21世紀(jì)的光明--白光LED產(chǎn)品發(fā)展簡析

白光LED的技術(shù)概況
自從出現(xiàn)發(fā)光二極管LED以來，人們一直在努力追求實現(xiàn)固體光源，隨著發(fā)光二極管LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新型材料（氮化物晶體和熒光粉）的開發(fā)及應(yīng)用，使發(fā)白色光的LED半導(dǎo)體固體光源性能不斷完善并進(jìn)入實用階段。白光LED的出現(xiàn)，使高亮度LED應(yīng)用領(lǐng)域跨足至高效率照明光源市場。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。所謂白光是多種顏色混合而成的光，以人類眼睛所能見的白光形式至少須兩種光混合，如二波長光(藍(lán)色光+黃色光)或三波長光(藍(lán)色光+綠色光+紅色光)，目前已商品化的產(chǎn)品僅有二波長藍(lán)光單晶片加上YAG黃色熒光粉，在未來較被看好的是三波長光，以無機(jī)紫外光晶片加R.G.B三顏色熒光粉，此外有機(jī)單層三波長型白光LED也有成本低、制作容易的優(yōu)點。預(yù)計三波長白光LED今年有商品化的機(jī)機(jī)會，未來應(yīng)用在取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈泡及LCD背光源等市場，對白光LED的市場成長有很大的幫助。

在技術(shù)方面白光LED目前主要分為兩種發(fā)光方式:目前主要的商品化作法是日亞化學(xué)(Nichia)以460nm波長的InGaN藍(lán)光晶粒涂上一層YAG熒光物質(zhì)，利用藍(lán)光LED照射此一熒光物質(zhì)以產(chǎn)生與藍(lán)光互補(bǔ)的555nm波長黃光，再利用透鏡原理將互補(bǔ)的黃光、藍(lán)光予以混合，便可得出肉眼所需的白光。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)。第二種是日本住友電工亦開發(fā)出以ZnSe為材料的白光LED，不過發(fā)光效率較差，但由于目前白光LED市場熱銷，仍呈現(xiàn)供不應(yīng)由求現(xiàn)象。

業(yè)界概況

在LED業(yè)者中，日亞化學(xué)是最早運用上述技術(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。在日亞化學(xué)取得蘭色LED生產(chǎn)及電極構(gòu)造等眾多基本專利后，堅持不對外提供授權(quán)，僅采自行生產(chǎn)策略，意圖獨占市場，使得藍(lán)光LED價格高昂。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)，屆時將對整體日本LED產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重傷害。因此許多業(yè)者便千方百計進(jìn)行藍(lán)光LED的研發(fā)生產(chǎn)。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。

白光LED的特色

白光LED是最被看好的LED新興產(chǎn)品，其在照明市場的發(fā)展?jié)摿χ档闷诖?。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)、壽命長(1萬小時以上)、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，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，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。