激活廣東LED產(chǎn)業(yè)掌握核心技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2020-03-25 11:27:37 瀏覽:46次 責(zé)任編輯:青島華銳智創(chuàng)科技有限公司
“一個(gè)小小的LED(發(fā)光二極管)燈里,包含了技術(shù)的不斷更新,見證了新興產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。”最近的一個(gè)周日,在華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里,56歲的湯勇團(tuán)隊(duì)早早開始了一天的工作,面對(duì)記者,他如是說。幾天前,他們的研究項(xiàng)目“半導(dǎo)體發(fā)光器件跨尺度光功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造關(guān)鍵技術(shù)”獲得廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
這個(gè)名稱復(fù)雜的項(xiàng)目背后,是團(tuán)隊(duì)8年如一日的堅(jiān)持和努力,也是廣東LED產(chǎn)業(yè)從起步到騰飛。如今,廣東LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居全國首位,LED器件封裝量約占全國70%,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海外,占據(jù)國際市場半邊天。這樣的成績,湯勇團(tuán)隊(duì)功不可沒。說起成功“秘訣”,這位謙遜的教授卻說,這一切,得益于廣東科研創(chuàng)新的濃郁氛圍和開放環(huán)境,是高校與企業(yè)“攜手”,產(chǎn)學(xué)研深度融合的結(jié)果。
8年前就瞄準(zhǔn)這一新興產(chǎn)業(yè)
“我自己就是產(chǎn)學(xué)研融合培養(yǎng)出來的?!?980年-1984年,湯勇在安徽工學(xué)院完成了本科學(xué)業(yè),大學(xué)畢業(yè)后,他進(jìn)入一家工廠工作,一待就是兩年?!霸诠S就是在一線車間里,這也為我之后的工作打下了基礎(chǔ),我的手工安裝技術(shù)很不錯(cuò)的?!被貞浧鹜拢瑴赂锌f分。1986年,他回到母校讀研究生,1989年碩士畢業(yè)后,他再度到企業(yè)工作兩年。 1991年,他赴華南理工大學(xué)攻讀博士學(xué)位,畢業(yè)后留校至今?!昂鸵恢痹谙笱浪锏膶W(xué)生不一樣,那幾年的工作經(jīng)歷讓我開拓了思維,也讓我在讀書期間有了明確的目標(biāo),因?yàn)槲伊私馐袌觯私馄髽I(yè)?!?/span>
這樣的理念一直持續(xù)至今。這位儒雅的教授思維十分活躍。這些年來,湯勇團(tuán)隊(duì)研發(fā)的核心技術(shù)與廣東新興的LED產(chǎn)業(yè)擦出火花,助力廣東LED器件封裝企業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居全國第一,產(chǎn)量約占全國的70%、世界的50%。
這一切,要從8年前說起。
“現(xiàn)在城市里L(fēng)ED燈隨處可見,可8年前并不是這樣?!睖禄貞洠?年前,廣東的LED產(chǎn)業(yè)剛剛起步,產(chǎn)出的LED燈發(fā)熱嚴(yán)重,很快就發(fā)黑,性能不穩(wěn)定,壽命短暫,無法實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)使用,市場前景并不被看好。憑著敏銳的市場觸覺,湯勇希望能夠用自己成熟的電子熱控技術(shù)進(jìn)入這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。
憑實(shí)力解決LED熱控難題
“一開始企業(yè)并不相信我們能夠幫到他們,但我們不計(jì)成本免費(fèi)為他們做,很快也得到了他們的信任。”湯勇團(tuán)隊(duì)開展深入調(diào)研發(fā)現(xiàn),國際知名廠商制備LED器件有一個(gè)耐熱過渡襯底汽化沉積的工藝環(huán)節(jié),工藝難、成本高、質(zhì)量又打折扣。他們則開創(chuàng)了過渡襯底減薄工藝,把耐熱陶瓷直接焊接到器件上,再用研磨減薄,沒想到,竟大大節(jié)約了制備成本,同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量得到有效提升,真正解決了LED熱控不好的問題。
經(jīng)過幾年的改進(jìn)和創(chuàng)新,效果顯著。2016年,由湯勇領(lǐng)銜完成的研究成果“復(fù)雜表面熱功能結(jié)構(gòu)形貌特征設(shè)計(jì)與可控制造關(guān)鍵技術(shù)”獲得2016年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。這一項(xiàng)目的成果被多家企業(yè)采用,成果完成單位三年實(shí)現(xiàn)銷售93.95億元,新增利潤9.21億元。
改進(jìn)技術(shù)極大提升光效
“科研者的眼光應(yīng)該是前瞻的。其實(shí),在做LED熱控的過程中,除了解決能不能用的問題,我們也一直在思考如何把LED的品質(zhì)做得更好,不再局限于普通照明領(lǐng)域,而是要往高附加值的領(lǐng)域努力。”湯勇瞄準(zhǔn)的其中一個(gè)目標(biāo)就是液晶顯示屏,這對(duì)LED器件的光效和光譜精確度提出了更高的要求。“簡單來說,以前的需求是要發(fā)光,現(xiàn)在的需求是光的顏色要純正?!庇谑牵瑴潞退膱F(tuán)隊(duì)從強(qiáng)化出光結(jié)構(gòu)、光譜精度調(diào)控、光譜能量調(diào)控三個(gè)方面入手,分別解決提高光效、改善光色質(zhì)量的問題。此次獲獎(jiǎng)的“半導(dǎo)體發(fā)光器件跨尺度光功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目”就出色地解決了LED器件精確出光問題,減少光傳播過程的損耗。
“一個(gè)小小的器件,里面有許多微結(jié)構(gòu),以前因?yàn)樾酒瑑?nèi)部的全反射很多光都會(huì)耗散掉,出不來光?,F(xiàn)在我們就通過改變結(jié)構(gòu),減少耗散,提高光效?!睖赂嬖V記者,8年前,一個(gè)知名廠家生產(chǎn)出來的LED燈光效才66lm/w,可如今,一般可以達(dá)到140-150lm/w,甚至200lm/w以上。“材料沒有任何變化,而是結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,讓光效極大提高?!睖抡f,“我們還發(fā)現(xiàn)很多半導(dǎo)體發(fā)光顯示器件光色不純,顯示器件如果出來的顏色不純正,是非常不舒服的,我們就進(jìn)行光譜精度調(diào)控,使光色純正,紅就是純紅,藍(lán)就是純藍(lán);還有光譜能量調(diào)控,它主要解決光色均勻的問題,使人在各角度看都是一樣的顏色?!睖抡f。
在湯勇團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持下,合作企業(yè)生產(chǎn)的LED器件的光效指標(biāo),比行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)美國Cree公司生產(chǎn)的同類型器件提高32.29%,燈具光效提高了21.84%。
不斷探索掌握核心技術(shù)
“廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一年大概有3000多億的產(chǎn)值,顯示器件產(chǎn)值已經(jīng)占全國市場的一大半?!闭f起這些,湯勇十分欣慰,畢竟在8年前,這些都是想都不敢想的事情。不過,他有著自己的想法:“廣東LED產(chǎn)業(yè)不僅要產(chǎn)值,更多要掌握核心技術(shù),”近三年來,他一直為此而努力。
湯勇告訴記者,隨著市場需求的不斷提高,如今電視機(jī)、顯示屏等越來越薄,這就要求其內(nèi)部的背光源器件越做越小?!拔覀兊腃SP倒裝技術(shù)就負(fù)責(zé)解決這個(gè)問題?!睖抡f,目前,世界上關(guān)于CSP技術(shù)有三種主流方案,其中一種是中國方案,就是由廣東提出的,依托湯勇團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)。“目前我們的顯示器件保持著0.5×0.5mm世界最小記錄,也就是一個(gè)連肉眼都很難看得清楚的空間里,還有至少4個(gè)光源接口。”湯勇說,如今,由這款器件組裝制作的LED顯示屏,被選定為抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵、G20杭州峰會(huì)、里約奧運(yùn)會(huì)服務(wù),在世界舞臺(tái)上展示出強(qiáng)大的廣東創(chuàng)新力量。
不過,湯勇從未想過停歇,在他看來,科技創(chuàng)新永無止境。 “下一步LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向應(yīng)該是光通信?!睖抡f,光通信的應(yīng)用范圍非常廣,他看好的是無人車定位,“這是一項(xiàng)備受追捧的新興產(chǎn)業(yè),其安全性最受關(guān)注?!睖抡f,如果無人車裝上了光通信設(shè)備,定位可精確至分米級(jí),比如今的GPS更加精確,讓安全性能大大提高。
“LED產(chǎn)業(yè)其實(shí)關(guān)乎社會(huì)生活的方方面面,比如電動(dòng)車、人工智能等,還有大家想不到的養(yǎng)殖行業(yè)等等?!睖抡f。
創(chuàng)新故事:
派出人才進(jìn)駐企業(yè) 產(chǎn)學(xué)融合越走越寬
如今,越來越多的企業(yè)信任和信賴湯勇的研究團(tuán)隊(duì)。對(duì)此,湯勇說,一切都得益于8年前他開始的一個(gè)大膽嘗試——將團(tuán)隊(duì)成員派駐企業(yè)。一開始并不容易,湯勇團(tuán)隊(duì)用實(shí)力說話,很快得到了企業(yè)的信任?!疤貏e幸運(yùn)的是,廣東企業(yè)非常尊重科研人員,我們來自高校,目的也很純粹,因?yàn)榛ハ嘧鹬睾托湃?,在相處過程中,雙方合作得十分默契?!睖抡f。
“過去做科研的人都是在實(shí)驗(yàn)室里等著活來,我們則反方向?yàn)橹鲃?dòng)進(jìn)駐企業(yè),了解企業(yè)需求,同時(shí)結(jié)合我們的科研技術(shù)?!睖聢F(tuán)隊(duì)目前合作的企業(yè)有8家,派駐進(jìn)企業(yè)的團(tuán)隊(duì)成員至少要在企業(yè)待一年?!?年前,我們就開始走產(chǎn)學(xué)研深度融合的路子。”湯勇說。
創(chuàng)新感悟:
想要做好科研創(chuàng)新 選對(duì)方向并走出去
如何做好科研創(chuàng)新?湯勇坦言,搞科研首先要選對(duì)方向。選題對(duì)于科研創(chuàng)新來說非常重要,選擇一個(gè)具有前瞻性的領(lǐng)域。其次,科研人員一定要“走出去”。“理論研究做得再好,如果沒有依托,永遠(yuǎn)都是空中樓閣?!睖抡f,科研人員要選擇一個(gè)好的戰(zhàn)略合作伙伴,選擇有實(shí)力的企業(yè),把理論和技術(shù)實(shí)踐結(jié)合起來。第三,就是要堅(jiān)持,一定要做好深耕的準(zhǔn)備,要能堅(jiān)持走下去,在一個(gè)領(lǐng)域把它做到極致。
湯勇特別強(qiáng)調(diào),科研人員的性格培養(yǎng)也非常重要,“我們團(tuán)隊(duì)在選擇成員時(shí)就非常注重性格,我們需要性格開朗、思路開闊的人才,不僅科研要做好,認(rèn)知水平也要和社會(huì)接軌。”