2013年是LED發(fā)展爆發(fā)的元年，也是LED行業(yè)的是非年，產(chǎn)能過剩、核心技術缺失低價競爭、盈利下降、價格混亂、倒閉潮、跑路門……在如此動蕩的時局下，企業(yè)面臨著激烈的市場競爭。而在這激烈的競爭中，企業(yè)更多的把目光放在尋求市場、價格戰(zhàn)中而忽視了技術的重要性。

雖然經(jīng)過近10年的發(fā)展，LED技術已經(jīng)取得了長足進步，產(chǎn)品已具有一定的性價比優(yōu)勢，但上游技術環(huán)節(jié)與國際水平相比仍有很大差距，仍然扮演者追逐者的角色。企業(yè)應該重視LED技術發(fā)展，加強技術研發(fā)，追求技術創(chuàng)新，才能以高品質(zhì)高附加值的產(chǎn)品贏得市場，在行業(yè)動蕩局勢中“穩(wěn)中求進”。產(chǎn)業(yè)的進步離不開技術的創(chuàng)新，而企業(yè)則必須是技術創(chuàng)新的主體，這已是任何行業(yè)發(fā)展的都必須面對的共同命題。

采訪了英國塞倫光電副總裁張彤博士，了解了塞倫光電的技術發(fā)展，同時探討了目前LED技術發(fā)展趨勢，專利保護 ，LED企業(yè)如何獲得長遠發(fā)展等問題。

英國塞倫光電副總裁　張彤博士

：塞倫光電是以技術開發(fā)為主業(yè)的公司，那么貴公司的核心技術都有哪些?

張彤：塞倫光電工藝結(jié)合納米技術和材料物理的基礎研究將電光轉(zhuǎn)化效率大幅提高。該技術為藍、綠、白LED照明工藝提供了一種嶄新的理念。它既能帶來較之當下產(chǎn)品更亮，更優(yōu)質(zhì)的基于氮化鎵的高亮LED材料，又符合低成本大規(guī)模生產(chǎn)的的要求。塞倫光電技術通過對LED材料自身的物理性能的改進而從根本上顯著提高電光轉(zhuǎn)化效率，這意味著我們在成本基本不變的情況下可以獲得更亮的LED，或者將LED燈的功率消耗大幅縮減。同時高轉(zhuǎn)化效率使得對散熱的要求大為降低。這對LED在諸如通用照明系統(tǒng)等應用市場提供了一個更加經(jīng)濟實用的解決方案。通過分析自2000年以來LED產(chǎn)品的市場和技術走勢，我們相信塞倫光電的工藝技術可以至少帶給制造商約2-4年的技術優(yōu)勢。

下面稍加詳細介紹一下我們目前主推的兩項核心技術。這兩項技術主要是針對藍寶石襯底LED材料，但也可應用于基于硅、碳化硅等其它襯底的LED。其產(chǎn)業(yè)化將使我們不再需要像圖形襯底或者光子晶體這樣相對成本高、操作復雜的手段即可實現(xiàn)光效大幅提升。

第一項技術稱作精細納米柱法，它在對現(xiàn)有LED生產(chǎn)技術基本不增加成本的前提下以刻蝕技術獲得具有一定表觀特征要求的精細納米柱結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)近85%的應力釋放以大幅降低由于C平面藍寶石襯底引起的自發(fā)反向壓電電場，從而減小能耗和大幅提高材料發(fā)光效率。該技術在整體結(jié)構(gòu)性和周期性方面沒有要求，因此成本低，易操作。根據(jù)我們使用國內(nèi)某大型外延片/芯片制造商所提供樣品進行的對比測試，該技術對LED外延片電光轉(zhuǎn)換的提升達到80%以上，封裝后積分球內(nèi)測試的光效提升大于30%;除此之外，我們的測試還表明該技術能夠使得Droop效應大幅改善，因此非常適合大功率應用。

我們的第二項技術是非極化或半極化藍寶石/氮化鎵復合襯底生長法(以下簡稱“非/半極化復合襯底生技術”)。在高亮LED迅猛發(fā)展的過去20年里，基于極化的C平面藍寶石的氮化鎵材料經(jīng)過全球科研人員和工程師的努力，其生長法已為廣泛掌握。但同時其自發(fā)反向壓電電場的極化特性又難以避免的削弱其物理和光學性能。這一點是許多器件性能問題的主要原因，比如內(nèi)部量子效率的減小，阱厚度的限制，高的正向電壓，載流子的溢出等等，從而嚴重削弱了材料的電光轉(zhuǎn)換效率，從根本上限制了發(fā)光效率提升。我們可以通過前述的精細納米柱法等手段在一定范圍內(nèi)減小其影響，而采用非極化或半極化材料則通過消除或大幅削弱自發(fā)壓電極化而更加顯著地提高發(fā)光效率。另外，由于自發(fā)壓電極化很小甚至完全消除，我們可以有很大空間通過提高材料中的銦的配比實現(xiàn)高亮綠光LED而不用擔心自發(fā)壓電電場的影響，從而通過RGB法實現(xiàn)獲得比熒光粉法更高品質(zhì)的白光LED。從這兩點來講，非極化或半極化材料將引領新一代LED材料。

目前半極化氮化鎵襯底主要通過鋸切通過HVPE生長的氮化鎵晶柱或氨熱技術獲得，它只能在小尺寸下實現(xiàn)，無法滿足大尺寸、工業(yè)標準化的量產(chǎn)需求，因此導致生產(chǎn)成本過高而無法商業(yè)化。而歐美韓日的一些先進LED廠商和研究單位(如“藍光之父”中村修二等)都一直在尋求高品質(zhì)、中低成本的方法，但是成效有限。塞倫光電所擁有的世界獨一無二的生長方法克服了上述問題，采用低成本的非/半極化復合襯底法，在2英寸或更大尺寸的藍寶石襯底上不需要緩沖層而直接生長約3-5微米厚的氮化鎵模板以構(gòu)成高品質(zhì)復合襯底，其缺陷密度和電光轉(zhuǎn)化效率都明顯優(yōu)于全球市場上任何類似產(chǎn)品。

：您剛才提到公司的核心技術中“非/半極化復合襯底生技術“是一項怎樣的技術?與圖形藍寶石襯底(PSS)技術有什么不同?具有怎樣的優(yōu)勢和市場競爭力?

張彤：LED行業(yè)最高端的技術競爭集中體現(xiàn)在外延片制造工藝水平的差異上，LED外延片的工藝和材料的質(zhì)量從根本上決定著終端應用(如燈具等)的品質(zhì)和利潤率。目前市場上基于氮化鎵的高亮LED材料(藍、綠、白光)大多數(shù)是生長在C平面藍寶石襯底上。但是氮化鎵與藍寶石之間超過16%的結(jié)構(gòu)不匹配導致嚴重的材料缺陷和自發(fā)壓電極化特性而引起的內(nèi)耗損失，這直接阻礙了電能到光能的轉(zhuǎn)換效率以及光輸出。同時這個問題還導致芯片散熱要求高而影響使用壽命。

目前國內(nèi)80%左右的LED外延片廠商不同程度采用所謂圖形化襯底替代普通(無圖形)襯底試圖緩解此問題。這樣處理的結(jié)果使得封裝后的LED芯片發(fā)光效率約有10-15% 左右的提升，而所付出的代價是高達達50%的襯底材料成本的增加!

相比之下，我們精細納米柱法如圖形化襯底法一樣也屬于表面或亞表面粗化的一種，但在成本和操作難度上都遠低于圖形襯底法，卻帶來更加顯著的光效提升。而非/半極化復合襯底法更是完全或基本上消除了反向壓電電場的影響，因此擁有更大的光效提升空間。

：據(jù)了解，目前半導體照明的襯底材料包括藍寶石、SiC、Si、GaN等，產(chǎn)業(yè)化的主流襯底是藍寶石和SiC。您認為未來襯底材料的技術發(fā)展方向是什么?您對GaN-on-GaN LED的技術路線怎么看?

張彤：[!--empirenews.page--]首先講一下氮化鎵襯底，他所能提供的同質(zhì)生長能夠帶來的好處是不言而喻的，比如同質(zhì)生長的非極化氮化鎵的缺陷密度比我們復合襯底法生長的材料(~ 108 厘米-2)低兩個數(shù)量級。但是考慮到其高昂的價格使得其性價比較差，因此氮化鎵襯底的未來可能將局限于激光、軍工的對價格不那么敏感的應用領域。

碳化硅襯底的使用則受到價格和專利技術的雙重因素制約。其相關技術基本上還是掌握在科瑞一家手里。其他競爭者這幾年拼下來發(fā)現(xiàn)還是遠非科瑞的對手，這使得相關基于碳化硅襯底的LED研究變得曲高和寡。相比之下基于藍寶石襯底的LED研究則一直保持不錯的勢頭，這使得前者在發(fā)光效率方面的優(yōu)勢將越來越不明顯。相信再有一兩年的時間會有越來越多的人看到非/半極化復合襯底具有應用廣、性能好、價格低等眾多優(yōu)點，而且不會有一家獨大的問題。所以我的個人觀點是除非碳化硅技術迅速普及化否則在不遠將來將很難與非/半極化復合襯底技術所帶來的新一波高高性價比的產(chǎn)品應用相抗衡。

最后講一下硅襯底，其實它在過去幾十年的成功實在非常誘人，而且硅襯底LED在國內(nèi)是非常受重視的，只不過我還是忍不住想潑些冷水。首先硅襯底在與氮化鎵晶格和熱應力方面不匹配的硬傷而且尚未看到在光效和曲度方面有較好的解決途徑使其達到或優(yōu)于藍寶石襯底LED的水平。其次，硅襯底上的LED必須和成型的CMOS技術匹配(否則使用硅襯底的意義將大為縮水)，但是實現(xiàn)這一點還需要很多工作。第三是尺寸和價格因素，這里我們不妨看一下一個LED燈具的成本構(gòu)成：其中LED材料占總成本的45%，而襯底又占LED材料成本的11%，因此襯底部分對總成本的影響只有5%不到。而現(xiàn)在藍寶石襯底在國外已經(jīng)比較廣泛的使用4英寸材料，有些廠商已經(jīng)開始向6英寸產(chǎn)能邁進，因此我認為使用硅襯底的話尺寸至少達到8英寸或更大，否則很難與藍寶石襯底抗衡。第四點是總良率。我所了解硅襯底LED的良品率還遠不及藍寶石襯底。綜上所述，目前來看我會更加看好藍寶石作為LED基材的未來。

：作為技術開發(fā)的公司，專利的保護非常重要，那么貴公司在專利保護方面有沒有采取什么措施?

張彤：我們在歐洲，美洲和中國等地都已成功申請多項專利。隨著中國對高技術的渴求和對知識產(chǎn)權(quán)的保障日益完善，相信我們以及象我們這樣具有高技術含量的企業(yè)將會得到更好的法律保護。另外，我們也在積極著手和有誠意的大中型國內(nèi)企業(yè)洽談合作，以此為基點共同保護技術優(yōu)勢，共同謀求發(fā)展。相信這是一條實現(xiàn)塞倫光電，國內(nèi)企業(yè)和中國的光電事業(yè)共同發(fā)展三贏的道路。

其次，為了盡量防止一些廠商尋找“捷徑”，塞倫光電的核心技術分成專利權(quán)保護部分和技術訣竅部分兩大塊。通過應用我們技術所生產(chǎn)產(chǎn)品進行所謂“逆向工程”來挖掘其技術訣竅會是個吃力不討好的工作。

其三，我相信業(yè)內(nèi)藏龍臥虎，“逆向工程”終究能夠了解我們技術的核心。我們除了依靠法律保護之外，同時還在積極開發(fā)現(xiàn)有技術的升級模塊。比如前面提到的精細納米柱法現(xiàn)在已有兩個升級模塊在研發(fā)過程中，其中一項預計明年底前后即可完成。我們會不斷通過新的技術和專利是我們和我們的合作者領先一步。

：作為新興產(chǎn)業(yè)，LED產(chǎn)業(yè)受到了世界各國的重視，但目前LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并沒有像人們預期的那么好，您如何看待目前LED市場的發(fā)展?目前 LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還存在哪些問題?

張彤：國內(nèi)LED市場在2010年的60%的迅猛增長后，2011和2012兩年經(jīng)受了來自三方面的沖擊：全球金融危機、低技術含量LED企業(yè)進入市場而引發(fā)的LED產(chǎn)業(yè)過熱(一方面低質(zhì)量產(chǎn)品充斥市場而無銷路，另一方面中高端產(chǎn)品受到市場擠壓而無力著眼質(zhì)量提升)，惡性價格戰(zhàn)導致的價格一降再降。其結(jié)果就是過去這兩年LED市場停滯不前。但是從積極的角度來看，這也是我們大家可以冷靜思考一下的好時機。進入2013年，業(yè)內(nèi)人士的思維與戰(zhàn)略逐步趨于理性，供求關系漸漸趨于合理化之后能夠有更強的實力去面對新的挑戰(zhàn)。其中不乏一些國內(nèi)外的生產(chǎn)廠商漸漸將目光更多的集中在如何提升技術競爭力這個在任何高科技產(chǎn)業(yè)中都應該是重中之重的要素上。我在2012年底曾提到過積極降低成本法的概念：LED產(chǎn)品要想進入尋常百姓家，沒有優(yōu)惠的價格和優(yōu)秀的質(zhì)量則長期存活下去的，但是靠壓縮利潤空間來縮減成本是個笨辦法也不可能維持很久，企業(yè)必須通過垂直整合和產(chǎn)研聯(lián)盟，以高技術為依托，于LED上游這個環(huán)節(jié)在基本不提高成本的前提下大力提升光效，這樣才能有效地降低 $/流明值，拓寬自己的競爭空間。LED是真正的高科技產(chǎn)業(yè)，對于那些不懂技術或者不尊重技術的企業(yè)就只好自生自滅了，而且“滅”的越快，LED產(chǎn)業(yè)恢復到良性發(fā)展速度就越快。經(jīng)過這一段冷靜和反思，業(yè)內(nèi)的企業(yè)會少了很多，但同時LED產(chǎn)業(yè)的第二個發(fā)展期也離我們很近了。諸如國家發(fā)改委以及一些重量級企業(yè)在今年已多次用“回暖”、“井噴式發(fā)展”等字眼表述2103年下半年以及不遠將來LED行業(yè)將給市場以及投資者帶來的巨大發(fā)展空間。市場預測表明僅氮化鎵LED產(chǎn)品一項在未來兩年內(nèi)就將達到約110億美元的年產(chǎn)值。

：在競爭日益激烈的LED市場，LED企業(yè)要獲得長遠點的發(fā)展，需要朝哪些方面努力?

張彤：我們面前是一場正在經(jīng)歷的照明產(chǎn)業(yè)的革命，而革命這件事情本應該是我們很在行的。馬克思說過“科學技術是生產(chǎn)力”，毛澤東說過“要用自然科學來了解自然，克服自然，改造自然”，鄧小平說過“科學技術是第一生產(chǎn)力”。你看，前人都說得很清楚了，怎么我們真的到了高科技商戰(zhàn)中就把這些都忘了而只記得資本運作了呢?對于像中國這樣的大國，我是堅信實業(yè)為興國之本，而是技術競爭力是高科技產(chǎn)業(yè)的生存發(fā)展之本?？纯次覀兡硞€鄰邦的汽車產(chǎn)業(yè)，當初興起的時候也曾“山寨”過，但是他們終于擁有了核心部件的核心技術，而自那一天起，他們才開始步入世界三強的行列。而LED的核心就是上游的光效提升。說了這么多好像有點跑題了。這樣吧，用16個字總結(jié)一下我對LED產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展的想法：垂直整合，自己作主;引進技術，產(chǎn)研聯(lián)盟。

：“產(chǎn)學研”結(jié)合在中國已經(jīng)被提很多年了，您是如何看待這個問題的?我們知道塞倫光電全權(quán)擁有英國謝菲爾德大學和卡迪夫大學的研究成果，那么貴公司在產(chǎn)研結(jié)合發(fā)面是如何做的?在產(chǎn)研結(jié)合中應注意哪些問題?[!--empirenews.page--]

張彤：在歐美的高科技開發(fā)公司中不乏像塞倫光電這樣依托于大學，以技術研發(fā)和推廣為目的的公司。他們的人員以博士，博士后以及曾在生產(chǎn)一線的技術人員組成，再配備豐厚的專項專用的研發(fā)經(jīng)費和政府政策的大力支持(比如塞倫光電所獲英國技術戰(zhàn)略委員會的財政支持)，所以新產(chǎn)品和新技術的開發(fā)效率較之生產(chǎn)單位的研發(fā)部門要高的多。從具體操作上講，一方面我們與大學保持良好的研發(fā)合作;另一方面我們明確地將技術商業(yè)化作為目標，遵從80-20法則，在成本控制和流程控制的前提下追求高品質(zhì)。這是與大學的研究工作中相對不計成本以追求最佳性能的訴求不一樣，但是我們又是產(chǎn)學之間一座很好的橋梁。我們的最終“產(chǎn)品”是適于大規(guī)模生產(chǎn)的成型技術。這些技術雖然本身無法直接創(chuàng)造價值，但是一旦應用于生產(chǎn)線上則立刻可以對生產(chǎn)力產(chǎn)生強大推動，并成為高科技行業(yè)的生產(chǎn)商們保持其競爭優(yōu)勢最有效的方法。我相信高科技開發(fā)和大規(guī)模生產(chǎn)力以及市場規(guī)模的有機結(jié)合必將是中國LED行業(yè)良性發(fā)展的必然趨勢。另外，從過往的高新科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史看不乏這樣成功的案例。比如十多年前諾基亞與國內(nèi)某通信首信的合作：1995年3月雙方達成合資 – 雙方各占50%股權(quán)，1996年開始量產(chǎn)手機。在合作達成前首信總銷售額不過1.6億，利潤189萬;而1996年其銷售額和利潤分別猛增到14.1億元和856萬元。在這個案例中我們看到技術投資所帶來的巨大經(jīng)濟效益，這可謂是20年來產(chǎn)研結(jié)合的絢麗玫瑰。

：目前，塞倫光電主要的目標客戶有哪些?都覆蓋了哪些國家和地區(qū)?

張彤：我們于2012年與印度的一家LED生產(chǎn)廠商簽訂了專利技術授權(quán)協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議的條款，塞倫光電將精細納米柱法技術的區(qū)域使用權(quán)授予了這家合作伙伴。之后我們逐漸開始在亞洲尤其是東亞、美國和歐洲開始推進我們的技術和尋找合作伙伴，交流對象都是各地區(qū)乃至全球LED產(chǎn)業(yè)的最強者。他們或是有為天下先的魄力和能力，或是有影響市場導向和價格制定的能力;

：中國擁有著被廣為看好的LED應用市場，塞倫光電在中國市場的開拓情況如何?您又是如何看待中國LED市場發(fā)展的?

張彤：從整體看，過去幾年LED行業(yè)的迅猛發(fā)展，我認為是喜憂參半。喜的是中國擁有大多國外同業(yè)無法比擬的政府支持和內(nèi)需市場，憂的是有一些企業(yè)比較急功近利，沒有對如何開發(fā)自身的技術尤其是上游技術和相關技術人才足夠重視，而是較多關注于芯片和燈具這一塊的發(fā)展。然而中國如果不想在LED行業(yè)永遠做別人的代工廠就必須在上游外延片這個環(huán)節(jié)加大開發(fā)力度，首先需要持續(xù)不斷地自主開發(fā)或積極引進技術和技術人才提高LED材料光效，降低能耗，降低成本。其次，我們要把眼光放得更長遠些，企業(yè)的管理層需要明確未來2-3年的技術(而非僅僅市場)的發(fā)展趨勢。比如我們在國內(nèi)推廣非/半極化復合襯底技術所聽到的比較多的評價是“這個技術很好，但是市場上還沒有成型產(chǎn)品，所以我們不考慮”，而在歐美的推廣中所聽到的更多是“這個技術很好，而且市場上還沒有成型產(chǎn)品，所以這是我們的機遇” !最后就這個問題我想表達一點，如果中國的LED企業(yè)的雄心不僅限于國內(nèi)而是著眼全球市場就必須要有對全產(chǎn)業(yè)鏈從質(zhì)量到價格的掌控，而對全產(chǎn)業(yè)鏈的掌控最重要的是對上游源頭的掌控，因此我們一定要盡早獲得這一最重要環(huán)節(jié)技術的領導地位。

：在中國市場的開拓上，會采取何種合作方式?我們了解到貴公司已經(jīng)與印度一家LED生產(chǎn)商簽訂了專利技術授權(quán)協(xié)議，那么會在中國市場采取同樣的方式嗎?

張彤：塞倫光電在中國市場的拓展將會依據(jù)中國國情尋求一條適合國情的合作之路。我們遠景計劃將是一個三方合作，即結(jié)合塞倫光電的優(yōu)勢技術，業(yè)內(nèi)居于領先地位生產(chǎn)廠商的大規(guī)模生產(chǎn)能力與廣闊市場，以及投資公司資金運作能力。這個不僅大幅拓展了營收能力，還將加強中國LED業(yè)界自身的技術研發(fā)，轉(zhuǎn)化和支持的能力和中英在LED高技術研究方面的合作。此合作將是一個多元化，國際化，擁有雄厚營銷和研發(fā)實力的大型企業(yè)。具體合作方式將根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)廠商的具體情況定制技術投資或技術授權(quán)的合作。對此感興趣的讀者可以直接與我或者我們注香港的分部聯(lián)系并深入探討。

：在目前LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢下，塞倫光電未來3—5年的發(fā)展規(guī)劃是什么?

張彤：未來5到10年的LED市場會像PC行業(yè)，尤其是上世紀末本世紀初10年左右的狀況一樣，價格戰(zhàn)的腥風血雨難以避免。通過不斷的技術提升以實現(xiàn)低附加成本條件下的光效提升才是LED企業(yè)生存發(fā)展、占得領導地位的取勝之道。因此如塞倫光電這樣的技術開發(fā)公司將有很大的發(fā)展空間。我們預期一年內(nèi)精細納米柱法將會融入國內(nèi)某企業(yè)的生產(chǎn)線以生產(chǎn)高品質(zhì)LED外延片并整合中游工序。同時逐步擴展其在國內(nèi)外的影響力、滲透力和市場份額。而之后對非/半極化復合襯底的引進將進一步大幅提升該企業(yè)的產(chǎn)品品質(zhì)和核心競爭力，使其在殘酷的競爭中不僅生存下來，并且在之后的3-5年的年增產(chǎn)值至少以15%至20%的速度穩(wěn)步增長。

企業(yè)簡介

塞倫光電最初作為英國謝菲爾德大學的衍生公司成立于2009年末。公司隸屬于英國倫敦上市公司FushionIP集團旗下，業(yè)務主要是通過合作，合資以及技術授權(quán)等商業(yè)模式推廣高亮LED方面的專利成果。塞倫光電在高亮LED方面主要有兩大技術，以多種納米技術大幅提高基于氮化鎵LED材料的光輸出。另外我們也對技術的可重復性、大規(guī)模生產(chǎn)的可行性等方面做了許多深入的工作。這些技術已經(jīng)完全能夠應用于大規(guī)模生產(chǎn)。