LED原理及工业分类
LED是发光二极体( Light EmitTIng Diode, LED)的简称，也被称作发光二极管，这种半导体组件开展以来一般是作为指示灯、显现板，但现在跟着技能添加，现已能作为光源运用，它不但能够高功率地直接将电能转化为光能，而且具有最长达数万小时～10 万小时的运用寿数，一起具有不若传统灯泡易碎，并能省电，一起具有环保无汞、体积小、可运用在低温环境、光源具方向性、构成光害少与色域丰厚等长处。
跟着白光LED的出现与更多科技的导入，现在在家用电器及笔记本电脑的指示灯、轿车防雾灯、室内照明等照明设备日渐繁荣，LED的运用越来越遍及。
LED的创造
在1955年时，美国无线电公司（Radio CorporaTIon of America）的Rubin Braunstein发现了砷化鎵（GaAs）与及其他半导体合金的红外线放射效果，而1962年美国通用电气公司（GE）的Nick Holonyak Jr则开宣布可见光的LEDLED。不过，LED真实的起飞是在1990年代白光LED出现后，才开端逐渐被注重，而运用面越来越广。
LED的发光原理
LED是一种能够将电能转化为光能的电子零件，并一起具有二极体的特性，也便是具有一正极一负极，LED最特别的当地在于只要从正极通电才是会发光，故一般给予直流电时，LED会安稳地发光，但假如接上交流电，LED会出现闪耀的型态，闪亮的频率依据输入交流电的频率而定。LED的发光原理是外加电压，让电子与电洞在半导体内结合后，将能量以光的方式开释。现在全球工业所开展出的不同品种LED能够宣布从红外线到蓝之间不同波长的光线，而业界也有紫色～紫外线的LED，近年来LED最吸引人的开展是在蓝光LED上涂上萤光粉，将蓝光转化成白光的白光LED产品。LED之所以被称为世纪新光源，原因在于LED具有点光源与固态光源的特性，能够节省动力、高耐震、寿数长、体积小呼应快速、而且颜色饱和度高。
LED的顏色：
由于跟着LED的制作资料不同，发生出来的光子具有的能量也不同，故业界透过制作资料来操控LED发光的波长，从而发生具有不同光谱与顏色的各种LED。
全球榜首颗LED选用的资料是砷(As) 化鎵(Ga)，作业电压为1.424V，其宣布的光线为红外光谱。之后，业界开展出以磷(P)化鎵(Ga)作为LED的资料，作业电压为2.261V，宣布的光为绿光。业界前期就透过这2种型态LED所需的资料，调配出从红外线到绿色光规划内一切波长的LED产品，开展出常见的红光LED、黄光LED、橙光LED等等，这3大类LED由于运用了鎵、砷、磷3种元素，故被称为3元素LED，而蓝光LED、绿光LED与红外光LED则被称为2元素LED。业界后来开展出选用混合铝(Al)、钙(Ca) 、銦(In)和氮(N)共4种元素的4元素LED，就能够宣布一切可见光规划与部份紫外线光谱的光线。
LED的亮度：
在评论LED产品会看的发光亮度有3种单位，分别是照度单位勒克司（Lux）、光量单位流明（Lumen；lm）、发光强度单位烛光（Candle power；CD），3种单位各自有合适运用的范畴，但是在数值上是互通的。
1 CD表明彻底辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六非常之一平方公分面积的发光强度。合适用在自动发光灯具范畴，如白热灯泡。
1 lm表明1 CD光照射在间隔为1公分，面积为1平方公分平面上的光量。合适用在反射灯具与穿透灯具范畴，如投影机。
1 Lux表明指1 Lm光量均匀分佈在1平方米面积上的照度。合适用在拍摄范畴。
一般来说，单一LED的发光强度以CD为单位，并配上视角参数，而LED的发光强度从各位数mCD到5,000mCD不等。厂商在标明LED单一产品时，其发光强度规范是说LED在20mA电流下点亮时，最佳视角上和中心方位上发光强度最大点的发光强度。
LED的节能效益
依据环保态度以及节约动力诉求，全球各国政府注重LED与节能灯具带来的经济与节能效益，而厂商也看好这次照明革新的商机而纷繁投入。除了欧盟与美国国会均进行阶段性制止白炙灯泡的运用外，现在现已有加拿大宣佈2010年全面禁用白炙灯泡，而美国加州在内的部份州，也要在2012年制止白炙灯泡，而澳洲则宣佈在2010年全面制止贩售白炙灯泡，我国、日本也有LED的奖赏计划在规划中。
尽管现在市面上现已有另一种节能灯具产品省电型萤光灯（CFL），但由于其照明质量依旧不行，啟动时刻较一般白炙灯泡长，而且不能调整光源输出亮度，遍及度仍不行高。LED则具有更多的节能效益，而且藉由技能的提昇，亮度现已到达让人满足的程度，但价格昂扬是一大问题，未来跟着全球LED厂商的量产脚步加快，价格下降后可加快LED灯具的遍及程度。
LED的寿数：
一般LED的发光寿数很长，产品大多标明为100,000小时以上，但事实上LED的亮度是会衰减的，在运用一段时刻后，亮度会衰捡到本来的一半或乃至更少。但所幸跟着业界技能的前进，削减LED亮度衰减问题的计划许多。在出产过程中，选用如4元素LEC资料能够具有较久的亮度衰减週期，而厂商运用的 LED工艺与制品终究能经用多久有很大的关係，配色也是LED厂的出产要害。
LED的运用寿数，比一般白炙灯泡的1,000小时、日光灯具的1万小时，LED运用寿数可达5万小时，大幅下降灯具替换的本钱。这项特性协助 LED 灯具在价格竞争上，有了将一般灯泡替换成LED的好理由，更可藉由这项优势，让许多本来因经济考量而不能全天开啟的环境，藉由LED照明让公共或私家场所更安全。比如说公共停车场、冰箱等等运用规划，美国最大零售业者威名百货（Wal-Mart），日前就现已将该公司的冷冻设备改採省电的LED产品。
LED较明显的缺陷便是散热问题，不妥的散热将导致LED灯具的光度与运用寿数衰减，所幸这部份藉由新技能的加持，逐渐也有了明显的改进。
LED的运用：
除了咱们熟知的各种电子产品上面的LED指示灯外，LED屏幕、LED照明、液晶屏幕用的LED背光源、手机上按键的LED背光、新代代的OLED 屏幕、PLED屏幕等等林林总总关于LED的运用正逐渐安稳的开展中，部份范畴的LED运用由于商场开展趋于老练，遍及的速度开端加快，也无形中创造出惊人的商机。
现在高亮度白光LED光源，是现在美欧日LED大厂竞相研制的要点，预估到了2011年后，LED将在一般照明商场中大规划遍及。尽管亚洲在 2006年高亮度的出产规划占全球76％市佔率，不过白光LED光源专利为日本的日亚化（Nichia）和T.G.、美国的Cree以及欧洲的 Philips Lumileds和Osram五大厂所把握；中游模组虽无规范规范，但仍为世界大厂包含NaTIonal、Laminar、Osram、Lumiled、 Vishay所主导；美国与日本也开端活跃制定照明运用用具安规及动力规范。
LED现阶段最大的运用是手机按键的背光源，各种电子展品的指示灯，而最近运用在广告看板的大型LED屏幕，还有运用在液晶屏幕的背光源也越来越遭到注目，LED的运用面日趋广泛。预估在2007下半年能够看到更多LED产品的面世，而2008年LED照明产品能够进一步地下降到部份顾客能承受的程度，未来的开展端看各国政府活跃运用LED于公共事业的速度，可望加快LED价格的下滑，当顾客选用的程度也进步，到时发生的经济效益与节能效益很可观。
LED的全球商场开展：
在2005年时，全球高亮度LED商场规划达58亿美元，2006年到达66亿美元，预估2011年可添加到106亿美元，平均年增长率（AAGR）为10.2%。高亮度LED的出货量2005年到达48亿个，计2006年添加到65亿个，预估2011年到达88亿个，平均年增长率为 10.3%。2005年LED的基板资料销售额超越10亿美元，2006到达11亿美元，预估2011年18亿美元，平均年增长率为9.7%。
台湾方面在2006年的LED照明光电产量为新台币210亿元，2010年将提升到930亿元，2015年更可到达5400亿元。在上游光源部分，台湾产量为全球榜首，2006年高亮度LED产量不含手机运用高达新台币150 亿元。台湾上游LED光源工业居全球重要方位，由于在红、绿光LED技能上处于抢先方位。下流运用台湾照明出产质量佳，价格与全球通路是优势。台湾厂商在液晶面板（LCD）的背光模组全球市佔率到达48％，故台厂藉此切入开发LED背光模组也是一项优势，而车用LED产品也被视为要点项目之一。
预估2007年起LED将可逐渐代现有白炽灯，2011年起逐渐替代萤光灯。欧盟自2007年起逐渐筛选白炽灯泡，澳洲宣示从2010年起全面禁用白炽灯泡，故LED商场前景非常值得等待。未来5年商场运用应以LED看板或显现的背光源、车用与一般照明为商场开展主力。
LED是通电时可发光的半导体资料制成的发光元件，资料运用III- V族化学元素（如：磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等），发光原理是将电能转换为光，也便是对化合物半导体施加电流，透过电子与电洞的结合，过剩的能量会以光的方式释出，达到发光的效果，归于冷性发光。
LED最大的特色在于：无须暖灯时刻(idling TIme)、反应速度很快(约在10^-9秒)、体积小、用电省、污染低、合适量产，具高牢靠度，简单合作运用上的需求制成极小或阵列式的元件，适用规划颇广，如轿车、通讯工业、电脑、交通号誌灯、液晶面板用背光源、LED屏幕等。
LED工业首要能够分红上、中、下流三类。上游为单芯片及其外延，中游为LED芯片加工，下流为封装测验以及运用。其间，上游和中游技能含量较高，本钱投入密度大。从上游到下流，产品在外观上距离适当大。LED发光顏色与亮度由磊晶资料决议，且磊晶占LED制形本钱70%左右，对LED工业极为重要。
上游是由磊芯片构成，这种磊芯片长相大概是一个直径六到八公分宽的圆形，厚度适当薄，就像是一个平面金属相同。常见的外延办法有液相外延法（LPE）、气相外延法（VPE）以及金属有机化学汽相堆积（MOCVD）等，其间VPE和LPE技能都已适当老练，可用来生长一般亮度LED。而生长高亮度LED有必要选用MOCVD办法。上游磊晶制程次序为：单芯片(III-V族基板)、结构规划、结晶生长、资料特性/厚度丈量。
中游厂商依据LED的性能需求进行器材结构和工艺规划，经过外延片分散、然后金属镀膜，再进行光刻、热处理、构成金属电极，接着将基板磨薄拋光后进行切开。按照芯片的巨细，能够切开为二万到四万个芯片。这些芯片长得像沙滩上的沙子相同，通常用特别胶带固定之后，再送到下流厂商作封装处理。中游芯片制程次序为：磊芯片、金属膜蒸镀、光罩、蚀刻、热处理、切开、崩裂、丈量。
下流包含LED芯片的封装测验和运用。LED封装是指将外引线连接到LED芯片的电极上，构成LED器材，封装起着维护LED芯片和进步光取出功率的效果。下流厂商封装处理次序为：芯片、固晶、粘着、打线、树脂封装、长烤、镀锡、剪脚、测验。
