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LED专业术语解释(一):色 温以绝对温度 K 来表示，即将一标准黑体加热，温度升高到一定程度时颜色开始由深红 - 浅红 - 橙黄 - 白 - 蓝，逐渐改变，某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温。 因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅冯色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。 不同光源环境的相关色温度。光源色温北方晴空8000-8500k 阴天6500-7500k 夏日正午阳光5500k金属卤化物灯4000-4600k 下午日光4000k 冷色营光灯4000-5000k高压汞灯3450-3750k暖色营光灯2500-3000k卤素灯3000k钨丝灯2700k 高压钠灯1950-2250k蜡烛光2000k 光源色温不同，光色也不同： 色温在 3300K 以下，光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的感觉； 色温在 3000-6000K 为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效果，有爽快的感觉；故称为 中性 色温； 色温超过 6000K ，光色偏蓝，给人以清冷的感觉。 a. 色温与亮度 高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。 b. 光色的对比 在同一空间使用两种光色差很大的光源，其对比将会出现层次效果，光色对比大时，在获得亮度层次的同时，又可获得光色的层次。 o采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳；采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感； 采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。LED专业术语解释(二):显 色 性 光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会 CIE 把太阳的显色指数定为 100 ，各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指数 Ra=23 ，荧光灯管显色指数 Ra=6090 。 显色分两种：忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数 (Ra) 高的光源，其数值接近 100 ，显色性最好。 效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。光效：衡量光源节能的重要指标，就是光源发出的光通量除以光源所消耗的功率。单位：流明/瓦（lm/w）第十二讲 国外半导体照明产业技术线图1 发布日期：2008-1-2 （1） 美国 2001年7月在美国半导体照明技术蓝图的基础上，美国能源部启动一项名为“Next-Generation Lighting Initiative (NGLI)”计划，即“下一代照明计划”。这项计划提案的目标是要联合产业界、大学和国家重点实验室的力量，加速半导体照明技术的发展和应用。这项议案从2003-2011年财年，每年提供5000万美元支持NGLI计划的实施，目前NGLI议案已经开始实施。 美国能源部设立半导体照明国家研究项目，他们制定的时间表是：2002年20 lmW，2007年75 lmW，2012年150 lmW。他们预计到2025年，固态照明光源的使用将使照明用电减少一半。从2000年到2020年，累计的功效和节约潜力就可以达到：减少2.58亿吨炭污染物的排出；少建133座新的电站,每座1000 MW；累计节约财政开支1150亿美元；形成一个新的每年产值超过500亿美元的光源产业，还会带来高质量的百万计的工作机会。具体见表3-5。 表3-5 美国半导体照明发展蓝图 技术指标 照明用LED2002照明用 LED2007照明用 LED 012照明用 LED 012白炽灯 荧光灯 发光效率(lm/W)25751502001685寿命(khr)2020100100110光通量(lm/lamp)252001,0001,5001,2003,400输入功率 (W/lamp)12.76.77.57540每千流明成本 ($/klm)20020520.41.5单灯成本 ($/lamp)54580809575可渗透的照明市场 低光通量要求领域 白炽灯 荧光灯 所有照明领域 （2） 日本 日本21世纪照明计划是由日本金属研发中心（The Japan Research and Development Center of Metals）和新能源产业技术综合开发机构（NEDO）发起和组织的为期5年（19982004）的一个国家计划。这项计划的参与机构包括4所大学、13家公司和一个协会，目标旨在通过使用长寿命、更薄更轻的GaN高效蓝光和紫外LED技术使得照明的能量效率提高为传统荧光灯的两倍，减少CO2的产生。整个计划的财政预算为60亿日元。整个计划分为5个主要领域进行，即在衬底、外延片、制造装置、LED光源和LED光源的应用。该计划的技术路线图，其核心在于高质量材料的生长，高功率管芯的制备以及高效率白光荧光粉的获得。计划解决的问题包括： GaN基化合物半导体发光机理研究。 UV LEDs的外延生长方法的改进。 大尺寸同质衬底生长。 开发近紫外激发的白光荧光粉，实现使用白光LED的照明光源。 日本已经完成了“二十一世纪照明”发展计划的第一期目标，正在组织实施第二期计划，他们计划到2010年，LED的发光效率达到120 lmW。（3） 欧洲 欧盟设立了多色光源的“彩虹计划”（Rainbow Project AlInGaN for Multicolor Sources）,成立了执行研究总暑，委托6个大公司和2个大学执行。（4） 韩国 韩国的“固态照明计划”经政府审议批准，2004-2008年国家投入1亿美元，企业提供30%的配套资金，近期开始实施，预期2008年达到80 lmW。韩国政府组织里有2 个产业相关单位，一是主管工商业与能源的产业资源部以及主管财经的财政经济部。产业资源部表示，目前产业资源部光电相关发展有2 大计划，一是产业基础技术开发计划下之GaN 光半导体开发子计划，此一国家型计划时程自1999 年12 月起至2004 年11 月止为期5 年，总经费为200 亿韩元，政府与民间公司出资各占一半。研究项目包括以GaN 为研究材料之白光LED，蓝、绿光Laser Diode 及高功率电子组件HEMT三大领域，其中各三大领域之Leader 厂商分别由Knowledge*On、Samsung Advanced Institute of Technology 及LG Institute of Technology 负责进度管理。预期效果则期望在2006 年达到替代10 亿美元的进口GaN 相关产品。另一个光电发展计划为在光州市设立韩国光产业振兴会（KAPID），韩国光电技术研究院（KPTI）以及若干小型研究计划，发展时间自2000 年起至2003 年止为期4 年，总经费为4,020 亿韩元，由产业资源部与光州市政府及民间企业共同投资，其中KAPID 于2000 年5 月成立，负责光电产业之信息研究与推动，而KPTI 则专注在光电技术之研究开发，新建筑物及相关研究设备则预计2003 年才能全部完成。（5）台湾地区 由台湾政府和工业技术研究院主导，于2002年9月积极协助岛内十一家LED厂商成立“下一代照明光源研发联盟”，进行高亮度白光LED的研究和开发，并结合照明系统业界，2002年10 月在台湾”经济部”能源委员会与台湾区照明灯具输出同业公会的进一步支持下成立”半导体照明产业推动联盟”，并在台湾政府支持下，建立”高亮度白光LED专案计划”，希望透过半导体和照明产业之联谊活动，整合照明节能系统产品与元组件技术，同时结合台湾政府科技发展资源，利用台湾在半导体产业所形成的优势，加速高效率LED照明技术的研发和普及应用，提升台湾照明相关技术水准及产业竞争力，并制定相关LED产业政策，以创造台湾半导体照明产业的竞争优势。 台湾地区推动的“下一代照明光源开发计划”，投资约6-10亿新台币，2005年目标是40 lmW的LED投入生产，而实验室目标为100 lmW。第十四讲 我国半导体照明产业技术发展现状 发布日期：2008-1-23我国LED起步于七十年代，八十年代形成产业，九十年代已具相当规模。在90年代后期，我国超高亮度LED产业迅猛发展，经历了进口器件销售进口管芯封装（1998年前100%进口）进口外延片制成管芯并封装自主生产四个阶段。根据中国光学光电子协会光电器件分会的统计,现在全国共有LED行业的企业1000多家，从业人员超过5万人，其中技术人员超过5000人。近几年LED的发展速度超过30%， 2002年LED产量超过150亿只，产值超过80亿元；2003年LED产值超过100亿元，产量约200亿只，其中超高亮度LED有几十亿只，其中超高亮度LED的发展速度超过50%。近两年国内成立的相关企业已经引进二十多台套MOCVD设备以及配套设备，总计投资数亿元人民币，形成了与国外产品竞争国内市场的态势，我国的研究基础和企业资本已经达到了形成LED产业的阈值水平，具备了进军半导体照明产业的基础。 （1）基础研究开发方面： 863计划从”八五”开始就认识到高亮度LED的迅速发展将对我国产生重大影响，在战略安排中将宽禁带半导体发光和激光器件的研制以及相应的基础材料、在线测量技术和设备、衬底材料、外延设备的研究组成一个重大研究群体。在至今已安排的项目中包括M0源的研制和生产；超纯氨的研究和生产；蓝宝石单晶和衬底的规模生产；蓝光LED；白光LED；GaN激光器探索；白光LED应用；MOCVD设备；蓝光LED外延片在线检测仪；GaN单晶和自支撑衬底材料等二十几个课题，投入4000万研究经费。很多单位对-族半导体化合物材料做了不少基础研究工作，如南京大学、华南师范大学、复旦大学、浙江大学、厦门大学、西安交大、中国电子科技集团公司第55所等单位，对AlGaInP和GaN基的LED发展起到很大的推动作用。我国在金属有机源方面，“863”多年的支持，已经取得成效，建立了诸如江苏南大高科这样专门生产金属有机源的厂家，并已经开始生产和销售。大连的高纯氨也开始向科研和生产厂家供货。 （2）国内半导体设备方面： 目前国内从事半导体设备研制生产的主要力量有：信息产业部有几个专门从事设备研发的单位，如：48所、45所等，但受体制的约束缺乏竞争能力，目前处于仿制国外产品，处在研究阶段。国内有些研究所（如中科院半导体研究所、中科院微电子所、清华微电子所等）针对国内市场开发了MOCVD生长系统、ICP刻蚀机、磁控溅射设备、快速退火炉、接触式光刻机等，这些设备的研究开发人员有较好的器件工艺背景，研制的设备比较实用。民间资本已投身于半导体仪器设备研究和市场开发。研制生产出LED后封装用研磨抛光机、晶片扩张机、压焊机、灌胶机、离膜机、LED光色电综合测试系统、LED光强分布测试仪、LED电参数测量分析仪等。但总的来说，中国半导体设备制造业的规模较小，设备的自动化程度低，升级换代的周期长，与国外先进水平相比差距还很大，设备研制开发能力大大落后于半导体器件的加工能力。MOCVD是制备氮化镓发光二极管和激光器外延片的关键设备,我国在这一领域还受制于国外。 （3）外延片和芯片方面 国内外延片和芯片生产厂家均是沿用1990年代中期国外的常规结构，其发光效率受常规芯片结构取光效率的限制，主要取决于外量子效率的提高，在高外量子效率芯片的生产技术方面，国内有较大的差距。我国超高亮度LED上游、中游（外延片和芯片）产业的起步阶段，制造的技术几乎都来源于科研院所和学校多年积累的科研成果；最近几年有些公司才开始引进海外归来学子或通过收购外国公司作为技术来源。 四元系AlGaInP超高亮度LED方面，早期投入研究开发的有13所、山东大学、中科院半导体所等单位，主要在材料外延方面取得突破，同时研发LED芯片，并与企业合作开展产业化工作。接着，山东华光光电子公司、13所、厦门三安公司在材料外延和芯片制造的产业化方面都取得进展，能批量提供红、橙、黄色超高亮度LED外延片和芯片。在芯片制造方面，还有上海大晨公司、深圳普光公司等多家企业均能够批量提供超高亮度AlGaInP红、橙、黄色LED芯片。就目前国内能提供的四元系AlGaInP红、橙、黄色LED芯片来看，总产量太少，还远不能满足市场的需求。此外，国内企业还无法提供发射功率较大的高档次芯片，而芯片参数的一致性、抗光衰、可靠性指标等有待进一步提高。 国内在GaN材料研究方面，主要的研究机构有中科院半导体所（参股福日科光、技术转让给深圳方大）、北京大学（参股北大蓝光）、清华大学（参股山东英克莱）、信息产业部13所（参股立德公司）、中科院物理所（参股上海兰宝光电）、南昌大学、长春光机所等，研究水平基本上在几毫瓦量级，半导体白光照明技术的研究刚刚起步，国内在许多技术上还处于跟踪、仿制阶段。国内GaN基LED芯片主要指标见下表4-1。 表4-1国内GaN基LED芯片主要指标 芯片种类 波长(nm)LED功率(mW)寿命(万小时)蓝光 460-4803515绿光 505121紫外 380-4053415主要芯片制造公司的基本情况列于下表4-2(未经确认仅供参考)，虽然若干企业的研究基础和企业资本已经达到了形成发光二极管芯片产业的阈值水平，具备了进军半导体照明产业的基础，但无论从规模上(集全国制造红黄蓝绿芯片生产规模尚不及台湾一家上市公司)还是技术上与国外和台湾厂家有明显差距。AlInGaN基 芯片公司 说明 AlInGaP基 芯片公司 说明 方大国科 国内第一家实现批量生产并销售，产品包括标准芯片，ITO芯片和倒装焊功率型和照明型芯片，总体技术水平、装备条件和产品品质己接近并赶超台湾同类公司水平。 南昌欣磊 低亮度二元红黄光芯片 上海蓝宝 生产基地在筹建中。 深圳福田 低亮度二元红黄光芯片。 上海蓝光 己实现批量生产，产品为标准芯片。 厦门三安 己实现批量生产并销售，产品为中等亮度四元标准红黄光芯片。 广东普光 具备生产条件。 上海大晨 低亮度二元红黄光芯片，少量三元和四元一般亮度之标准红黄光芯片。 江西联创 具备生产条件。 广东普光 具备生产四元一般亮度标准红黄光芯片条件。 厦门三安 己实现批量生产并销售，产品为标准芯片，并己开展功率型芯片的研发。总体技术水平、装备条件和产品品质己接近台湾同类公司水平。 山东华光 具备生产四元一般亮度标准红黄光芯片条件。 大连路明 具备生产条件。 （4）封装方面 我国超高亮度LED封装产业的发展主要是继承多年来国内传统LED封装技术基础，国内LED封装的产业化能力较强，封装的品种也较全，可封装各种外形尺寸和不同颜色的LED显示器件，但封装企业规模偏小，几个有一定实力的企业，年封装能力也只有24亿只。而只有年封装能力达到每年10亿只以上，才能参与国际市场竞争；高亮度LED方面，国内大部分企业均可封装,但封装出的LED的质量和一致性较差，白光LED的封装技术有待提高。国内在功率型LED封装方面，虽然“食人鱼”形式封装已能批量生产，但瓦级功率型LED封装还处于开发阶段，目前超高亮度LED芯片主要依靠进口，高档次、性能较好的芯片很难购进。大功率LED封装刚处于开发阶段，主要是苦于没有低价而又达到一定性能的大功率LED芯片，因此很难在封装上有所突破。 （5）LED封装的配套材料方面 国内为普通LED封装的各种配套能力也很强，这里指的主要是原材料和配套件，如金丝、环氧树脂、银浆、支架等。但这些配套企业的技术研发能力较弱，产品只能适用于低档次的LED，超高亮度和大功率LED的配套件大部分