?

　　為回避日亞化學的藍光LED 加螢光粉制技術專利，各業者紛紛投入其它能達到散發出白光的LED 技術，目前最被期待的技術是利用UV LED 來達到白光的目的，但是，UV LED 仍舊有著光外漏及低亮度兩個不易克服的困難。使得除了繼續努力來解決相關的問題外，不得不再去尋求其它的材料或技術來達到散發出白光的LED 技術。

　　在1987 年，國籍相異且分居不同地點的兩位學者，Eli Yablonovitch 與Sajeev John 幾乎同一時間在理論上發現，電磁波在周期性介電質中的傳播狀態具有頻帶結構，利用兩種以上不同折射率(或介電常數)材料做周期性變化來達成光子能帶的物質。所以光子晶體(PhotonicCrystal)被發現已將近20 年后的今天，在各領域的應用有著相當令人激賞的表現，一直是備受研發者所關心的一項技術。

　　目前利用二次元光子晶體來達到完成白光LED 的技術，已陸續出現突破性的發展，使得未來Photonic Crystal LED 已成為眾所矚目的焦點與擺脫日亞化學專利的期望寄托。

　　1、光子晶體特性與結構

　　光子晶體隨著波長不同，會出現于周期性的結構，可以分別發展出一次元、二次元及三次元的光子晶體。而在這些結構當中，最出名的應該是屬于三次元的光子晶體結構，但是，三次元的光子晶體在制造上及商品化，就今天的技術而言是非常困難的。原因是目前主要研究的領域還是保留在二次元的光子晶體，所以，今天在LED 領域各業者相競開發的光子晶體LED，也是二次元的光子晶體。

　　一般的材料構造是屬于固定構造，所以材料本身會具有的一定的折射率。波數(Wave Number)與頻率對于一般材料折射率的影響，橫軸是物質的波數(Wave Number)、縱軸是頻率、斜線就代表折射率。折射率是非常等比例的成長，也就是代表說不管什么樣的波數、什么樣的波長，它的折射率都是一定的。那么光子晶體是什么樣的結構，再從另外一個角度來說明。光子晶體的特性就是周期構造，也因此會產生多重反射。

　　光子晶體所構成的波數矢量數和光的頻率比例，頻率的曲線不是那么單純，曲線已經會變得非常復雜，這個曲線會隨著光的多方向性，就是異向性而出現變化，而隨著它的偏光性，就可以運用來設計出不同的產品。光子晶體它有一個很出名的特性，相信大家都知道，就是它有一個光能隙。在光能隙這個區域里面，光線是不存在的。這邊的曲線也跟圖一A 是的斜率意義是一樣的，是折射率的相反。只要在這一點，斜率等于零。所以在這一點以外，光的速度就不會產生零這個現象。所以也可以說，光子晶體也可以控制光的速度。

　　就簡單來說，運用光子晶體的目的濃縮成一句話，就是要利用周期構造，以人工的方式來控制這個光學特性。

　　2、光子晶體與有固態發光元件差異

　　光子晶體有3 個光學特性，可以利用人工的方式來加以控制而達到不同的目的。第一個特性是，如果利用光能隙的話，就可以遮蔽光通過。利用這個特性可以把光鎖在一個相當狹小的區域里面。目前產業界中，就有利用這個特性把光聚集在一個區域里面，制作成一個集成電路。

　　另外一個特性是，就是光子晶體有異向性，光子晶體的光會朝向很多方向散射，原因是光子晶體可以隨著光的偏光角度，出現透光與不透光(某個角度它可以透過，但是有些角度是沒辦法透過)。

　　第三個特性就是，光子晶體的曲線非常復雜、變化多端。因為光子晶體的曲線變化非常快，非常不規則，所以只要波長稍有變化，那就可以看到進入光子晶體的光，它的角度就會偏離得非常大。在優點方面，光子晶體的面積要比傳統集成電路縮小了千分之一，所以，相對的，電路的積集度就比過去增加了1,000 倍。而另一個優點是折光性倍數可以達到以往1,000 倍。

　　另外，也可以利用偏光性，改變光的性質，可以將以往正方形的偏光濃縮成以往體積的千分之一。簡單來說，光子晶體它有什么樣的好處與特性?積集度高，體積小，成本低。