目前固态照明领域已经取得了相当大进展，本文综合美国、欧洲等世界各国在固态照明领域所取得的重要成果。

　　一、美国

　　目前在固态照明领域已经取得了相当大进展，自从能源部2000年大力研发固态照明技术以来，支持了很多研发项目，取得了多项成就。以下是所取得的重要成果：

　　2008年9月，CRRE公司研发出标准冷白光发光二极管，效率是107lm/W@350mA.

　　2008年9月，佛罗里达大学演示了蓝光磷光OLED,流明效率高达40流明每瓦，外部峰值量子效率为25%.采用了无外部光提取技术。

　　2008年6月，飞利浦和CREE公司共同开发了暖白光多芯片LED镀铝反光灯，效率为69lm/W,能够发出681流明的光通量。

　　2008年6月，UniversalDisplay演示了寿命为8万小时的OLED.该OLED的效率为50lm/W@1,000cd/m2

　　2008年6月，UniversalDisplay公司演示了白光磷光OLED,流明效率达到了创纪录的102lm/W@1000cd/m2.

　　2007年9月，CREE开发出LED阵列，效率为95lm/W@350mA.

　　2007年9月，通用电气全球研究中心开发出了方案处理型(solution-processed)白光OLED器件，总功率转换效率峰值超过了14%.未来的目标是开发出45lm/W的照明级OLED,使得近期可以在某些应用中取代白炽灯。

　　2007年9月，UniversalDisplay制造出了6平方英寸的OLED面板，产生了100流明的亮度，效率为31lm/W,亮度为3,000nits.比目前的荧光灯要亮。

　　2007年6月，柯达开发出了全新的白光OLED器件，提取效率达46%,比以往的器件有了很大的改善。

　　最近的研究亮点

　　CREE让冷白光LED效率达到107Lm/W

　　2008年9月，CREE成功研制出冷白光LED,效率达107lm/W@350mA.这项成果来自于CREE的EZBright?LED芯片平台，得到了能源部的资金资助。是能源部光子晶体芯片项目的一部分，这个项目的目的是改善光的提取率和研发出新的封装技术，得到比传统LED更高的下转换(down-conversion)效率。该LED有一平方毫米，色温为5500K,显色指数为73,在单一模块封装中集成了4个LED芯片，能够产生大于450流明的光通量。

　　飞利浦和CREE公司研制出高效率暖白光多芯片LEDRAR(镀铝反光)灯

　　在2008年6月，飞利浦和CREE公司成功研制出暖白光多芯片LEDRAR灯，效率达69lm/W,可发出681流明的光通量。效率已经比目前市场上LEDPAR灯泡要高得多。该灯的显色指数为91,属于客户喜欢的暖色调((CCT为2716K)。该成果综合了封装技术、系统集成方面的进步，还有全新高效的驱动技术和独特的光学结构。该项目持续18个月，研究团队将继续努力改善该灯的性能。

　　PNNL/NREL团队演示耐用的GZOTCO

　　2008年1月，美国国家可再生能源实验室(NREL)和太平洋西北国家实验室(PNNL)联合演示了耐用透明的导电氧化物，采用了镓(Ga)掺杂氧化锌(ZnO)(简称GZO)材料。GZO的导电性和透明度优于铟锡氧化物(ITO)，并且成本有望降低。这个团队第一次演示了镓掺杂ZnO的OLED器件，器件特性跟ITO二极管相当。这项成果展示了新一代可设计TCO材料的潜力，能在降低成本的同时增强性能。

　　目前已经商业化的研发成就

　　以下是由能源部资助，已经在市场上商业化的产品。

　　中国的奥运场馆包括了鸟巢和水立方采用了CREE的XLamp?LED.CREE所应用的LED技术是在能源部的资助下开发的。在水立方中大概安装了496000只XLampLED,红绿蓝灯都有。在鸟巢大厅中有258,000只XLampLED,提供了舞台照明的效果，CREE正和能源部合作继续改善性能，长期目标是开发出160流明每瓦低成本高效LED芯片。

　　更多的研发成就

　　以下项目是在能源部资助下得到其他研发成果

　　佛罗里达大学取得高效率蓝光OLED

　　最近佛罗里达大学的研究团队演示了峰值效率达40lm/W的蓝光磷光OLED,外部量子效率为25%,没有采用外部光提取技术。这项成就被认为是美国蓝光OLED的最高效率。从全球的报道看来，蓝光OLED对开发照明用白光OLED非常重要，但是长寿命高效率蓝光OLED一直是一个重要的障碍。蓝光OLED具有固有的电荷平衡，制约了它的内部量子效率。佛罗里达大学的团队采用了独特的电荷载体材料，具有特别的电子属性。这个团队将继续探索光提取技术和特种的下转换(down-convertin)磷光体，用蓝光OLED制造出白光OLED.(2008年9月)

　　伦斯勒理工学院(RPI)演示高效深绿LED外延材料，这种材料对开发红绿蓝颜色混合白光LED很有用，在红绿蓝三种LED中，深绿光LED材料的效率历来是最低的。RPI团队演示了555纳米波长的深绿电致发光C轴极性生长氮化镓LED器件，在8mW功率下实现100A/cm2输出。RPI通过减少LED有源区域的缺陷得到这项成果，其中包括在不同极性和非极性氮化镓衬底上生长。

　　Sandia国家实验室演示大块晶体生长的初步研发成果

　　Sandia国家实验室正在开发一种新型的、可扩展性、成本效益的生长技术，用于生产低位错密度(lowdislocationdensity)的大块GaN衬底。这项成果将影响LED灯的效率和寿命，当前的相关技术是采用蓝宝石和碳化硅衬底的外延方法，导致了高位错密度。Sandia团队成功演示了新的大块氮化镓生长工艺，该团队将继续开发这项技术，制造出更大的氮化镓衬底，当前因为缺乏大衬底限制了效率和LED的成本。

　　UniversalDisplay公司(UDC)改善OLED的寿命

　　UniversalDisplay公司的研究员增强了OLED照明取代传统照明的可行性，他们演示了寿命为八万小时的OLED器件。目前寿命问题一直困扰着OLED照明的商业化。他们演示的OLED器件效率达到50lm/W@1,000cd/m2,光输出相当于60瓦荧光管，但效率是荧光管的两倍。UPC的研究人员将继续改进OLED器件的效率、颜色和寿命。(2008年6月)

　　UniversalDisplay开发出了效率超过100lm/W的白光OLED器件

　　UPC成功研发了102lm/W@1000cd/m2的OLED器件，这项成果对OLED技术来说具有里程碑意义，这个效率已经超过了目前的白炽灯和荧光管，后两者的效率为15lm/W和60-90lm/W,这些技术来自于该公司独有的磷光OLED技术，这些开发得到了能源部的资助。能源部的目标是2015年前开发出150lm/W的可商用OLED,这项成果无疑向这个目标迈进了一步。

　　北德州(NorthTexas)大学研发出42%高效的白光磷光OLED,这项成果是和德州大学合作研发取得的，能源部希望开发出50%效率的OLED,这项成果离这个目标又迈进了一些。该器件采用了单一掺杂物质，可以通过改变掺杂物质的浓度来对颜色进行调谐。常规的白光OLED使用了多种掺杂材料，每种材料发出一种颜色，然后多种颜色混合成白色。这次只采用单一材料，是一大突破。(2008年5月)

　　RTIInternational演示发光纳米纤维，具有70%的量子效率

　　RTIInternational演示了发光纳米纤维(photoluminescentnanofibers)，黄色或橙色光，量子效率达到70%.为了达到这个水平，RTI开发了post-fabrication工艺，把量子效率从30%提高到了70%.在荧光材料中这是一个很重要的改进，荧光材料是荧光粉转换型(phosphor-converted)LED的重要部分。荧光LED采用蓝光LED加荧光粉制造出白光LED.RTI的发光纳米纤维可以当作黄光荧光粉一样使用，增加了白光LED的效率。(2008年4月)

　　LANL研究所重新定义Trap(陷阱)机制，新方法提高OLED效率

　　美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)的科学家完成了能源部的项目，研发出了增加电荷注入和迁移率的新方法。他们重新定义了损失机制--叫做traps(陷阱)，这个东西限制了器件的效率，他们的理论模型对这个领域的研究人员很有帮助(适用于聚合物和小分子OLED)，他们的一些成果已经被纳入能源部的一些研发项目中。UDC和通用电气是能源部两个重要的合作伙伴，开发可行的、低成本OLED器件。能源部的目标是2012年前开发出50lm/W以上的高效OLED.(2008年2月)

　　FairfieldCrystalTechnology公司制造出2英寸表面光滑的氮化铝(AlN)晶圆

　　FairfieldCrystalTechnology公司制造出2英寸表面光滑的氮化铝(AlN)晶圆，是氮化铝晶圆技术的巨大进步，以前一直停留在1英寸的水平。这个2英寸晶圆被送到耶鲁大学进行铟镓氮化物沉积，观察是否大晶圆能够改善LED材料的质量。这个研究团队正在测试高质量AlN晶圆和高质量LED材料之间的关系，目的是让LED更加高效。(2008年2月)

　　PNNL在材料设计方面的突破让蓝光OLED性能得到改善

　　PNNL的科学家在低压材料方面取得重大突破，这是生产高效蓝光OLED的关键材料。PNNL开发出了材料设计新方法，在蓝光有机磷光体的主材料里面采用多种传输方法(multipletransportfunctionalities)。这个团队通过结合空穴传输碎片和电子传输微粒合成新的主材料。比热量稳定材料要好些，他们能够同时传输电子和空穴。这个团队采用这些材料演示出了12.6%的外部量子效率@800cd/m2,在4.6V电压下，采用天蓝色磷光掺杂剂。以前的成果是5.3V下10.5%的效率，要求掺杂空穴传输层以及有源层。(2008年1月)

　　柯达改善全荧光白光OLED的寿命

　　柯达演示了全荧光白光OLED,寿命超过10000小时@1,000cd/m2.这个结果主要得益于他们新的器件结构，内部提取层(IEL)带来了提取效率的突破，这个团队正在改善内部量子效率(IQE)、光提取、内部运行电压和寿命。他们的方法强调了非磷光性设计，主张只采用磷光体分子来得到较高的IQE.他们将继续改善提取效率和功率效率，这些都是影响器件寿命的因素。

　　能源部对固态照明的5个指导文件

　　核心技术研发RoundV

　　产品开发RoundV

　　国家实验室的核心技术研发V版

　　中小企业创新研发一期

　　中小企业创新研发二期

　　总的说来，DOE审查了126个项目申请，在08财年启动了21个项目。2009财年RoundV的申请又即将开始。

　　截至2008年12月，能源部支持的研发项目中，总共取得了22项专利。显示了能源部资助私营部门对固态照明商业化的推动作用。由于能源部自2000年开始资助固态照明项目，总共获得了90项专利。这项目来自44家大公司、16家小公司、26所大学和4个国家实验室。

　　固态照明的组合目标

　　能源部固态照明研究的目标是开发出高效建筑照明新技术。将与参与者进行紧密合作，共同减少照明能源消耗。

　　为了达到这个目标，能源部制定了详细的产品研发计划，支持知名厂商、研究机构、高校、行业协会和国家实验室的开发。能源部将把固态照明作为优先发展的领域。

　　固态照明规划的目标

　　至2025年，开发出先进的固态照明技术，使之相对传统照明技术，效率更高、寿命更长、成本更低。产品系统效率达到50%,光谱构成与阳光相似。

　　SSL可以通过提高效率来减少能源需求，商业化固态照明的目标是达到比白炽灯高一个数量级的能源效率，比荧光管效率高两倍。固态照明的普及将减少发电站的数量并改善电网的稳定性。固态照明政策也和EERE的发展节能建筑和设备的战略构想相吻合。

　　这个多年的项目计划对项目活动做了描述，涵盖了09至15财年的固态照明研发计划。这项计划是可修改的，可以根据最新的分析、新的进展和新的研究重点来进行实时的修改。

　　二、欧洲

　　1、欧司朗在白光LED开发方面取得重大突破

　　2008年7月22日，通过改善发光二极管(LED)生产过程中所有的工艺技术，位于加利福尼亚州的欧司朗公司在开发高亮度高效率LED取得了新的记录，这项记录是开发工程师在实验室里面取得的。在350mA的标准条件下，亮度的峰值达到了155lm,效率达到136lm/w(流明/瓦)。

　　为了得到这个结果，研究员采用了带一平方毫米芯片的白色原型LED.生产过程中用了5000K的色温，色彩坐标在0.349/0.393(cx/cy)。欧司朗的工程师将一个优化芯片的系统，一个非常先进高效的光能转换器，以及特有的高性能封装，统统融合在一起，才制作出创记录的新产品。因为性能表现卓越，欧司朗为这些技术申请了专利。这些半导体光源同样适用于高电流。在1.4A处，他们能产生最大500lm的白光。这意味着将来白光LED也可以像蓝光和绿光一样应用于投影。

　　2、欧司朗光电半导体刷新暖白光OLED记录

　　二零零八年三月二十六日--中国讯--欧司朗光电半导体宣布在经过短短两年的研发，已刷新了暖白光有机发光二极管的实验室记录。有机发光二极管照明设备(即OLED照明)的光效可达到46流明/瓦，亮度高达1000坎德拉/平方米，寿命更长达5000多个小时，首次实现了OLED两个关键特性的同步提升。

　　3、欧司朗发表工作电流增至2倍的LED

　　2007年1月，德国欧司朗光电半导体(OSRAMOptoSemiconductorsGmbH)发表了最大工作电流提高到1A、相当于该公司以前产品2倍的发光二极管(LED)PlatinumDragon.可发出的颜色包括白色、蓝色、绿色、黄色、橙色(琥珀色)以及红色共6种。适用于车载设备、照明设备、交通信号等显示设备以及液晶面板的背照灯等。其中，白色LED当接通700mA电流时的光束亮度为标准75lm(环境温度25℃下的测定值)。发光效率为30lm/W.而该公司以前产品GoldenDragon的光束，当接通350mA电流时亮度仅为标准45lm.PlatinumDragon计划从2006年底到2007年初前后开始供货。

　　4、欧司朗OSTARProjectionLED模块提供更高亮度

　　2007年3月，欧司朗光电半导体公司(OSRAMOptoSemiconductors)推出的全新OSTARProjection产品封装六块芯片，成就卓越亮度。OSTARProjection应用在迷你投影机中，可为电脑游戏创造出鲜艳的色彩效果。OSTARProjection的系统亮度为120流明，可采用大幅面格式将游戏或屏幕显示内容投影至墙上。

　　三、亚洲

　　日亚白光LED光效达150lm/W

　　2007年1月，自从日亚(Nichia)1996年利用蓝光LED激发荧光粉制造出白光LED后，LED渐变成高效光源。日亚的lamp型LED(如NSPWR70)，在20mA正向驱动电流、4600K色温下，光效达到150lm/W(光通量9.4lm)。其发光效率相当于三波长荧光灯效率(90lm/W)，的1.7倍、白炽灯(13lm/W)的11.5倍，甚至比高压钠灯(132lm/W)还高，被视为最有潜力的高效光源。

　　日亚宣布GaNVCSEL获重大突破

　　日亚(Nichia)制造出了首个电泵浦的GaNVCSEL,能在室温下发出连续波的光。由于电极的导向性得到改良，兼之移除蓝宝石衬底，在现有低温工作条件下的GaNVCSEL器件基础上，410nm的激光器得到改进。在去年12月5日出版的AppliedPhysicsExpress网站上来自日本的研究人员报告了这个阈值电流约为13.9kA/cm2的GaN器件。

　　之前最好的连续波GaNVCSEL被沉积在一个蓝宝石衬底上，接触点挨个安置在旁侧，工作温度在77K以上。Nichia表示，器件的性能受限于蓝宝石的特性，热导性低，触点紧密排列。YuHiguchi在报告中写道，对于p型和n型接触来说，并行的结构会导致p型台面边缘发生电流拥堵现象.电流拥堵导致工作电压乃至发热量的增大，VCSEL器件尤其需要高电流密度。

　　日亚将LED发光效率提升至249lm/W

　　2009年2月，在PhotonicsWest展会上，日本LED巨头日亚(Nichia)展示了最新的实验室结果，其中一项性能得到提升的LED和3W蓝色激光二极管引起了与会者的广泛关注。通过加快研发进程、将LED的发光效率提高至249lm/W@20mA,Nichia研发者捕捉了LED产业的目光。然而，在1月29日举办的PhotonicsWest展会上这个值降至145lm/W@350mA,很显然，350mA是今日高亮度LED常用来衡量输出功率的驱动电流。与之相比较，Cree和Osram最近宣布LED的发光效率实验值分别是161lm/W@350mA和136lm/W@350mA