實用型專利佔比為59%，外觀設計專利佔比為15%，而LED發明專利佔比僅為26%。
 

LED照明是一個成長快速的市場，市場規模迅速攀升，但仍面臨諸多技術難題等待突破，比如科研人員和LED生產商一直致力於減小LED“光效下降”帶來的損失，但並未解決導致該現象背後的真正原因。我國LED產業鏈中的主要設備、儀器，目前大部分靠進口。關鍵原材料、配套件，如熒光粉、藍寶石、有機源、砷烷、磷烷等要依靠進口，MOCVD外延設備及部分全自動化的芯片和封裝設備也依賴進口，而且價位高。封裝用的高性能矽膠、環氧材料等也要依靠進口。長期下去，使得產品成本過高，不具競爭力，將製約LED產業發展的全過程。因此，盡快實現關鍵原材料及設備自給是未來發展的核心。

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