LED 用途和意義~一、LED的原理  發光二極體(LED)是一種固態的半導體元件,利用二極體內分離的2個載子(分別為電負與正電的電洞)相互結合而產生光,屬於冷光發光,不同於鎢絲燈泡的熱發光,只要在LED元件兩端通入極小電流便可發光,其較傳統的燈泡有許多的優點如:壽命長、省電、較耐用、耐震、牢靠、適合量產、體積小、反應快,近年來下游應用的產品種類與範圍日趨增多租房子。LED因其使用的材料的不同,其內電子、電洞所佔的能階也有所不同,能階的高低差影響結合後光子的能量而產生不同波長的光,也就是不同顏色的光,如紅、橙光、黃、綠、藍或不可見光等。★高亮度LED主要應用市場:1.通訊產品市場:就手機上應用LED來說,主要可分為三大類,第一類為來電指示燈(Call Indicator)約使用1顆,第二類為螢幕背光源(Backlight)約使用2-4顆,第三類情趣用品為按鍵背光源(Keypad)約使用8-10顆,另外,值得注意的是傳統白光LED若要達到20lux照度,電流量必須高達240mA,對手機電源系統是考驗,但在現行技術已有突破,白光LED已推出具有28lux照度、只需80mA電量,符合手機用閃光燈所需要的20lux照度且耗電量又能在手機負荷要求內,使得手機附數位相機搭配閃光燈已是設計上的趨勢,根據資料,目前日本數位相機已有九成附LED閃光燈小型辦公室,而手機用閃光燈約需3-4顆LED晶粒。由於近幾年手機替換市場以全彩面板以及附數位相機為趨勢,而該趨勢下之產品使用以白光LED為主,也因此未來幾年通訊產品用又以白光LED成長最大。2.顯示器市場:高亮度LED由於具備足夠的輝度,因此只要按照CRT顯示原理,將其三原色相間方式排列構成顯示素子,就可發揮全彩顯示功能,惟因目前LED顯示器之顆粒較粗,多僅適用於戶外顯示幕關鍵字行銷,市場侷限於商業用途,目前戶外全彩大型顯示幕,在全球各地的大型體育場,幾乎已成為標準配備,除此之外,各地繁華市區的重要建築、廣場或交通要道,也都可以見到全彩大型LED顯示幕,如紐約時代廣場、東京新宿站前廣場、台北新光三越站前廣場等,後續LED欲進攻室內市場仍有待LED顆粒尺寸縮小以及顯示技術的提升。3.車用市場:目前每輛汽車內裝約需使用100顆LED,充作儀婚禮顧問表板、面板等照明燈,或者是後座閱讀燈等用途,而車用LED市場主要由HP及Osram市佔最高,其他參入者則有Siemens等,汽車外裝市場方面,第三煞車燈早已大量應用高亮度紅光LED,而尾燈、方向燈、側燈等,都有機會轉採用LED,外裝車燈轉用LED,初期以高級汽車市場為主,目前已有BMW、Benz等車廠採用,此外,本田、山葉也開始在部份重型機車上使用LED外裝燈號。4.照明市場:根好房網據Frost&Sullivan的預估,全球照明光源市場每年以5%的成長率穩定成長,其中白光LED較易進入的是民生照明市場的白熾燈泡及螢(日)光燈,該兩項產品合計在全球照明市場佔有率有超過五成,兩項產品的市場值在1999年是42.7億美元,在2000年仍有43億美元,相較於2000年全球可見光LED市場值17億美元而言,後續白光LED最看好的市場是在照明替換市場。白光LED市場目前白光LED生產節能燈具方式有許多種,其中主流生產方式為藍光LED晶粒(460nm)結合YAG黃色螢光粉(555nm),其發光效率最佳,為30lm/W,但其光譜的紅色波段較弱,將此白光LED照射紅色物體會呈現弱橙色,若要用於LCD背光源,必須在彩色濾波器上做處理,以解決色偏問題,該產品為日本Nichia專利,至於ZnSe白光LED則為日本住友電工於1999年1月開發,為其專利,該產品是在ZnSe基板加上藍光發光層,不需帛琉螢光粉(較GaN具價格優勢),可在低電壓(2.5V)(GaN需電壓3.5V)及低電流(10mA)操作下得到白光LED,但其發光效率8ml/W及壽命8000小時仍低於Nichia的白光LED,且其色差略有偏黃,另外,也有不需專利的方式,如UV-LED是紫外光或紫光LED加上RGB三色螢光粉,但因發光效率僅有藍光LED的一半,因此如何提高UV-LED的亮度仍有改進的地方,至於RGB混光方式由於做出來的產品不容易一樣酒店打工白,且由於利用RGB三原色所組成,藉由調配各色比例而得到各種中間色的多彩LED,如粉紅色、紫羅藍、蘋果綠等特殊色均可得到,也因此該產品不能用於全彩的背光源,多用於多彩的背光源,且RGB多晶型方式由於驅動回路的設計較複雜,生產成本也較高。 


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