LED標(biāo)準(zhǔn)：從顯示向半導(dǎo)體照明推進(jìn)

　　“屏幕亮度似乎不夠，色彩不太亮麗。”有專家說道。

　　“字體不清晰，看起來有些模糊。”又有專家發(fā)言。

　　“我覺得屏幕表面不夠平整，一些地方好像還缺少顏色？”有人提出疑問。

　　“合同規(guī)定屏幕播放效果可達(dá)到電視效果，大屏實(shí)際效果比電視效果差遠(yuǎn)了！”業(yè)主激動(dòng)的聲音讓現(xiàn)場氣氛變得格外緊張。

　　項(xiàng)目承建方的技術(shù)人員湊在一起，一番商討和技術(shù)操作后，根據(jù)承建方的建議要求，驗(yàn)收人員站到了屏幕正前方一定的距離，重新打開的屏幕開始播放新一輪節(jié)目。首先播放的是視頻動(dòng)畫片，大屏幕所顯示的畫面色彩奪目，字體也非常清晰；接著播放的視頻節(jié)目，白云朵朵，綠草青青，鮮艷的花朵發(fā)出絢爛的光彩。項(xiàng)目驗(yàn)收順利通過！

　　中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會LED顯示應(yīng)用分會副理事長、北京四通智能交通系統(tǒng)集成有限公司總經(jīng)理關(guān)積珍在接受記者采訪時(shí)講述了上面故事。關(guān)積珍強(qiáng)調(diào)，上述情景，在LED顯示應(yīng)用項(xiàng)目工程的驗(yàn)收中并不鮮見。近年來，隨著LED顯示應(yīng)用產(chǎn)品使用領(lǐng)域的擴(kuò)大，產(chǎn)品、工程的驗(yàn)收出現(xiàn)異議甚至對簿公堂的情況也時(shí)有所聞。問題的癥結(jié)之一在于對產(chǎn)品性能和質(zhì)量上認(rèn)識的差異。

　　從顯示應(yīng)用開始

　　在人類所獲取的信息中，通過人眼的觀看所得到的信息所占比例是最大的。但是由于人類視覺感官效果形成的復(fù)雜性，對于提供人眼感知信息的顯示產(chǎn)品，其標(biāo)準(zhǔn)化問題就變得十分復(fù)雜了。

　　據(jù)中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會光電器件分會秘書長彭萬華介紹，近幾年LED的主要技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，其應(yīng)用面也不斷擴(kuò)大，從最早也是應(yīng)用最廣泛的LED顯示屏到目前越來越熱的半導(dǎo)體照明，其產(chǎn)品品種繁多，亟須有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。特別是在半導(dǎo)體照明領(lǐng)域，目前國內(nèi)外相關(guān)組織均在積極組織和制定半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也遇到不少問題，但隨著市場需求的增長，加快制定半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)迫在眉睫。

　　大批量生產(chǎn)應(yīng)用推動(dòng)和影響著產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定。LED顯示屏就是一個(gè)比較明顯的例子。

　　1995年以前，作為LED顯示應(yīng)用的代表性產(chǎn)品LED顯示屏發(fā)展迅速，但當(dāng)時(shí)LED顯示屏的生產(chǎn)無行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可依。1996年原電子部委托北京藍(lán)通公司制定《LED顯示屏通用規(guī)范》，1998年1月，《LED顯示屏通用規(guī)范》作為電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布實(shí)施，使LED顯示屏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作開始走向規(guī)范。1998年初，中國光協(xié)光電器件分會正式成立了LED顯示屏專業(yè)委員會，行業(yè)協(xié)會成立后，在引導(dǎo)規(guī)范行業(yè)發(fā)展、開展光電器件與LED顯示屏產(chǎn)品技術(shù)及檢測標(biāo)準(zhǔn)交流協(xié)調(diào)等方面積極開展工作。1999年在昆明召開了LED器件與應(yīng)用研討會，并委托南京洛普公司起草了《LED顯示屏檢測方法》，在組織討論修改后，于2000年8月正式印發(fā)，在LED顯示屏專業(yè)委員會成員單位試行。2003年，修訂后的《LED顯示屏通用規(guī)范》和《LED顯示屏測試方法》作為信息產(chǎn)業(yè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。同時(shí)，體育、交通、鐵路等行業(yè)也相繼發(fā)布了一系列行業(yè)應(yīng)用的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　主動(dòng)發(fā)光的LED顯示應(yīng)用產(chǎn)品在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是現(xiàn)代社會發(fā)布和提供信息的有效手段之一。關(guān)積珍強(qiáng)調(diào)，對于LED顯示應(yīng)用產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上業(yè)界一直比較關(guān)注和重視，伴隨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從無到有，也在不斷發(fā)展和完善中。LED顯示的效果與應(yīng)用環(huán)境和需求高度相關(guān)，器件材料、視角、視距、點(diǎn)陣等都直接決定顯示效果的好壞，所播放的節(jié)目內(nèi)容也對顯示效果有直接的影響。在沒有明確的技術(shù)界定和標(biāo)準(zhǔn)條件下，很難客觀評價(jià)顯示效果。

　　LED的可靠性標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)用來講也是非常關(guān)鍵的。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會分立器件分會副理事長、北京長電智源光電子有限公司副總經(jīng)理丁成隆在接受記者采訪時(shí)說：“我在各種場合多次建議及呼吁，盡快建立我國LED可靠性標(biāo)準(zhǔn)體系。2001年，我們到北京交管局科研部門調(diào)研LED在交通燈上的應(yīng)用狀況，接待我們的科研人員指著屋頂上放置的交通燈對我們說，這是去年南方某企業(yè)送來的交通燈樣品。不到一年時(shí)間，你們還看得出顏色嗎？看著那隱隱約約的紅綠藍(lán)色，我們真不知說什么好?，F(xiàn)在很多企業(yè)在自己的LED說明書上明明白白地印著壽命10萬小時(shí)，真不知道這10萬小時(shí)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是什么？而我們了解到，2005年到美國某企業(yè)買他們的5瓦大功率白光LED器件，該企業(yè)會明確地告訴用戶，此產(chǎn)品的壽命是3000小時(shí)。我知道，這是他們從大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得來而負(fù)責(zé)任地告知客戶，否則，他們有面臨巨額賠償?shù)目赡堋?rdquo;

　　對于顯示應(yīng)用，丁成隆給記者講了這樣一個(gè)故事：“2004年初，我們到北京某知名LED大屏幕企業(yè)調(diào)研他們的LED器件使用情況。他們說他們大屏幕上的藍(lán)綠光LED，只用日本日亞的器件。原因是日亞的管子不愛壞，而其他企業(yè)的管子愛壞。難怪日亞的管子賣得貴還銷路好，想想也是，一個(gè)LED大屏幕，使用幾萬、幾十萬只LED器件，在焊接、組裝、調(diào)試、拼接、安裝的過程中，哪個(gè)環(huán)節(jié)器件損壞，是很難辦的事情。何況大屏幕安放到位后，有幾個(gè)LED器件壞了，你怎么辦？所以寧可器件貴些，也比后面壞了不知怎么辦好。”其實(shí)這里面就涉及一個(gè)可靠性問題。LED的可靠性就是用戶在使用LED時(shí)，應(yīng)該具有可靠、耐用、壽命長、不易損壞的性能。LED是半導(dǎo)體分立器件的重要分支，它離不開半導(dǎo)體器件固有的怕熱、溫升后P-N結(jié)漏電增加、勢壘變化、功能退化(亮度降低)乃至造成永久性損傷(發(fā)光效率下降)直至損壞的弊病。所以，提高LED外延片的內(nèi)量子效率，提高LED外延片和芯片的取光(也有人稱外量子)效率，即使得輸入LED的電能盡可能多地轉(zhuǎn)化為光能而不是熱能，從而降低LED的溫升，以及良好的散熱應(yīng)貫穿于LED外延片、芯片、封裝乃至應(yīng)用的所有環(huán)節(jié)，是提高LED可靠性的根本措施。我國的節(jié)能燈，在很長時(shí)期內(nèi)，經(jīng)歷著省電不省錢的狀況。LED會不會走節(jié)能燈的老路，關(guān)鍵在于我們能否較快地建立起我國LED的可靠性系列標(biāo)準(zhǔn)，并加以嚴(yán)格地貫徹實(shí)施。

　　對于LED應(yīng)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，杭州浙大三色儀器有限公司董事長牟同升介紹，在LED應(yīng)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方面，信息產(chǎn)業(yè)部、交通部、煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會、輕工業(yè)聯(lián)合會等相關(guān)部委，都有涉及LED的標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，如礦燈用LED光源、LED道路交通誘導(dǎo)可變標(biāo)志(已完成)等等。根據(jù)目前的LED技術(shù)水平及性能，LED主要集中在指示燈、交通信號燈、顯示屏、手機(jī)背光源、景觀裝飾照明、局部照明等應(yīng)用上，目前在LCD背光源及投光燈、路燈等普通照明中已表現(xiàn)出明顯的應(yīng)用勢頭。

　　因此，制定LED的應(yīng)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)將是未來幾年的重點(diǎn)工作。

　　向半導(dǎo)體照明推進(jìn)

　　半導(dǎo)體照明主要是指發(fā)光二極管LED照明，與傳統(tǒng)的白熾燈鎢絲發(fā)光以及節(jié)能燈的三基色粉發(fā)光不同，由于采用電場發(fā)光，電光轉(zhuǎn)換效率高，因此能耗少、熱輻射低、發(fā)光效率高，是一種節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全的新型照明器件。據(jù)國外資料，同等亮度下的半導(dǎo)體照明，只是白熾燈功耗的1/10，壽命卻可達(dá)10萬小時(shí)，是白熾燈的100倍。由于世界能源與環(huán)保問題的日益突出，使半導(dǎo)體照明也成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。

　　上海藍(lán)寶光電材料公司總經(jīng)理梁秉文在接受記者采訪時(shí)強(qiáng)調(diào)，自2003年，國家啟動(dòng)半導(dǎo)體照明工程以來，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)目前處于快速成長階段。照明LED標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，是半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的保障。信息產(chǎn)業(yè)部已經(jīng)于2005年啟動(dòng)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

　　牟同升介紹說，近幾年隨著半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)的LED標(biāo)準(zhǔn)主要由信息產(chǎn)業(yè)部半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組負(fù)責(zé)制定。2005年11月，作為半導(dǎo)體器件行業(yè)主管部門，信息產(chǎn)業(yè)部成立了半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組，該標(biāo)準(zhǔn)工作組參照IEC國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組的方式，采取自愿、公平的形式，吸納產(chǎn)業(yè)界、高校及研究機(jī)構(gòu)的相關(guān)專家參與LED標(biāo)準(zhǔn)的制定。至今，已完成了《半導(dǎo)體發(fā)光二極管測試方法》、《LED顯示屏測試方法》、《功率發(fā)光二極管空白詳細(xì)規(guī)范》等。

　　2003年11月7日、2004年5月17日、2005年11月16日是梁秉文印象深刻的幾個(gè)日子。2003年11月7日，國家半導(dǎo)體照明工程攻關(guān)項(xiàng)目管理辦公室在京組織召開了半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)第一次專題研討會。國家半導(dǎo)體照明工程攻關(guān)項(xiàng)目管理辦公室介紹了目前國內(nèi)外相關(guān)研究情況，并提出了我國半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)內(nèi)容和組織框架等頂層設(shè)計(jì)。在半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)框架上，主要包括半導(dǎo)體照明計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)(基本評價(jià)測試方法)、半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、半導(dǎo)體照明測試評價(jià)系統(tǒng)三大內(nèi)容。

　　2004年5月17日國家半導(dǎo)體照明工程攻關(guān)項(xiàng)目管理辦公室又組織召開了“半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)”第二次專題研討會，專家討論一致同意國家半導(dǎo)體照明工程攻關(guān)項(xiàng)目管理辦公室提出的半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)體系包括計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)、功率型外延片及芯片技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)光二極管測試標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)、測試評價(jià)系統(tǒng)及平臺建設(shè)五個(gè)部分。與會專家們認(rèn)為，除應(yīng)用產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)需根據(jù)產(chǎn)品和市場的發(fā)展及時(shí)制定外，其他四個(gè)部分是目前標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容，尤其是計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)，需要盡快制定。

　　2005年11月16日這一天，召開了信息產(chǎn)業(yè)部半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會，并隨后召開了成立后的第一次工作組成員大會，專門負(fù)責(zé)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。該標(biāo)準(zhǔn)工作組采取開放式原則組建，國內(nèi)產(chǎn)、學(xué)、研、用企事業(yè)單位、科研院所和大專院校均可參加。目前該工作組成員40多家，涵蓋了產(chǎn)業(yè)鏈上的芯片制作、器件封裝、熒光粉制備和應(yīng)用產(chǎn)品制造等各方面的單位。組織開展半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)鏈中材料、芯片、二極管及模塊的測試方法、名詞術(shù)語、符號、可靠性試驗(yàn)等方面的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范的研究制定，以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的編制工作。目前已經(jīng)起草了《半導(dǎo)體光電子器件功率發(fā)光二極管空白詳細(xì)規(guī)范》(報(bào)批稿)、《半導(dǎo)體發(fā)光二極管測試方法》(出版稿)和《功率半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片技術(shù)規(guī)范》(草稿)三項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完成了《半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究》課題任務(wù)。