【正文】 業(yè)者中，日亞化學(xué)是最早運(yùn)用上述技術(shù)工藝研發(fā)出不同波長的高亮度LED，以及藍(lán)紫光半導(dǎo)體激光（Laser Diode；LD），是業(yè)界握有藍(lán)光LED專利權(quán)的重量級業(yè)者。目前除日亞化學(xué)和住友電工外，還有豐田合成、羅沐、東芝和夏普，美商Cree，全球3大照明廠奇異、飛利浦、歐司朗以及HP、Siemens、 Research、EMCORE等都投入了該產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)，對促進(jìn)白光LED產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化、市場化方面起到了積極的促進(jìn)作用。在國家半導(dǎo)體照明工程攻關(guān)項(xiàng)目管理辦公室和北京市“2008”工程建設(shè)指揮部辦公室的組織協(xié)調(diào)下，“08指揮辦”工程部和技術(shù)部、北京市奧科委辦公室、國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、及奧運(yùn)中心建設(shè)管理公司——新奧集團(tuán)等相關(guān)部門舉行多次協(xié)調(diào)會(huì)，就LED奧運(yùn)重大工程示范項(xiàng)目的工作程序、組織分工及進(jìn)程安排等已達(dá)成共識。參與各方一致希望并且相信，LED在奧運(yùn)重大工程中的應(yīng)用對于2008北京奧運(yùn)實(shí)現(xiàn)三大理念，將起到極好的顯示作用，同時(shí)借助奧運(yùn)項(xiàng)目的影響力，也將更好更有效地?cái)U(kuò)大LED應(yīng)用的示范效應(yīng)，影響和推動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)的更快發(fā)展。(今天又漲了多少？全方位自選股跟蹤… ) 　　%和40%，主要出口國家和地區(qū)為：美國、德國、墨西哥、日本、波蘭、荷蘭及我國臺(tái)灣和香港等。 　　%，%，熒光燈出口中主要為緊湊型熒光燈，緊湊型熒光燈出口量已超過12億支。2005年HID燈出口價(jià)格上漲幅度之大有些令人難以置信。主要出口國家和地區(qū)為：美國、德國、英國、日本、西班牙、加拿大、比利時(shí)、荷蘭、意大利及香港特別行政區(qū)等。 　　汽車燈汽車燈進(jìn)口2005年比2004年大幅減少，減少幅度為30％，主要是減少了日本和韓國的進(jìn)口，而德國及我國臺(tái)灣地區(qū)基本持平。分析原因認(rèn)為是國內(nèi)企業(yè)組裝金鹵燈、陶瓷金鹵燈或UHP燈等用進(jìn)口電弧管所致。我公司研究開發(fā)適用于室內(nèi)外照明工程的LED照明系統(tǒng)，包括燈具及其配套的散熱和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，完全可以為照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展和北京2008年第29屆奧運(yùn)會(huì)場館建設(shè)做出貢獻(xiàn)。半導(dǎo)體照明設(shè)備的耗電量僅為普通白熾燈的1/10，而使用壽命卻可以延長100倍。實(shí)際上國外廠商基于產(chǎn)品差異化的考量，已經(jīng)推出LED背光板的液晶面板，例如韓國三星SDI的Field Sequence液晶面板，就是利用LED的反應(yīng)速度比冷陰極燈管快三倍的特性，以RGB三種LED作光源，依序高速切換點(diǎn)燈，這種液晶面板除了可以取代高單價(jià)彩色濾光片(color filter)之外，更可增加液晶面板的細(xì)膩度與輝度，因此該公司已經(jīng)決定利用上述技術(shù)，大量生產(chǎn)二吋液晶面板提供行動(dòng)電話使用，今后應(yīng)用范圍還會(huì)擴(kuò)及至數(shù)字?jǐn)z影機(jī)與筆記型計(jì)算機(jī)(NBPC)，相較之下SHARP則著眼于LED的無水銀與高色再現(xiàn)性兩特點(diǎn)，試圖藉此賦予車用產(chǎn)品差異化，達(dá)成無水銀公害的環(huán)保訴求，同時(shí)還可使DVD再生時(shí)獲得極高色再現(xiàn)性。?近紫外白光LED它是由可產(chǎn)生近紫外光的LED，與可產(chǎn)生RGB三種顏色的熒光體兩者組合而成，由于它是利用RG三種顏色混合變成白光所以色再現(xiàn)性很高，不過這種白光LED基于紫外光會(huì)使用率封裝樹脂與熒光體劣化等考量，因此必需另外開發(fā)抗紫外光的樹脂與熒光體。整體上若以2003年的技術(shù)水準(zhǔn)而言，日本RIGHTS公司的LED背光模塊的單位瓦特發(fā)光流明數(shù)，大約是傳統(tǒng)冷陰極燈管背光模塊的1/3～1/2左右，換句話說今后除了必需提高LED本身的發(fā)光效率之外，也必需設(shè)法改善LED背光模塊的單位瓦特發(fā)光流明數(shù)(圖3)。有關(guān)如何提高LED的發(fā)光效率，基本上各廠商思考模式幾乎完全一致，換句話說提高LED的發(fā)光效率，基本上取決于如何將發(fā)光層產(chǎn)生的光線取至LED外部，因?yàn)楣鈱赢a(chǎn)生的光線會(huì)在組件內(nèi)部反復(fù)反射，甚至?xí)唤M件吸收轉(zhuǎn)化成熱能，為了抑制光線的多重反射，因此各廠商著手進(jìn)行基板與電極的形狀改善，例如德國OSRAM將SiC基板的端面傾斜放置，接著制作凹凸?fàn)铍姌O，藉此改變光線的入射角，達(dá)到抑制光線反射的效果，該公司計(jì)劃未來將組件上下反轉(zhuǎn)進(jìn)行flip chip連接，同時(shí)在發(fā)光層設(shè)置mirror使光線能朝前方集光(圖5)；日亞化學(xué)則是使在藍(lán)寶石基板表面形成凹凸?fàn)罱宕松y光線，同時(shí)采用網(wǎng)狀電極增加電極部位的取光效率(圖6)。圖7 使用RGB三色的背光模塊LED背光模塊若能克服單位瓦特發(fā)光流明(lm/W)的問題，液晶面板就可以因LED背光模塊的「高色再現(xiàn)性」與「高速反應(yīng)」等特征獲得充分的發(fā)揮。圖8 使用熒光體的白光LED頻譜※ 有關(guān)第(2)項(xiàng)高速反應(yīng)，如上節(jié)介紹的韓國三星SDI的的Field Sequence液晶面板，已經(jīng)證實(shí)利用RGB三種LED，可以取代高單價(jià)的彩色濾光片(Color Filter)，而且LED的發(fā)光特性穩(wěn)定，點(diǎn)燈熄燈的反應(yīng)速度是以ns計(jì)算，它的點(diǎn)燈熄燈反應(yīng)速度比傳統(tǒng)冷陰極燈管的10ms足足減少三位數(shù)，如果搭配高速液晶時(shí)可獲得無切換時(shí)差的全彩顯示(Full Color Display)效果。圖9 LED背光模塊的成本分析圖10是德國OSRAM公司針對30吋液晶電視開發(fā)的低成本Xe平面Lamp結(jié)構(gòu)，由于它是平面光源因此不需使用導(dǎo)光板與擴(kuò)散膜片(Diffuser Sheet)。早期的Xe平面Lamp價(jià)格比冷陰極燈管的貴2～3倍，因此OSRAM公司采取四項(xiàng)對策，試圖藉此降低Xe平面Lamp的制作成本，這四項(xiàng)對策分別如下:(一).在front glass制作圓錐形凹槽取代spacer。該公司已經(jīng)在2003年小量生產(chǎn)，預(yù)定2005年開始大量生產(chǎn)，30吋等級的價(jià)格為100～120USD，一般認(rèn)為該價(jià)格相當(dāng)具體競爭力。(三).改采spray方式涂布熒光體。Xe平面Lamp最大特征是它的壽命是冷陰極燈管2～3倍，而且更不會(huì)因?yàn)楦邷丶铀侔l(fā)光特性劣化，或是紫外線造成背光模塊周圍塑料組件老化。雖然LED背光模塊具備許多優(yōu)點(diǎn)，可是始終無法普及化，主要原因是LED背光模塊的成本居高不下，例如23吋液晶電視用LED背光模塊，如果使用單體RGB白光LED時(shí)，(圖9)，LED光源的成本則是冷陰極光源的10倍，使得LED背光模塊的優(yōu)勢只剩下不需使用耐高壓轉(zhuǎn)換器(inverter)一項(xiàng)而已。雖然使用熒光體的擬似白光LED的紅光成份較弱，不過利用RGB三種熒光體發(fā)光的近紫外白光LED，卻可獲得RGB成份相當(dāng)均衡的光線，因此可以彌補(bǔ)上述紅光成份偏弱的缺點(diǎn)。LED背光模塊的導(dǎo)光路比傳統(tǒng)背光模塊更容易設(shè)計(jì)，因?yàn)楦淖儼l(fā)光組件的構(gòu)造，可使光線輕易朝相同方向集光，所以可以省略反射膜片(Reflector Sheet)等光線均勻化組件，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示發(fā)光效率只有冷陰極燈管1/2的擬似白光LED，若搭配最佳化設(shè)計(jì)的導(dǎo)光路，亦可將單位瓦特發(fā)光流明(lm/W)，提升至與冷陰極燈管相同水準(zhǔn)。有關(guān)RGB白光LED的發(fā)光效率未來發(fā)展動(dòng)向，有關(guān)2005年以后的預(yù)測雖然涉及許多要因，不過日亞化學(xué)認(rèn)為應(yīng)該可達(dá)到70lm/W的水準(zhǔn)，卻不易超過70lm/W以上。?一體化RGB白光LED一體化RGB可直接混色變成白光，所以沒有專用導(dǎo)光路與背光照明模塊厚度限制等困擾，不過施加的電流量受到限制，因此不易獲得高輸出效果。圖1 LED背光模塊應(yīng)用LED發(fā)光效率發(fā)展動(dòng)向LED背光模塊能夠迅速擴(kuò)展應(yīng)用范圍另一項(xiàng)要因，是LED背光模塊單位耗電量能獲得很高的輝度，亦即單位瓦特的發(fā)光流明數(shù)lm/W 。事實(shí)上目前行動(dòng)電話、汽車、顯示器、電視機(jī)等商品廣泛使用LED背光板，國外各大企業(yè)的研發(fā)單位甚至將LED背光板列入核心技術(shù)。半導(dǎo)體照明光源產(chǎn)品技術(shù)與“建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)”的國家資源政策和北京“科技奧運(yùn)”理念十分吻合，集“科技、人文、綠色”特點(diǎn)于一體，是新興的照明光源，技術(shù)含量高；由于具有顯著的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，因而，半導(dǎo)體光源的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)“綠色照明”的最重要的途徑之一。主要進(jìn)口國家和地區(qū)是：日本、韓國、馬來西亞、德國、美國及我國臺(tái)灣、香港等。 　　放電管值得引起注意的是放電管進(jìn)口量增長194%，進(jìn)口額增長131%。 　　，幾乎翻了一番。主要出口國家和地區(qū)為：美國、韓國、德國、巴西、阿聯(lián)酋、加拿大及我國臺(tái)灣、香港等。主要出口國家和地區(qū)為：美國、印度尼西亞、巴西、日本、德國、韓國、波蘭、加拿大、墨西哥、土耳其等。 　　從以上數(shù)據(jù)可以看出，除匯率因素與原材料價(jià)格上漲外，鎮(zhèn)流器價(jià)格是呈上升趨勢?！　〕隹?　　鎢鉬材料鎢鉬材料出口額同比翻了一番，主要原因是鎢鉬材料國際市場價(jià)格大漲。各主要奧運(yùn)場館及場區(qū)配合總體規(guī)劃，也開始積極準(zhǔn)備各場館場區(qū)的LED應(yīng)用方案設(shè)計(jì)的啟動(dòng)工作。與白熾鎢絲燈泡及熒光燈相比，LED具有體積小(多顆、多種組合)、發(fā)熱量低(沒有熱幅射)、耗電量小(低電壓、低電流起動(dòng))、壽命長(1萬小時(shí)以上)、反應(yīng)速度快(可在高頻操作)、環(huán)保(耐震、耐沖擊不易破、廢棄物可回收，沒有污染)、可平面封裝易開發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)，沒有白熾燈泡高耗電、易碎及日光燈廢棄物含汞污染的問題等缺點(diǎn)，是被業(yè)界看好在未來10年內(nèi)，成為替代傳統(tǒng)照明器具的一大潛力商品。但其他已具備生產(chǎn)能力的業(yè)者相當(dāng)不以為然，部分日系LED業(yè)者認(rèn)為，日亞化工的策略，將使日本在藍(lán)光及白光LED競爭中，逐步被歐美及其他國家的LED業(yè)者搶得先機(jī)，屆時(shí)將對整體日本LED產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重傷害。白光LED開發(fā)基礎(chǔ)在于藍(lán)光技術(shù)，目前在藍(lán)光LED技術(shù)方面仍以日亞化學(xué)領(lǐng)先，擁有眾多專利權(quán)。曾經(jīng)有人指出，高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡之后，最偉大的發(fā)明之一。 　　隨著全國城市化的進(jìn)一步發(fā)展，燈光環(huán)境（包括路燈、景觀燈、藝術(shù)燈等）建設(shè)領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大， LED 光源的應(yīng)用也將不斷發(fā)展。 三、 LED 照明技術(shù)在燈光環(huán)境中的應(yīng)用 　　由于 LED 光源具有發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強(qiáng)，有利于環(huán)保等特性，近幾年來在城市燈光環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。 　　三是價(jià)格較高。采用 LED 作為照明光源，必須可以發(fā)出更多的光，必須具有更高的能量效率。 　　LED 發(fā)展歷史已經(jīng)幾十年，但在照明領(lǐng)域的應(yīng)用還是新技術(shù)。世界著名的照明公司如飛利浦、歐司朗、 GE 等也投入大量的人力物力進(jìn)行 LED 照明產(chǎn)品的研究開發(fā)和生產(chǎn)。日本 100% 白熾燈換成 LED ，可減少 1 ～ 2 座核電廠發(fā)電量，每年節(jié)省 10 億公升以上的原油消耗。 　?。ㄒ唬┣熬凹鞍l(fā)展趨勢 目前，照明消耗約占整個(gè)電力消耗的 20% ，大大降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)業(yè)界已研究開發(fā)出許多種節(jié)能照明器具，并達(dá)到了一定的成效。 　　當(dāng)然，節(jié)能是我們考慮使用 LED 光源的最主要原因，也許 LED 光源要比傳統(tǒng)光源昂貴，但是用一年時(shí)間的節(jié)能收回光源的投資，從而獲得 4 ～ 9 年中每年幾倍的節(jié)能凈收益期。 　?。础踩煽啃詮?qiáng) 　　發(fā)熱量低，無熱輻射，冷光源，可以安全抵摸：能精確控制光型及發(fā)光角度，光色柔和，無眩光；不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)。 　?。?、使用壽命長 　　采用電子光場輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點(diǎn)。 　?。?、耗電量少 　　LED 單管功率 ～ 瓦，采用直流驅(qū)動(dòng)，單管驅(qū)動(dòng)電壓 ～ 伏，電流 15 ～ 18 毫安，反應(yīng)速度快，可在高頻操作。 （三） LED 光源的基本特征 　　１、發(fā)光效率高 　　LED 經(jīng)過幾十年的技術(shù)改良，其發(fā)光效率有了較大的提升。由于不同的材料具有不同的帶隙，從而能夠發(fā)出不同顏色的光。 　　其發(fā)光過程包括三部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射