半导体照明技术标准制定须快马加鞭

半导体发光二极管(LED)用于照明，具有寿命长、能耗低、发光利用率高、稳定性好、维修费用低等优点，是一种高效的绿色光源，所以半导体照明被认为是人类照明史上继白炽灯和荧光灯之后的又一次飞跃。欧美日等发达国家都制定了相应的半导体照明发展计划。我国也非常重视半导体照明技术的研发和产业化，2003年6月，科技部、信息产业部和国家发改委共同成立了国家半导体照明工程协调领导小组，正式启动“国家半导体照明工程”。科技部立项实施了国家“十五”科技攻关计划重大项目“半导体照明产业化技术开发”。信息产业部和国家发改委等部门和有关地方政府也分别提出和实施了发展半导体照明产业的计划。

　　产业发展迅速 但产业技术水平亟待提高

　　目前，半导体普通照明存在着价格高和相比荧光灯较低的亮度，还有发光效率、光色和使用寿命等问题，但是目前在某些领域，如信号指示灯、矿灯、户外显示、景观照明，半导体照明还是具有较高的性价比，特别是手机液晶屏的背光源，基本上大部分是半导体发光二极管做成的背光源模块。

　　随着技术的进步，较大液晶屏的背光源将越来越多地使用超亮度半导体发光二极管模块。据业内人士预计，2005年-2010年全球LED照明市场规模将超过10亿美元。

　　半导体照明产业涉及光电产业和照明产业，其产业链包括衬底材料制备、外延生长芯片和器件的封装，还包括荧光粉的制备和模块的驱动设计，用于照明的各种模块和灯具设计和制作。

　　目前我国LED产业虽然进步加快，但和国外相比仍存在较大差距。在大功率LED封装领域的产业化技术研究开发方面尚处于起步阶段，竞争实力较弱。而大功率LED用外延片和芯片，还处于研发阶段，离产业化水平相距甚远。

　　我国相关科研和生产单位正在有针对性地加大对超高亮度LED高档芯片和大功率外延片、芯片的研发工作，提高大功率LED封装的技术水平和产业化程度。为避开现有国外LED核心专利技术，正在研究开发多种技术方案和技术路线，以扩大拥有自主知识产权的研究成果。同时，在应用方面，我国正大力开发和推广LED的应用范围，扩大产 业化规模，逐步建立并完善LED产业链。

　　半导体照明 技术标准急需建立

　　作为半导体发光二极管，IEC半导体器件技术委员会(TC47)已经制定的标准内容包括总规范、额定值和特性、分规范、显示用发光二极管空白详细规范、测试方法以及环境、耐久性和机械试验方法等方面，但这些标准主要是针对半导体发光二极管显示器件而制定的。作为照明用的大功率、高亮度的发光二极管，相关产品规范和测试方法与用作显示时有很大不同，如色度和色温的测量、热阻的测试、可靠性、产品规范中的抽样要求和相关考核等问题。作为照明光源，国际照明委员会(CIE)已制定和正在制定的关于半导体照明方面的标准有：白光LED光源的颜色重现和LED的强度、光学特性和光度学特性的测量方法。IEC灯泡及有关设备技术委员会(TC34)则从LED应用于照明方面的灯具支架和控制装置提出了三个标准。因此，在国际上，应用于照明的半导体发光二极管的标准并不完善，急需加紧制定。

　　半导体发光二极管芯片的外延生长、材料、工艺、设备及贮运等方面有SEMI标准可供采用，但是否满足生长大功率、高亮度半导体发光二极管芯片所要求的材料和工艺，还需要加以研究确定。

　　我国已为作为光电子器件的LED制定了一些标准，对我国半导体发光二极管产业的发展起着巨大的推进作用。但随着技术的进步，应用领域的扩大，一些标准中的技术内容落后，如半导体发光器件测试方法，20年前制定后一直没有修订，已经满足不了超亮度发光二极管产品的需要。在芯片作为产品交货时，缺乏相应的技术要求来规范产品的质量等级和性能要求。总体来看，半导体照明技术标准急需制定。

　　根据国内外半导体照明产业和技术的特点和发展趋势，下一步开展的标准制定工作有：

　　一、形成符合产业发展和技术创新需求的标准体系，制定标准体系框架，编制出综合标准体系表，并根据体系表编制和实施综合标准化计划；二、充分考虑国内的产业发展和技术水平，借鉴国外相关先进标准，制定出具有配套性、协调性和适时性的产品标准，从而对规范半导体照明技术创新、保证产品质量和推进技术进步起到重要作用；三、大力推进半导体照明技术标准化，大力推动我国企业和研究机构标准研发能力和技术创新能力，培养标准化高级人才，从而具备参与国际标准制订的能力。

　　标准建设 重点解决三大问题

　　标准体系如何建立

　　作为普通的LED器件，国内的标准体系按照IEC的标准体系已经基本建立。这个体系由名词和文字符号、总规范、分规范、空白详细规范、测试方法、额定值和特性、机械和环境适应性，以及具体产品详细规范等组成，符合IECQ电子元器件质量评定体系。这是半导体照明技术标准体系的基础，但是由于照明用的LED具有自己明显的技术特点，如何在原有的体系中纳入照明标准涉及的技术内容，并与各种照明应用产品的标准如交通、铁路、城建和建筑等方面的标准配套和协调，将是一个重要的问题。

　　技术标准制定的组织协调

　　目前在半导体照明领域，由于产业的发展还处在半导体发光二极管的性能提高和有限应用的初始阶段，主要参与者是发光二极管的光电子器件生产制造企业，从事灯具设计和生产的企业很少。作为产业主管部门的信息产业部成立了半导体照明技术标准工作组，大力推动相关标准的制定，符合目前的产业现状。但是灯具制造企业和照明标准化组织越早参与，对产业的发展也越有利，这样可以充分吸收灯具制造方面的技术和设计要求，促进相关标准的制定，更加推动半导体照明的应用领域。

　　标准和技术研发的结合问题

　　过去，往往是技术成熟以后，产品已经上市，相关标准才开始制定，用来规范市场。但是，随着技术的进步，技术研发和产品上市的步伐加快，技术标准制定时间也大大提前，往往在技术研发过程中就已经进行标准的制定。一些企业在开发出核心专利以后，积极推动标准的制定，这样拥有技术的企业有更多话语权，就有更大可能把专利固化写进标准中，从而获得更多的利益。目前半导体照明的核心专利主要掌握在日本、欧美等国外的大公司手中。另外一方面，标准的制定过程是对公开技术的消化和吸收，也是自有技术的固化过程，这是技术产业化的必要过程。同时，标准和技术研发的紧密结合，也才能大力推动标准的制定。在半导体照明技术领域，制定标准和技术研发之间的关系还需要进行更多具体研究。希望在开展半导体照明技术的研究以及产品的研发时，政府、科研单位和企业更加关注标准和技术研发之间的结合问题。