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發光二極體

三顆不同顏色的LED
公車的LED資訊顯示器
發光二極體 （英語：Light-Emitting Diode，縮寫：LED）是一種能發光的半導體電子元件，透過三價與五價元素所組成的複合光源。此種電子元件早在1962年出現，早期只能夠發出低光度的紅光，被惠普買下專利後當作指示燈利用。及後發展出其他單色光的版本，時至今日，能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線，光度亦提高到相當高的程度。用途由初時的指示燈及顯示板等；隨著白光發光二極體的出現，近年逐漸發展至被普遍用作照明用途。
發光二極體只能夠往一個方向導通（通電），叫作順向偏壓（順向偏壓），當電流流過時，電子與電洞在其內重合而發出單色光，這叫電致發光效應，而光線的波長、顏色跟其所採用的半導體物料種類與故意摻入的元素雜質有關。具有效率高、壽命長、不易破損、反應速度快、可靠性高等傳統光源不及的優點。白光LED的發光效率近年有所進步；每千流明成本，也因為大量的資金投入使價格下降，但成本仍遠高於其他的傳統照明。雖然如此，近年仍然越來越多被用在照明用途上。

目錄

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  • 1 發展歷史
  • 2 優點
  • 3 缺點
  • 4 基本原理
    • 4.1 白光發光二極體的原理
    • 4.2 其他顏色
    • 4.3 有機發光二極體，OLED
  • 5 LED的使用
    • 5.1 判斷發光二極體的極性
    • 5.2 推動LED
    • 5.3 LED光衰
  • 6 LED應用
    • 6.1 視覺訊息顯示
      • 6.1.1 狀態顯示燈
      • 6.1.2 交通、道路等的指示燈
      • 6.1.3 LCD顯示器背光光源
      • 6.1.4 顯示器-
    • 6.2 LED照明
      • 6.2.1 手電筒
      • 6.2.2 緊急照明
      • 6.2.3 手機閃光燈
      • 6.2.4 道路及室內照明
      • 6.2.5 紅外線夜視照明
    • 6.3 訊息傳輸
      • 6.3.1 光通訊
    • 6.4 窄波段光學感測器
  • 7 參見
  • 8 參考文獻
  • 9 外部連結

發展歷史

1961年，美國公司德州儀器的Robert Biard與Gary Pittman首次發現了砷化鎵及其他半導體合金的紅外放射作用。1962年，通用電氣公司的尼克·何倫亞克（Nick Holonyak Jr.）開發出第一種可實際應用的可見光發光二極體。
1993年，日本日亞化學工業（Nichia Corporation）工作的中村修二（Shuji Nakamura）成功把鎂摻入，造出了基於寬能隙半導體材料氮化鎵和氮化銦鎵（InGaN）、具有商業應用價值的藍光發光二極體。中村修二於2014年因此工作與天野浩及赤崎勇得到諾貝爾物理獎。
有了藍光發光二極體後，白光發光二極體也導隨即面世，之後LED便朝增加光度的方向發展，當時一般的LED工作功率都小於30至60mW（毫瓦）。1999年輸入功率達1W（瓦）的發光二極體商品化。這些發光二極體都以特大的半導體晶片來處理高電能輸入的問題，而半導體晶片都是被固定在金屬片上，以助散熱。
2002年，在市場上開始有5W的發光二極體的出現 ，而其效率大約是每W 18-22lm流明。
2003年9月，Cree, Inc.公司展示了其新款的藍光發光二極體，在20mW下效率達35%。他們亦製造了一款達65lm/W（流明每瓦）的白光發光二極體商品，這是當時市場上最亮的白光發光二極體。2005年他們展示了一款白光發光二極體原型，在350mW下，創下了每瓦70 lm 的記錄性效率。
2009年2月，日本發光二極體廠商日亞化工（Nichia）發表了效率高達249 lm/W的發光二極體，此乃實驗室數據。
2010年2月、Philips Lumileds 造一白色LED在受控的實驗室環境內，以標準測試條件及以350mA電流推動下得出208lm/W，但由於該公司無透露當時的偏壓電壓，所未能得知其功率。
2012年4月、美國發光二極體大廠科銳(Cree)推出254 lm/W光效再度刷新功率。
OLED的工作效率比起一般的發光二極體低得多，最高的都只是在10%左右。但OLED的生產成本低得多，例如可以用簡單的印製方法將特大的OLED陣列安放在螢幕上，用以製造彩色顯示幕。

優點

  • 在低光度下能量轉換效率高（電能轉換成光能的效率） - 也即較省電，非常適合在低光度（如手提電話的背光、夜燈）需求中使用。但當提高光度至如檯頭燈般或更高時，發光二極體的效率比鎢絲燈泡高，但比螢光燈（俗稱光管或日光燈管）差：電氣電子工程師學會的刊物IEEE Spectrum有文章證實這一點[5]。
  • 反應時間短(以ns為單位) - 可以達到很高的閃爍頻率。
  • 使用壽命長 - 且不因連續閃爍而影響其壽命。
  • 在安全的操作環境下可達到10萬小時的壽命，即便是在50度以上的高溫，使用壽命還有約4萬小時。（螢光燈T8為8000小時.T5為20000小時，白熾燈為1,000 ~ 2,000小時）。
  • 耐震盪等機械衝擊 - 由於是固態元件，沒有燈絲、玻璃罩等，相對螢光燈、白熾燈等能承受更大震盪。
  • 體積小 - 其本身體積可以造得非常細小（小於2mm）。
  • 便於聚焦 - 因發光體積細小，而易於以透鏡等方式達致所需集散程度，藉改變其封裝外形，其發光角度由大角度散射至細角度聚焦都可以達成。
  • 單色性強 - 由於是單一能級光出的光子，波長比較單一（相對大部份人工光源而言），能在不加濾光器下提供多種單純的顏色。
  • 色域略為廣闊 - 部份白色發光二極體覆蓋色域較其他白色光源廣。

缺點

  • 發光二極體在高光度下效率較低，在一般照明用途上仍比螢光燈耗電[5]，有些發光二極體燈甚至比省電燈泡耗電。有些設計使用多枚發光二極體，在保持整體光度下讓每枚發光二極體可以工作在較低光度，從而增加效率，但使成本大為提高，售價亦較其他類型燈泡較高。(目前市面上已達100lm/W)
  • 效率受高溫影響而急劇下降，浪費電力之餘也產生更多熱，令溫度進一步上升，形成惡性循環。除浪費電力也縮短壽命，因此需要良好散熱。
  • 發光二極體光度並非與電流成線性關系，光度調節略為複雜。
  • 成本較高，售價較高。
  • 因為發光二極體為光源面積小、分佈較集中，作照明用途時會刺眼，須運用光學設計分散光源。
  • 演色性仍待加強。（傳統燈泡、鹵素燈演色性極佳，而螢光燈管容易找到高演色性的產品；演色性低的光源照明不但會有顏色不正常的感覺，對視力及健康也有害）
  • 每枚發光二極體因生產技術問題都會在特性（亮度、顏色、偏壓…等）上有一定差異，即使是同一批次的發光二極體差異也不少。
  • 許多LED有過藍的問題，只要少量藍光就可以讓人有精神，這在白天是好事，但是並不適合在夜間使用；不過主因還是廠商沒有告知消費者藍光的特性，許多螢光燈也有類似問題。
  • 儘管LED具有省電的特性，但在高緯度的地方卻不被喜愛，因為LED發光的時候並不會發熱，路燈會因為積雪的關係造成LED的光被遮住。
  • LED有閃爍問題，隨著亮度降低，閃爍逐漸變得明顯，這對眼睛比較有害。

基本原理

結合藍色、黃綠（草綠）色，以及高亮度的紅色發光二極體等三者的頻譜特性曲線，三原色在FWHM頻譜中的頻寬約24奈米─27奈米。
發光二極體是一種特殊的二極體。和普通的二極體一樣，發光二極體由半導體晶片組成，這些半導體材料會預先透過注入或攙雜等工藝以產生p、n架構。與其它二極體一樣，發光二極體中電流可以輕易地從p極（陽極）流向n極（陰極），而相反方向則不能。兩種不同的載流子：電洞和電子在不同的電極電壓作用下從電極流向p、n架構。當電洞和電子相遇而產生複合，電子會跌落到較低的能階，同時以光子的模式釋放出能量（光子也即是我們常稱呼的光）。
它所發射出的光的波長(顏色）是由組成p、n架構的半導體物料的禁帶能量決定。由於矽和鍺是間接帶隙材料，在常溫下，這些材料內電子與電洞的複合是非輻射躍遷，此類躍遷沒有釋出光子，而是把能量轉化為熱能，所以矽和鍺二極體不能發光(在極低溫的特定溫度下則會發光，必須在特殊角度下才可發現，而該發光的亮度不明顯)。發光二極體所用的材料都是直接帶隙型的，因此能量會以光子形式釋放，這些禁帶能量對應著近紅外線、可見光、或近紫外線波段的光能量。
發展初期，採用砷化鎵(GaAs)的發光二極體只能發射出紅外線或紅光。隨著材料科學的進步，新研發成功的發光二極體能夠發射出頻率越來越高的光波。現今，已可製成各種顏色的發光二極體。
二極體通常建構於N型基板，在其表面沉積一層P型半導體，用電極連結在一起。P型基板比較不常見，但也有被使用。很多商業發光二極體，特別是GaN/InGaN，也會使用藍寶石基板。
大多數用來製成發光二極體的物質具有非常高的折射率。這意味著大部分光波會在物質與空氣的介面會被反射回物質，因此，光波萃取對於發光二極體是很重要的論題，大量研究與發展都聚焦於這論題。
以下是發光二極體的無機半導體原料及發光顏色：
單色 多原色/闊頻段
紫（purple） 白
顏色 λ波長（nm） 順向偏壓（V） 半導體 化學式 順向偏壓（V） 構成 順向偏壓（V） 構成
紅外線 >760 < 1.9 砷化鎵 鋁砷化鎵 GaAs AlGaAs 2.48-3.7 紅發光二極體 + 藍發光二極體

藍發光二極體 + 紅磷

白發光二極體 + 紫色濾光器		 2.9 - 3.5 藍發光二極體或紫外線發光二極體 + 黃磷

紅發光二極體 + 綠發光二極體 + 藍發光二極體
紅 760至610 1.63-2.03 鋁砷化鎵 砷化鎵磷化物 磷化銦鎵鋁 磷化鎵（摻雜氧化鋅） AlGaAs GaAsP AlGaInP GaP:ZnO
橙 610至590 2.03-2.10 砷化鎵磷化物 磷化銦鎵鋁磷化鎵（摻雜?） GaAsP AlGaInP GaP:?
黃 590至570 2.10-2.18 砷化鎵磷化物 磷化銦鎵鋁磷化鎵（摻雜氮） GaAsP AlGaInP GaP:N
綠 570至500 2.18-4 銦氮化鎵/氮化鎵 磷化鎵 磷化銦鎵鋁 鋁磷化鎵 InGaN/GaN GaP AlGaInP AlGaP
藍 500至450 2.48-3.7 硒化鋅 銦氮化鎵 碳化矽 矽（研發中） ZnSe InGaN SiC Si（研發中）
紫 450至380 2.76-4 銦氮化鎵 InGaN
紫外線 <380 3.1-4.4 碳（鑽石） 氮化鋁 鋁鎵氮化物 氮化鋁鎵銦 C（diamond） AlNAlGaNAlGaInN
  • 中國傳統上的紫色以物理上光譜波長劃分有兩種：一種是波長由380nm至450nm的是段單色可見光，英語上稱為Violet，較接近紫藍色；而另一種是由紅光加上藍光混合而成，英語上稱為Purple，較接近紅色。要注意的是雖然中文名稱同叫作紫色，但物理性質有所不同，當兩個較長的波段紅、藍光混合一起時所產生的光譜會是紅藍光的光譜重疊在一起，而不會有比藍光波長更短的光產生。
  • 黃磷又名白磷。
用氮化鎵（GaN）形成的藍光發光二極體

白光發光二極體的原理

發光二極體本身是單色光源，而自然界的白光（陽光）的光譜則是包含各種顏色，所以LED不可能完全達到如自然光的效果。白光發光二極體是透過發出三源色的單色光（藍、綠、紅）或以螢光劑把發光二極體發出的單色光轉化，使整體光譜含為含有三源色的光譜，刺激人眼感光細胞，使人有看見白光的感覺。
結合藍光發光二極體、紅光發光二極體和綠光發光二極體便可做出白光發光二極體，這樣產生的白光發光二極體有較廣的色域，而且效率較其他方法高，不過成本相當高。近年生產技術的改進下，越來越多產品採用這方法。
現在普及的白光發光二極體都採用單一發光單元發出波長較短的光，如藍或紫外光，再用磷光劑把部份或全部光轉化成一頻譜含有綠、紅光等波長較長的光。這種光波波長轉化作用稱為螢光，原理是短波長的光子（藍、紫、紫外光）被螢光物質（如磷光劑）中的電子吸收後，電子被激發（跳）至較高能量、不穩定的激發狀態，之後電子在返回原位時，一部份能量散失成熱能，一部份以光子形式放出，由於放出的光子能量比之前的小，所以波長較長。由於轉化過程中有部份能量化成熱能，造成能量損耗，因此這類白光發光二極體的效率較低。
發光單元有採用藍光發光二極體的，也有採用紫外光發光二極體的。日亞化工開發並從1996年開始生產的白光發光二極體採用藍光發光二極體作發光單元，波長450 nm至470 nm，磷光劑通常是摻雜了鈰的釔-鋁-鎵（Ce3+:YAG）（實際上單晶的摻鈰（Ce）的YAG被視為閃爍器多於磷光體。）。發光二極體發出的部份藍光由螢光劑轉換成黃光為主的較寬光譜（光譜中心約為580nm），由於黃光能刺激人眼中的紅光和綠光受體，加上原有剩餘的藍光刺激人眼中的藍光受體，看起來就像白色光，而其所呈現的色澤常被稱作「月光的白色」。若要調校淡黃色光的顏色，可以把摻雜在Ce3+:YAG中的鈰（Ce）換作其他稀釋金屬，例如鋱或釓，甚至可以以取代YAG中的部份或全部鋁的模式做到。而基於其光譜的特性，紅色和綠色的物體在這種發光二極體照射下看起來會不及寬頻譜光源照射時那麼鮮明。另外由於生產工藝的波動，這種發光二極體的成品的色溫並不統一，從暖的黃色到冷的藍色都有，所以在生產過程中會以其出來的特性作出區分。而這種發光二極體的結構是把藍光發光二極體封進混入了磷光劑的環氧樹脂中而造成，但也有較複雜的方法，由Philips Lumileds取得專利的方法便是把磷光劑塗在發光二極體上，值由控制磷光劑的厚度增加效率。
另一種白光發光二極體的發光原理跟螢光燈是一樣的。發光單元是紫外光發光二極體，外面包著兩種磷光劑混合物，一種是發紅光和藍光的銪，另一種磷光劑是發綠光的銅和鋁摻雜了硫化鋅。內裡的紫外光發光二極體發出的紫外光被外層的磷光劑轉換成紅、藍、綠三色光，混合後就成了白光。但由於紫外線會使黏合劑中的環氧樹脂劣化變質，所以生產難度較高，而壽命亦較短。與第一種方法比較，因為斯托克司頻移（Stokes Shift）前者較大，光波在轉化過程中有較多被化成熱能，因此效率較低，但好處是光譜的特性較佳，產生的光比較好看。而由於紫外光的發光二極體功率較高，所以其效率雖比較第一種方法低，但出來的亮度卻相若。
最新一種製造白光發光二極體的方法沒再用上磷光體。新的做法是在硒化鋅基板上生長硒化鋅的磊晶層。通電時其活躍地帶會發出藍光而基板會發黃光，混合起來便是白色光。

其他顏色

近期開發出來的發光二極體顏色包括粉紅色和紫色，都是在藍光發光二極體上覆蓋上一至兩層的磷光體造成。粉紅色發光二極體用的第一層磷光體能發黃光，而第二層則發出橙色或紅色光。而紫色發光二極體用的磷光體發橙色光。另外一些粉紅色發光二極體的製造方法則存在一定的問題，例如有些粉紅色發光二極體是在藍光發光二極體塗上螢光漆或指甲油，但它們有可能會剝落；而有些則用上白光發光二極體加上粉紅色磷光體或染料，可是在短時間內顏色會褪去。
價錢方面，紫外線、藍色、純綠色、白色、粉紅色和紫色LED是較紅色、橙色、綠色、黃色、紅外線發光二極體貴的，所以前者在商業用途上比較遜色。
發光二極體是封裝在塑膠透鏡內的，比使用玻璃的燈泡或日光燈更堅固。而有時這些外層封裝會被上色，但這只是為了裝飾或增加對比度，實質上並不能改變發光二極體發光的顏色。

有機發光二極體，OLED

示範中的軟性有機發光二極體元件
主條目：有機發光二極體
有機發光二極體OLED。其發光原理跟發光二極體一樣，不同之處是其發光物半導體是有機化合物（有機半導體），例如有機聚合物等。OLED製程簡單，成本超高，可以用印刷等廉價生產方法製造，其優點包括：
  • 可以製造出大面積的發光面
  • 元件本身可以是軟身、透明
這些特性都是一般二極體所不及的。因此OLED可以造出大面積的照明燈俱，軟身、透明的顯出器。
現在OLED大多數使用於顯示器上，不同顏色的OLED有不同壽命，衰退程度也不同（藍色OLED的壽命最短），因此作為全彩色顯視器時，色溫會隨使用時間而變；較常用的像點會較其他像點衰退得較快而使得光暗不均。水份、濕氣等會對OLED造成破壞，因此對封裝的防水性也有要求。

LED的使用

主條目：發光二極體線路
LED與沒有極性的白熾燈不同，只能在順向電流流過時才能發光，當接上順向電壓時會有較大的電流流過，稱之為順向偏壓。若接上逆向電壓，電流會相當細（微安—μA級），稱為逆向偏壓，並且不發光。所以當LED接上交流電壓時，只有順向電壓能使它被點亮，這會導致LED以該交流電的頻率閃爍，要注意LED能承受的逆向電壓比一般二極體低，逆向電壓過高會使LED永久損壞。

判斷發光二極體的極性

主條目：發光二極體線路
不論是插入式封裝還是貼片封裝LED都可以從外觀上判斷其極向：
一般插入式封裝LED可以看到其內部架構，從而判斷其極性，但部份廠商不依規範，導致此法不可靠。
LED煞車燈應用LED燈在白天時與白熾燈炮相比亮度較高,使用壽命長,點亮速度快,更可增加6m的煞車距離也可降低事故發生
端子名稱: 陽極 陰極
極性: 正 負
符號: + −
插入式封裝
（thru-hole）
接腳長度 長 短
內部接點外觀
（部份廠商不依規範，不可盡信）		 小 大而平
外殼邊緣形狀 圓 平
PCB焊盤形狀 圓 方
PCB上的焊盤編號 2 1
貼片封裝
（SMD）
封裝上的記號 無 一橫劃
PCB上的焊盤編號 2 1
也有其他測試方法可以測知LED極性，廠方的資料也會有說明。
若把極性倒置，而電壓超出其崩潰電壓時，電流會突然急劇增加，LED便有機會永久損壞。不過若能控制電流在安全值內，逆向導通的LED是有用的噪聲產生二極體。

推動LED

LED的偏壓與順向電流成對數相關，若以固定電壓源推動的話，電源電壓的輕微差異、LED偏壓因生產工藝的離散性，都會使電流有較大的變化，由於LED的光度與電流有較直接關係，電流變化會導致LED的亮度偏離想定值，電流若超出安全值的話會因功耗過大而使LED永久損壞（二極體的整個工作區電壓基本不變，功耗大致與電流成正比）。因此，應用時應使LED工作在固定的電流，這樣才可達至預期的亮度，及確保LED不會因電流過大、功耗超出負荷而損壞。因此，在推動LED時有下列事項要注意：
  • 務必使LED工作在預想的固定電流值或功耗，已達致想定亮度與功耗，及避免損壞LED。這多以恆流源達成，用一個電壓源串連一個限流電阻即可成一恆流源，但精確度不高。以線性線路造出的恆流源精度可以相當高，但同樣有效率低（功耗高）的缺點。開關式可以有極高的精度同效率，但要注意燥聲問，而且成本高很多。
  • 串聯LED可以使各LED得到相同電流，亮度會較為一致。並聯LED會使各LED電壓相同，但由於品控問題，同一電壓下，即使是同一批次的相同型號，各LED電流會有輕微差異，亮度一致性較差。
要知道什麼的電流值才可以達到預期的光度，可以參考生產商資料提供有關電流與光度關係的資料。 要控制LED的亮度，又想提升效率、減少耗電，卻不想使用價格較高的開關式電源的話，可以使用脈衝寬度調變（Pulse width modulation - PWM）推動LED，通過控制不停重複的每一個時段內導通時間與關閉時間的比例，也就是占空比，可以改變流經LED的平均電流，從而控制LED的光度，由於控元件沒有半導通的狀態，控制元件內的電壓降相當少，因而效率較高，只要閃爍頻率高於人眼的視覺暫留，LED看起來就象連續發光一樣。
白色LED使用脈衝寬度調變控制LED光度的方法有另一好處，白色LED的色溫隨電流強弱而轉變，在脈衝寬度調變控制下，導通電流在不同光度下都不變，因此可以在不同光度保持色溫不變，這在視頻播放設備中，應用LED作背光的情況特別重要。
許多LED額定的逆向崩潰電壓值一般比較低，因此加上幾伏特的逆向電壓就可能損壞。如果需要以超過逆向崩潰電壓的交流電供電的話，可以用反並聯一個二極體（或另一個LED）的方法進行保護。有的LED在出廠時內部就已經集成了串連電阻。這樣可以節省印刷線路板的空間，然而由於串連電阻值在出廠時就已經確定，使得LED的一種主要的集成設置方法無法應用。雙色LED單元包含兩個二極體，極性相反（即兩個二極體是反並聯的），顏色不同（典型是紅色和綠色），可以顯示兩種顏色，或者透過調整兩個二極體導通時間的比例來實現各種混合顏色。另一些LED單元裡的兩個或多個不同顏色的二極體是共陽極或共陰極架構，這樣無須改變極性就可以產生多種顏色的光。

LED光衰

最常見的發光二極體（和鐳射二極體）的失效是逐漸降低光輸出和效率損失。然而，瞬間的失效也是有可能會發生。晶核成長過程中的差排可能導致光輻射在差排的結合形成使得活性區域衰減的機制；意味著晶格中有存在缺陷，並可以經由熱、高的電流密度及光的放射來加速其發生。
砷化鎵及砷化鋁鎵相較於砷磷化鎵、砷磷化銦鎵及磷化銦是比較容易受這個機制所影響，基於活性區域的不同性質，氮化鎵及氮化銦鎵則對這類的缺陷更為敏感，不管怎樣，高的電流密度可以導致原子的遷移電子跳離活性區域引出差排和點缺陷，看起來像是非光輻射的結合來產生熱而非光，電離輻射同樣的也會造成這樣的缺陷，使得LED存在輻射電路局限的問題（例如在光絕緣體中），早期的紅光因而有顯著的短壽命情況。
白光LED通常使用一或多種的螢光粉，螢光粉會受到熱跟壽命的影響而衰減並降低效率，導致產出的光色改變。
高的電子流在高的溫度下會使得金屬原子從電極擴散至活性區域，有些材料，尤其是氧化銦錫和銀就容易有電子遷移的情形；有些狀況，尤其是GaN/InGaN的二極體，阻擋層金屬被使用來阻礙電子的遷移，機械的應力、高的電流和腐蝕性的環境可能會使得細小的連結發生導致短路的情形。
高功率LED對電流的擁擠敏感，不均勻的電流密度分佈在接合點（junction）上，可能會產生局部的熱點，存在熱燒毀的風險，基板的不均勻導致熱傳導損失，使得問題變得更嚴重，常見的是來自於焊接材料的孔洞或是電子遷移效應和Kirkendall空洞，熱燒毀是LED常見的失效。當光的輸出超出了臨界水準而導致琢面（facet）燒熔時，雷射二極體可能會有激烈的光學損壞。有些塑膠封裝的材質會因為熱的緣故而變黃，導致局部波長的光被吸收而影響波長。突然間的失效常常是因為熱應力所致，當環氧樹脂的封裝達到玻璃轉移溫度時，樹脂會很快速的膨脹，在半導體和焊點接觸的位置產生機械應力來弱化或扯斷它，而在非常低的溫度時則會讓封裝產生裂痕。
靜電的放電也可能產生半導體接合點（junction）立即的失效，特性的永久漂移及潛在的損壞都會導致衰減的速率增加，接合在藍寶石基板上的發光二極體及雷射，對ESD的損害更為敏感。

LED應用[編輯]

現在，LED的應用可歸納為幾個類別：

視覺訊息顯示

狀態顯示燈

以發光二極體作顯示組件的七段顯示器。
發光二極體所需推動電壓及功率低，方便由運作電壓低的微處理器控制及在以電池作電源的設備上使用，所以常被用在各種電子產品、設備的狀態指示燈。在消費性電子產品，手提嵌入式電子設備，家庭電器、玩具、各種儀器…等用途上作為工作狀態顯示燈。
單一發光二極體常被用作狀態顯示（例如電源狀況），也有製成七段顯示器的LED組用作顯示數字，而通常會在右下方加上「‧」、「，」，以顯示小數點等。在多年前，當顯示器技術並不發達時，有些發光二極體組能有14劃，可以顯示26個英文字母，但當微電子等顯示技術成熟後，這種發光二極體組已極小被採用。

交通、道路等的指示燈

LED 交通號誌
當LED的光度發展達至要求後，便有汽車用LED作轉向與剎車燈，主要好處是LED極高的開關速度，LED的亮起時間比白熾燈快0.5秒之多，這對行車安全非常重要。而車輛行駛環境中震蕩、溫差變化下，LED仍然有穩定的光度及可靠性。有些緊急服務車輛的閃光警標也使用LED，LED可以高速閃動的特性簡化了以往產生閃動效果的機械結構而更加可靠。同樣工作在戶外環境的交通燈使用開關快速的LED也很適合，LED壽命較長也減少壞燈及影響交通的機會。不過在氣候較低溫的地方，LED交通燈會有被積雪蓋著的問題。極小部份車輛開始使用白色LED作車頭燈，其好處是光線的方向控制比白熾燈加拋物線反射鏡好。而公路的訊息顯示板也使用LED點陣顯示，這些顯示板多採用黃或紅色LED以求兼顧夜間環境。這類顯示器叫發光二極體顯示器，是平板顯示器的一種。
  • 公共場所的平板顯示器。在機場、機艙、火車站、巴士站、碼頭等…各種公共運輸工具上等地方，LED被普遍地採用作為平板顯示器以顯示如班次、目的地、時間等相關訊息。而LED的可靠性與低耗電，使其也適合用作緊急出囗指示燈。

LCD顯示器背光光源

主條目：LED背光液晶顯示電視
早在只有黑白LCD的年代（當時並未有藍及白色LED），各種單色LED便被採用作黑白LCD的背光光源，例如傳呼機，而當彩色LCD出現後多時，工程界還未能製作出白色LED，所以只好採用電致發光片，簡稱EL片作背光。而在白色LED出現後，這些產品隨即轉用LED作背光。與EL片相比，白色LED較省電，這對電池供電的產品特別重要，除此之外，白色LED免去EL片所需的高壓電源，大大減低了電磁干擾。但由於白色LED需要一定空間作導光之用，體積會比EL片略厚，盡管如此，手提電話、電子手帳、較細的手提電腦續漸使用LED作背光。
但由於LED在高光度時效率變差，不只耗電，更有過熱問題，所以當白色LED問世後數年，LCD電腦螢幕及LCD電視機仍然採用冷陰極螢光燈作為背光，近年LED在高光度下的效率不斷改進，使得亮度足以應用在LCD電腦螢幕及LCD電視機的背光。相比之前的CCFL，LED省卻了CCFL所需的高壓電源，除大幅減低了電磁干擾外，由於省卻了電壓轉換，在使用電池作電源的產品上也省卻了電壓轉換時的功率損耗，而LED的工作壽命，顏色的穩定性也比CCFL好得多。
使用LED作背光的LCD顯示器常被生產商叫作LED顯示器或LED電視機等，原因可能是為了強調新產品與舊產品有所不同，但其實這些顯示器的影像仍是以LCD產生，LED只是當作光源，在技術上仍是LCD顯示器，或叫LED背光液晶顯示電視等。有些高檔產品使用三原色LED構成的白色LED作背光，有比CCFL更廣的色域。而加上依隨所顯示的影像所需而動態地控制LED的光度可以大大增加LCD顯示器的對比度，起初只有成本較高的直下式LED背光使用動態控制技術，漸漸地側照式LED背光也發展出類似功能。

顯示器-

主條目：LED顯視器
市面上現存普及的LED背光液晶顯示電視的LED只用作背光光源，嚴格上並不是LED顯示器，細小高解析度的視訊LED顯示器現都採用OLED，OLED具有自發光性、廣視角、高對比、低耗電、高反應速率等優點，OLED顯示器因為不需背光源，所以可以比LCD顯示器造得更薄，但OLED顯示器的壽命只有LCD顯示器的1/4，日本Toshiba跟Panasonic近年有新技術使OLED的壽命加倍。
OLED顯示器依驅動方式的不同又可分為被動式（Passive Matrix，PMOLED）與主動式（active matrix，AMOLED）。PMOLED的推動電流直接由透明電極傳到OLED，因為導電電極的電阻關係，尺吋不可以造得大，否則會有光暗不均的情況。而且有串擾（cross talk）的問題。AMOLED與薄膜電晶體液晶顯示器原理一樣，在顯示器上造出三極官控制OLED的開關。所以解決了PMOLED的問題，現在大部份的OLED顯示器都是採用AMOLED，他們大多被使用在智慧型手機中。
大型的LED顯示器已普及於戶外戶內，戶外LED顯示器對解析度要求較低，但需要較高的亮度，多採用分立單色的LED組成。戶內的由於距離觀賞者較近，所以要求較高的解析度，所以採用SMD LED元件。
以藍白LED燈組成的聖誕燈飾佈置

LED照明

主條目：發光二極體照明
高功率發光二極體燈，使用GU5.3座及鋁散熱器，用作取代石英燈
高功率發光二極體元件，中央極細正方形黃色小片為發光二極體，其封在透明膠及黑色基座造成的封裝內，下面成六角形黑色面的鋁質為散熱片。 （Luxeon,Lumileds）
由於發光二極體燈被稱為固態照明。傳統照明燈俱如螢光燈、白熾燈及鹵素燈都有裝載氣體的脆弱玻璃管，因而都不及全固態的LED堅固耐用。現有單一大功率發光二極體一般有1W、3W、5W等，由於發光二極體在增加光度時，效率會下降，所以有些LED燈使用多個白光LED組合成一簇構成一個光源，以增加效率；同樣的原因，在照明方面只用在對光度要求低的地方，以保持其較佳效率（省電）的特性，這些用途包括：
使用LED的Surefire U2手電筒

手電筒

主條目：手電筒
以往手電筒都以白熾燈或鹵素燈作光源，而螢光燈由於體積大及需要高壓電源，不適合用於體積、重量小、以及以電池作為電源的手電筒。自白色LED面世後，堅固耐用得多的特性使其被廣泛使用於小型手電筒。但由於在高光度下LED的性能仍有所不及，所以LED還未應用於較大功率手電筒上。
要LED工作在理想狀態，其電流必控制在一定數值，低檔LED手電筒只用電阻限制電流，比較耗電，光度也會隨電池電壓下降而變暗。高檔次的LED手電筒會用電子線路產生恆流源，精確控制LED的電流，即使電池電壓下降，LED的電流也保持固定。這類設計較為省電。一些使用電池電壓比白色LED在正常工作電流下的電壓（約3V）低的電筒，會用直流/直流轉換（DC/DC）的電子線路把電壓升至足以推動LED。但不是所有採用直流/直流轉換線路的手電筒都都以恆流源控制LED電流。
LED只要極小電量便能發光，因此手動發電也足以產生應急光源

緊急照明

由於後備緊急照明系統多用電池作電源，採用LED可以降低耗電。

手機閃光燈

現今的行動電話常備有攝影功能，故需要閃光燈，但一般相機使用的閃光燈雖然光度比LED高很多，但體積大及較耗電，不適合用於行動電話中；反而行動電話的對光度要求低，白光LED的光度以足作閃光燈，加上不需要高電壓驅動，故能做為體積和成本都很小的完整閃光燈解決方案。除此之外，這些LED還能當成手電筒或棚燈 (movie light)使用。

道路及室內照明

由若干獨立的LED組成的單個光源
在數字上，LED可以達到100lm/W的光度，而取新的T5日光燈約是略高於90lm/W，LED可以算是現今效率最高最省電的光源。但LED的效率會隨功率增加而下降[5]，100lm/W只能在低功率、低光度中實現，若提升功率至日常照明的光度(一般室內用途約是十幾W至40W)，LED的效率將低於日光燈。當然，可以以多枚LED組成一15W至20W的組件，分散每枚LED所受功率，使其至工作在高效率的狀態，但成本就會高得驚人，一枚LED的價格本就比日光燈高幾倍，用多枚LED才能取代一枝日光燈的話價格會比LED高近50倍！[7] 所以真實投產的LED燈，其效率及光度要比得上日光燈的話，售價將是一般人難以接受的；台灣的消費權益組織中華民國消費者文教基金會就作過測試，發現台灣市面的LED燈效率都比日光燈及省電燈泡低[8]，也即市售產品中，日光燈及省電燈泡仍然比LED省電。 除了效率及價格外，LED的演色率也有待改進。
盡管如此，目前LED已經開始應用於道路照明及室內燈具。
光效理論值 (lm/W)實際(lm/W)
白熾燈 8 - 14
鹵鎢燈 15 - 24
高壓鈉燈 85 - 150[9]
水銀燈 50-55[10][11]
T8燈管 (電子鎮流器) 90 - 100[12]
T5燈管 112 70 - 104[13][14] (在功率為約28W的情況下)
白光LED 260 - 300[15] 85 - 120
高功率白光LED 100 - 140 (在功率為約1W的情況下)[16]
不包含轉換效率
照明應用例子
在港鐵（MTR）列車中試驗的發光二極體照明。
  • 台灣高雄市自由一路的路燈已經在2007年6月改用LED路燈並且正式驗收啟用，其燈具的發光效率以及光型皆達到現有的道路照明標準。
  • 台灣高速公路及快速公路部分路段道路標誌投射燈照明改用LED照明並且正式驗收啟用。
  • 西班牙PINTO市政公路部分路段照明設施路燈照明改用LED by GULI照明並且正式驗收啟用。
  • 美國西雅圖部分路段照明設施路燈已經改用白色LED並正式驗收啟用。西雅圖市政府已經決定不再更換新的鈉燈，在壽命到期之後用LED燈泡更換。
LED作為輕鋼架天花板照明之實景
  • 香港港鐵現時有一列行走荃灣線的列車在最後一節車廂的照明都換成了發光二極體照明。另外，亦在羅湖站的新扶手電梯上面的天花板安裝一組試驗性的LED日光燈。根據前九鐵的刊物，這一組發光二極體日光燈預計可每年節省66%的電力消耗。

紅外線夜視照明

紅外線LED常被用作紅外線光源，配合CCD用作保安用的夜視鏡頭。

訊息傳輸

由於LED開關速度快，有利資料快速傳輸及減少延遲，加上推動簡單，所以常用於各種設備中作資料、訊號傳送及感知用途。

光通訊

  • 電視機、錄影機等家電的遙控器
紅外線LED輕巧、省電、價廉、可靠耐用，被廣泛使用在電子、電器產品的紅外線搖控器中，以紅外線傳遞指令。
  • 紅外線搖控玩具
近年也有搖控玩俱使用同樣的方式控制玩具，相比無線電，紅外線搖控在視線外時會"失控"，但價廉，光學的紅外線接收大為滅低重量及耗電量，對非常小型搖控飛行玩俱如搖控直升機這類電量同動力都細小的情況特別有利。有別於電子、電器產品的紅外線搖控，搖控玩俱的紅外線發射要用上多枚紅外線LED增大可接收的角度。
  • 紅外通訊技術 IrDA 數位資料傳輸
紅外線LED被使用在IrDA紅外線資料傳輸，雖然相對省電、價廉，但需要互相對準在視線內及資料傳輸速度應付不了需要下，已少有設備使用。
  • 短距離光纖通訊
例如影音產品的數位音樂光纖傳送系統中，LED被用作把數位化的音訊發送，但由於成本問題，所使用的光纖品質不高，高級影音玩家(俗稱發燒友)，認為光纖傳送的效果不及同軸電纜。
  • 光電耦合元件
被廣範使用的 光電耦合元件是一種以光訊號把訊息由在兩個電氣完全隔離的電路之間傳遞，其包含了兩部份，一是光源，而另一是感光體，光源部份就是使用LED。
應用例子有：把交流市電轉換成低壓直流的交換式電源供應器，低壓輸出端必需與較高壓的輸入端在電氣上完全隔離，以確保安全，這類情況便要用光電耦合以光訊號形式讓訊號能在兩端間傳遞。同樣的情況也發生的醫療儀器上，在人體測得的訊號利用光電耦合把訊號傳至以市電供電的部份，確保與人體接觸的傳感器跟市電部份在電氣上完全隔離以達至安全需要。

窄波段光學感測器

可見光發光二極體與光檢測器都是使用能隙落在可見光波段的PN接面，因此具有許多相同的物理特性，而將發光二極體應用在光檢測上，是早已被熟知的技藝，但直到最近，被稱為雙向發光二極體陣列方被提出，並應用在觸控面板上的接觸感測（touch-sensing）。2003年，Dietz、Yerazunis與Leigh發表的論文中[19]，敘述了如何把發光二極體應用為便宜的檢測元件。
在此應用中，陣列中各個發光二極體被快速地被點亮、熄滅。發光二極體點亮後，發射光照射到操作者的手指或圖案，其反射光再經由熄滅狀態的發光二極體所檢測，並在逆向偏壓下操作的發光二極體上，感應出電壓，接著透過微處理器讀出該感應電壓的大小，Jeff Han的網站中提供影片展示該發光二極體陣列檢測器之操作狀況。

參見

  • 半導體
  • 二極體
  • 七段顯示器
  • 發光二極體顯示器
  • LED背光液晶顯示電視
  • 發光二極體照明
  • 雷射二極體，一種固體（半導體）相干（cohernt）光源，簡寫為LD
  • 點亮世界基金會
  • 電燈泡
圖／聯合報提供
 
若沒有藍光ＬＥＤ，就沒有色彩鮮豔明亮的電視、平板、手機螢幕，現場演唱會和球賽的大型轉播螢幕也將呈現怪異顏色，人類則繼續花大錢和能源在照明上。藍光ＬＥＤ的出現，不僅讓上述科技夢想成真，甚至能做得更多；不僅使長期黑暗的非洲大陸擁有光明，還是人類節能減碳、減緩氣候變遷的關鍵。
事實上，諾貝爾獎頒給「藍光」ＬＥＤ，而不是其他色光，正是因為藍光ＬＥＤ是組成「可用來照明、取代燈泡的白光ＬＥＤ」最後一片拼圖。
台科大電工系教授黃忠偉表示，白光得由紅、綠、藍三原光組成；紅光ＬＥＤ是人類早就發展成熟，綠光ＬＥＤ沒那麼亮但差強人意，唯獨藍光ＬＥＤ受材料限制，亮度一直微弱，因此根本湊不出足夠亮的白光。
國研院副院長綦振瀛表示，當時最可能做高亮度藍光ＬＥＤ的材料氮化鎵，結構缺陷難以改善，因此泰半科學家認為，ＬＥＤ頂多用在開關指示燈，不能照明；直到這次三位得主中村修二、赤崎勇和天野浩在結構改良上有重大突破，才大幅提高藍光ＬＥＤ的亮度，進而做出白光ＬＥＤ。
如今白光ＬＥＤ已成照明主流，黃忠偉指出，ＬＥＤ是冷光源，不像傳統燈泡會發熱，因此效率更好、更省能源；施以同樣電能，ＬＥＤ的亮度是傳統燈泡的五倍多，且壽命長又耐摔。以往，全世界照明耗電占總能源消耗的五分之一，現在ＬＥＤ大量取代傳統照明，黃忠偉說，面對人類現最大的敵人「氣候變遷」，若沒有藍光ＬＥＤ，節能減碳的目標將難以達成。
圖／聯合報提供
 

從手機到電視都看得到　「藍光LED」獲諾貝爾獎肯定

「發光二極體」（Light-Emitting Diode/LED）是一種能發光的半導體電子元件，此種電子元件早在1962年出現，早期只能夠發出低光度的紅光。而今日獲得諾貝爾物理獎肯定的3位日本科學家，創造出「藍光LED」，被視為更耐用、省電的照明來源。

根據諾貝爾基金會的新聞稿，赤崎勇、中村修二、天野浩3人於1990年代早期製作出「藍光發光二極體」，並發展出光線傳輸的重要科技。在此之前，紅色及綠色的LED燈出現已久，但因沒有藍光，而無法創造出白光。科學家嘗試製作出「藍光LED」已長達30年，而這3位科學家從他人失敗之處開始研究，成功創造出「藍光LED」，目前全球3C產品、小至手機、到大尺寸液晶電視的背光光源都使用「藍光LED」。

諾貝爾基金會更肯定「藍光LED」造福全球15億電源不足地區人口，因為只需要少量、便宜的太陽能電力來源，就可透過「藍光LED」照亮這些地區。（桂家齊／綜合外電報導）

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獲獎的日本學者之一中村修二。

LED 照明基本知識

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LED 燈的相關基本知識

LED 燈的效能取決於 3 組元件:
1. LED 光學元件
2. LED 電氣元件
3. LED 機械與熱能元件

效能指標包括:
- 亮度：輸出量 (流明) 與效率 (流明/瓦)
- 顏色：色溫與色彩一致性
- 使用壽命：LED 光源 vs. LED 燈
- 光線分佈：定向 (燭光) 與全向 (流明)

LED 照明的可能性

瞭解 LED 照明如何讓所有應用領域與眾不同

瞭解 LED 照明如何讓辦公室與眾不同、美化戶外空間、提供旅館節能解決方案……

零售業的 LED 應用

零售業的 LED 應用今日的購物已經成為一種體驗！人們購物有不同理由，包括尋寶、社交、認同感、責任和必要性。每次出門時，背後動機可能不同，而購物環境的設計，也必須反映這些動機。

我們的 LED 解決方案非常適合零售賣場，可提供各種效果，提升整體購物體驗，讓您為各個場合打造合適情境。LED 解決方案可以突顯產品、創造戲劇效果與激發興趣，也能夠營造氣氛，幫助打造完美的購物體驗環境。我們可以協助您輕鬆改用 LED，運用光線增進您店內的體驗。

辦公室的 LED 應用

DayWave, Arup, Amsterdam
辦公室的世界與人們的工作生活正在急劇改變。LED 照明為因應這些變化，提供了絕佳助力：任意形狀與設計、自由運用色彩、動態強度與方向效果，打造出提升舒適度與幸福感的空間。此外，LED 可創造更高的節能效益，特別是搭配照明控制更是如此。
飛利浦可協助您評估轉用 LED 照明的計畫，為辦公室空間選擇最佳方案、享受大幅節省能源的效益，並打造更理想的工作環境。

旅館業的 LED 應用

旅館業的 LED 應用旅館業是節能潛力最大的領域之一。今日，LED 科技可在全球各地創造龐大的節能潛力。LED 燈立下了每平方公尺消耗瓦特數的新標竿，特別是結合照明控制時節能更多。

我們可以協助您輕鬆改用 LED，運用光線的魔力，提升您飯店、酒吧或餐廳中的體驗與氣氛。我們將協助為您和顧客打造全新的照明經驗。

戶外空間的 LED 應用

戶外空間的 LED 應用LED 以獨特的方式照亮了我們的都市環境，還兼顧了實用性。燈具的調整彈性高，可讓設計師揮別過去的靜態照明，創造出靈活的氛圍，例如，隨天氣或季節變化，或在國定假日期間展現歡樂色彩。而這些應用都能節約能源，只需耗用傳統照明技術的小部分電力。

醫療保健領域的 LED 應用

醫療保健領域的 LED 應用必須待在醫院中的人們，經常會感到焦慮而無法放鬆，這會讓檢查過程更加困難且費時。LED 照明可創造出更色彩繽紛與柔和的氛圍，讓環境更不像診療空間、更人性化，有助於改善人們的觀感，並提升診斷過程的品質與速度。此外，LED 照明可省下大量電力，特別是在醫院的走廊與大多數空間。

LED 照明可以改變診間和病房的氣氛，為病人和員工提升在醫院的生活體驗。LED 照明具有龐大的節能潛力，可降低醫院的營運成本。飛利浦照明已做好充分準備，可協助您制定 LED 照明決策。

工業領域的 LED 應用

工業領域的 LED 應用規模龐大且全天候 24 小時運作的工廠，必定會耗用龐大的照明電力。而超高的天花板也讓燈泡的維護或更換更為昂貴，尤其是如果需要停下生產製程來進行維護時。不過，飛利浦的工業用 LED 解決方案最新創新技術，可協助您克服這些困難。

我們 LED 解決方案的設計，可大量減少能源消耗，卻不會犧牲燈光亮度，並能大幅延長使用壽命，減少更換燈泡的次數。您可以運用我們最新的 LED 技術，讓您的工業營運更加永續且符合成本效益。
1907年~1935年
1907年Henry Joseph Round 第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發光現象。由于其發出的黃光太暗，不適合實際應用；更難處在于碳化硅與電致發光不能很好的適應，研究被摒棄了。
20年代晚期Bernhard Gudden和Robert Wichard 在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發光。再一次因發光暗淡而停止。

1936年~1949年
1936年,George Destiau出版了一個關于硫化鋅粉末發射光的報告。隨著電流的應用和廣泛的認識，最終出現了“電致發光”這個術語。

1950年~1969年
二十世紀50年代，英國科學家在電致發光的實驗中使用半導體砷化鎵發明了第一個具有現代意義的LED,并于60年代面世。據說在早期的試驗中，LED需要放置在液化氮里，更需要進一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工作。第一個商用LED僅僅只能發出不可視的紅外光，但迅速應用于感應與光電領域。
60年代末，在砷化鎵基體上使用磷化物發明了第一個可見的紅光LED。磷化鎵的改變使得LED更高效、發出的紅光更亮，甚至產生出橙色的光。

1990年~2004年
到20世紀90年代早期，采用銦鋁磷化鎵生產出了桔紅、橙、黃和綠光的LED。
第一個有歷史意義的藍光LED也出現在90年代早期，再一次利用金鋼砂—早期的半導體光源的障礙物。依當今的技術標準去衡量，它與俄國以前的黃光LED一樣光源暗淡。
90年代中期，出現了超亮度的氮化鎵LED，隨即又制造出能產生高強度的綠光和藍光銦氮鎵Led。 超亮度藍光蕊片是白光LED的核心，在這個發光蕊片上抹上熒光磷，然后熒光磷通過吸收來自蕊片上的藍色光源再轉化為白光。就是利用這種技術制造出任何可見顏色的光。
今天在LED市場上就能看到生產出來的新奇顏色，如淺綠色和粉紅色。 有科學思想的讀者到現在可能會意識到LED的發展經歷了一個漫長而曲折的歷史過程。事實上，最近開發的LED不僅能發射出純紫外光而且能發射出真實的“黑色”紫外光。那么LED發展史到低能走多遠，不得而知。
也許某天就能開發出能發X射線的LED。 然而，LED的發展不單純是它的顏色還有它的亮度，像計算機一樣，遵守摩爾定律的發展。每隔18個月它的亮度就會增加一倍。早期的LED只能應用于指示燈、早期的計算器顯示屏和數碼手表。而現在開始出現在超亮度的領域。將會在接下的一段時間繼續下去。

2005年~2011年
到2005年美國所有的交通信號指示燈將被LED所取代；美國汽車產業也會于十年內停止使用白熾燈而采用LED燈，包括汽車前燈。大多數的大型戶外顯示屏也采用成千上萬個LED以便產生高質量視頻效果。不久，LED將會照亮我們的家、辦公室甚至街道。高效節能的LED意味著太陽能充電電池能夠通過太陽光為其沖電。從而能夠把光源帶到第三世界及其他沒有電能的地方。曾經暗淡的發光二極管現在真正預示著LED新時代的來臨。

LED製程初步介紹

在LED工廠生產中主要步驟是：清洗－裝架－壓焊－封裝－銲接－切膜－裝配－測試－包裝。其中封裝工藝尤為重要，下面的過程提供給各位網友簡單瞭解一下目前LED的製程情形。

一、晶片檢驗
鏡檢：材料表面是否有機械損傷及細微的坑洞。
二、擴片
由於LED晶片在劃片後依然排列緊密間距很小（約0.1mm），不利於後工序的操作。我們採用擴片機對黏結晶片的膜進行擴張，是LED晶片的間距拉伸到約0.6mm。也可以採用手工擴張，但很容易造成晶片掉落浪費等不良問題。

三、點膠
在LED支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。（對於GaAs、SiC導電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠晶片，採用銀膠。對於藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED晶片，採用絕緣膠來固定晶片。）製程難點在於點膠量的控制，在膠體高度、點膠位置均有詳細的製程要求。
四、備膠
和點膠相反，備膠是用備膠機先把銀膠塗在LED背面電極上，然後把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠高於點膠，但不是所有產品均適用備膠製程。
五、手工刺片
將擴張後LED晶片（備膠或未備膠）安置在刺片台的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED晶片一個一個刺到相應的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個好處，便於隨時更換不同的晶片，適用於需要安裝多種晶片的產品。
六、自動裝架
自動裝架其實是結合了沾膠（點膠）和安裝晶片兩大步驟，先在LED支架上點上銀膠（絕緣膠），然後用真空吸嘴將LED晶片吸起移動位置，再安置在相應的支架位置上。自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程，同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上儘量選用膠木吸嘴，因為鋼嘴會劃傷晶片表面的電流擴散層。
七、燒結
燒結的目的是使銀膠固化，燒結要求對溫度進行監控，防止批次性不良。 銀膠燒結的溫度一般控制在150℃，燒結時間2小時。根據實際情況可以調整到170℃，1小時。絕緣膠一般150℃，1小時。銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時（或1小時）打開更換燒結的產品，中間不得隨意打開。燒結烘箱不得再其他用途，防止污染。
八、壓焊
壓焊的目的將電極引到LED晶片上，完成產品內外引線的連接工作。LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。壓焊是LED封裝技術中的關鍵環節，工藝上主要需要監控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點形狀，拉力。
九、封膠
LED的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種。基本上工藝控制的難點是氣泡、多缺料、黑點。設計上主要是對材料的選型，選用結合良好的環氧和支架。
1.點膠：
TOP-LED和Side-LED適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水準要求很高，主要難點是對點膠量的控制，因為環氧在使用過程中會變稠。白光LED的點膠還存在螢光粉沉澱導致出光色差的問題。
2.灌膠封裝
Lamp-LED的封裝採用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內注入液態環氧，然後插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環氧固化後，將LED從模腔中脫出即成型。
3.模壓封裝 
將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機合模並抽真空，將固態環氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環氧順著膠道進入各個LED成型槽中並固化。
十、固化與後固化
固化是指封裝環氧的固化，一般環氧固化條件在135℃，1小時。模壓封裝一般在150℃，4分鍾。 後固化是為了讓環氧充分固化，同時對LED進行熱老化。後固化對於提高環氧與支架（PCB）的粘接強度非常重要。一般條件為120℃，4小時。
十一、切筋和劃片
由於LED在生產中是連在一起的（不是單個），Lamp封裝LED採用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要劃片機來完成分離工作。
十二、測試
測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客戶要求對LED產品進行分選。
十三、包裝
將成品進行計數包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。

LED的顏色

由於隨著LED的製造材料不同，產生出來的光子擁有的能量也不同，故業界透過製造材料來控制LED發光的波長，進而產生擁有不同光譜與顏色的各種LED。
全球第一顆LED採用的材料是砷(As) 化鎵(Ga)，工作電壓為1.424V，其發出的光線為紅外光譜。之後，業界發展出以磷(P)化鎵(Ga)作為LED的材料，工作電壓為2.261V，發出的光為綠光。業界早期就透過這2種型態LED所需的材料，調配出從紅外線到綠色光範圍內所有波長的LED產品，發展出常見的紅光LED、黃光LED、橙光LED等等，這3大類LED因為使用了鎵、砷、磷3種元素，故被稱為3元素LED，而藍光LED、綠光LED與紅外光LED則被稱為2元素LED。業界後來發展出採用混合鋁(Al)、鈣(Ca) 、銦(In)和氮(N)共4種元素的4元素LED，就能夠發出所有可見光範圍與部份紫外線光譜的光線。

LED的亮度

在討論LED產品時，我們會注意的發光亮度有3種單位，分別是照度單位勒克司（Lux）、光量單位流明（Lumen；lm）、發光強度單位燭光（Candle power；CD），3種單位各自有適合使用的領域，但是在數值上是互通的。
1 CD表示完全輻射的物體，在白金凝固點溫度下，每六十分之一平方公分面積的發光強度。適合用在主動發光燈具領域，如白熱燈泡。
1 lm表示1 CD光照射在距離為1公分，面積為1平方公分平面上的光量。適合用在反射燈具與穿透燈具領域，如投影機。
1 Lux表示指1 Lm光量均勻分佈在1平方公尺面積上的照度。適合用在攝影領域。
一般而言，單一LED的發光強度以CD為單位，並配上視角參數，而LED的發光強度從各位數mCD到5,000mCD不等。廠商在標示LED單一產品時，其發光強度規格是說LED在20mA電流下點亮時，最佳視角上和中心位置上發光強度最大點的發光強度。

LED發光理論

發光二極體，通常稱為LED。發光二極體只是一個微小的電燈泡。但不像常見的白熾燈泡，發光二極體沒有燈絲，而且又不會特別熱，它單單是由半導體材料裏的電子移動而使它發光。因為發光二極體沒有燈絲會燒壞，所以壽命就更長。並且發光二極體的小小塑性燈泡使得發光二極體更持久耐用，再加上LED可以更加容易適合現在的電子電路。傳統白熾燈的發光過程包含了產生大量熱量，這完全是浪費能源。發光二極體所發出的熱非常少，相對來說，越多電能直接發光就是越大程度上減少對電能的需求。
光是能量的一種形式，一種可以被原子釋放出來。是由許多有能量和動力但沒品質的微小粒子似的小捆組成的。這些粒子被叫做光子，是光的最基本單位。光子是因為電子移動才釋放出來。在原子中，電子在原子的四周圍以軌道形式移動。電子在不同的軌函數有著不同等的能量。通常來說，有著更大能量的電子以軌道移動遠離了核子。當電子從一個更低的軌道跳到一個更高的軌道，能量水準就增高，反過來，當從更高軌函數跌落到更低的軌函數裏時電子就會釋放能量。能量是以光子形式釋放出來的。更高能量下降釋放更高能量的光子，它的特點在於它的高頻率。
自由電子從P型層通過二極體落入空的電子空穴。這包含從傳導帶跌落到一個更低的軌函數，所以電子就是以光子形式釋放能量。這在任何二極體裏都會發生的，當二極體是由某種物質組成的時候，你只是可以看見光子。在標準矽二極體的原子，比如說，當電子跌落到相對短距離原子是以這樣的方式排列。結果，由於電子頻率這麼低的情況下人的眼睛是無法看得到的。
可見光LED，比如用在數位顯示式時鐘的，間隙的大小決定了光子的頻率，換句話說就是決定了光的色彩。當所有二極體都發出光時，大多數都不是很有效的。在普通二極體裏，半導體材料本身吸引大量的光能而結束。發光二極體是由一個塑性燈泡覆蓋集中燈光在一個特定方向。
半導體零件的價格在過去10年中已經大幅度地降低，相信未來發光二極體在更廣泛的應用下，是一個更划算的照明選擇。

LED的發光原理

LED是一種可以將電能轉化為光能的電子零件，並同時具備二極體的特性，也就是具備一正極一負極，LED最特別的地方在於只有從正極通電才是會發光，故一般給予直流電時，LED會穩定地發光，但如果接上交流電，LED會呈現閃爍的型態，閃亮的頻率依據輸入交流電的頻率而定。LED的發光原理是外加電壓，讓電子與電洞在半導體內結合後，將能量以光的形式釋放。目前全球產業所發展出的不同種類LED能夠發出從紅外線到藍之間不同波長的光線，而業界也有紫色～紫外線的LED，近年來LED最吸引人的發展是在藍光LED上塗上螢光粉，將藍光轉化成白光的白光LED產品。LED之所以被稱為世紀新光源，原因在於LED具備點光源與固態光源的特性，能夠節省能源、高耐震、壽命長、體積小響應快速、並且色彩飽和度高。

LED色溫基本常識

LED產品中，一項重要的規格數字就是色溫，這關係到LED燈光照明產品所顯示的顏色特性，一般的燈具也都有色溫的規格。色?高低計量單位是以KelvinScale，也就是以K為單位，一開始是凱氏於鋼鐵廠內觀察到溶解金屬開始至最高?度時，金屬發亮所呈現的顏色不同，而以數據單位記錄下來，後來就產生色溫的規格表。
一、色溫的定義：
以絕對溫度K來表示，即把標準黑體加熱，溫度升高到一定程度時該黑體顏色開始深紅-淺紅-橙黃-白-藍，逐漸改變，某光源與黑體的顏色相同時，我們把黑體當的絕對溫度稱為該光源的色溫。

二、不同光源環境下的色溫：
下面是一般常見照明燈具所採用的色溫
鹵素燈 3000k
鎢絲燈 2700k
高壓鈉燈 1950-2250k
蠟燭光 2000k
金屬鹵化物燈 4000-4600k
冷色營光燈 4000-5000k
高壓汞燈 3450-3750k
暖色螢光燈 2500-3000k
晴空 8000-8500k
陰天 6500-7500k
夏日正午陽光 5500k
下午日光 4000k

三、不同色溫下的光色：

1、低色溫：色溫在3300K以下，光色偏紅給以溫暖的感覺；有穩重的氣氛，溫暖的覺；當採用低色溫光源照射時，能使紅色更鮮豔。

2、中色溫：色溫在3000--6000K為中間，人在此色調下無特別明顯的視覺心理效，有爽快的感覺；所以稱為"中性"色溫。當採用中色溫光源照射時，使藍色具有
清涼感。

3、高色溫：色溫超過6000K，光色偏藍，給人以清冷的感覺，當採用高色溫光源照時，使物體有冷的感覺。

白光LED產品的種類

眾所周知，白光是由多種顏色混合而成的光，如二波長光(藍色光+黃色光)或三波長光(藍色光+綠色光+紅色光) 都可以混合出白色光。因為目前的白光LED開發基礎在於藍光技術，所以LED產生白光的方式主要有以下幾種：

1 .利用紅、綠、藍3種發光二極體調整其個別亮度來達到白光，一般來說，紅、綠、藍的亮度比應為3：6：1 ，或者只用紅、綠或藍、黃兩顆LED調整其個別亮度來發出白光，這樣的白光結構最大的缺點就是造價較高，不利於商品化發展。

2 . 要發出白光還可以用藍色InGaN的LED去激發黃色的螢光粉。這種白光的結構就是將藍光LED與YAG螢光物質放在一起，用藍光激發螢光物質，這樣它發出的光譜就是白光。在這方面日本LED大廠日亞化學公司（Nichia）擁有全球性的專利。

3.用紫外光Chip的LED去激發RGB（紅、綠、藍）螢光粉來產生白光。

綜合前面的三條依據，我們可以將白光LED進行如下詳細分類：

白光LED，可以分為二波長型和三波長型兩大類。其中二波長型又分為單晶粒（藍InGaN+YAG）（藍ZnSe+基板）和雙晶粒（藍InGaN+黃綠琥GaP）兩小類。
三波長型又分為單晶粒（紅藍綠光1 Chip LED）（紫外光Chip+紅藍綠螢光體）和多晶粒（紅藍綠光LED 3Chip組成）兩小類，都能達到讓LED發出白光的目的。

LED三原色原理解析

LED的光學效應我們今天以三原色原理來說明，白光通過棱鏡後被分解成多種顏色逐漸過渡的色譜，顏色依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，這就是可見光譜。其中人眼對紅、綠、藍最為敏感，人的眼睛就像一個三色接收器的體系，大多數的顏色可以通過紅、綠、藍三色按照不同的比例合成產生。同樣絕大多數單色光也可以分解成紅綠藍三種色光。

這是色度學的最基本原理，即三原色原理。三種原色是相互獨立的，任何一種原色都不能有其他兩種顏色合成。紅綠藍是三原色，這三種顏色合成的顏色範圍最為廣泛。紅綠藍三原色按照不同的比例相加合成混色稱為相加混色。三原色是這樣的三種顏色，它們相互獨立，其中任一色均不能由其他二色混合產生。
它們又是完備的，即所有其他顏色都可以由三原色按不同的比例組合而得到。
有兩種原色系統，一種是加色系統，其原色是紅、綠、藍；另一種是減色系統，其三原色是黃、青、紫（或品紅）。不同比例的三原色光相加得到彩色稱為相加混色。
其規律為：
紅＋綠＝黃
紅＋藍＝紫
藍＋綠＝青
紅＋藍＋綠＝白
彩色還可由混合各種比例的繪畫顏料或染料來配出，這就是相減混色。因為顏料能吸收入射光光譜中的某些成分，未吸收的部分被反射，從而形成了該顏料特有的彩色。當不同比例的顏料混合在一起的時候，它們吸收光譜的成分也隨之改變，從而得到不同的彩色。
其規律為：
黃＝白－藍
紫＝白－綠
青＝白－紅
黃＋紫＝白－藍－綠＝紅
黃＋青＝白－藍－紅＝綠
紫＋青＝白－綠－紅＝藍
黃＋紫＋青＝白－藍－綠－紅＝黑
相減混色主要用於美術、印刷、紡織等，我們討論的圖像系統用的是相加混色，注意個要將二者混淆。用以上的相加混色三原色所表示的顏色模式稱為RGB模式,而用相減混色三原色原理所表示的顏色模式稱為CMYK模式,它們廣泛運用於繪畫和印刷領域。RGB模式是繪圖軟體最常用的一種顏色模式，在這種模式下，處理圖像比較方便，而且，RGB存儲的圖像要比CMYK圖像要小，可以節省記憶體和空間。CMYK模式是一種顏料模式,所以它屬於印刷模式,但本質上與RGB模式沒有區別,只是產生顏色的方式不同。RGB為相加混色模式，CMYK為相減混色模式。
例如，顯示器採用RGB模式，就是因為顯示器是電子光束轟擊螢光屏上的螢光材料發出亮光從而產生顏色。當沒有光的時候為黑色，光線加到最大時為白色。而印表機呢？它的油墨不會自己發出光線。因而只有採用吸收特定光波而反射其他光的顏色，所以需要用減色法來解決。
根據人眼上述的彩色視覺特徵，就可以選擇三種原色，將它們按不同的比例組合而引起各種不同的彩色視覺。這就是三原色原理的主要內容。

LED產生有色光的方法

LED的發光顏色和發光效率與製作LED的材料和製程有關，目前廣泛使用的有紅、綠、藍三種。由於LED工作電壓低（僅1.5-3V），能主動發光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調節，本身又耐衝擊、抗振動、壽命長（10萬小時）。製造LED的材料不同，可以產生具有不同能量的光子，藉此可以控制LED所發出光的波長，也就是光譜或顏色。
史上第一個LED所使用的材料是砷(As)化鎵(Ga) ，其正向PN結壓降(VF，可以理解為點亮或工作電壓)為1.424V，發出的光線為紅外光譜。另一種常用的LED材料為磷(P)化鎵(Ga)，其正向PN結壓降為2.261V，發出的光線為綠光。
基於這兩種材料，早期 LED工業運用GaAs1-xPx材枓結構，理論上可以生產從紅外光一直到綠光範圍內任何波長的LED，下標X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通過 PN結壓降可以確定LED的波長顏色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的紅光LED，GaAs0.35P0.65的橙光LED，GaAs0.14P0.86的黃光 LED等。由於製造採用了鎵、砷、磷三種元素，所以俗稱這些LED為三元素發光管。
而GaN（氮化鎵）的藍光 LED 、GaP 的綠光 LED和GaAs紅外光LED，被稱為二元素發光管。而目前最新的製程是用混合鋁(Al)、鈣(Ca) 、銦(In)和氮(N)四種元素的AlGaInN 的四元素材料製造的四元素LED，可以涵蓋所有可見光以及部份紫外光的光譜範圍。
發光強度：發光強度的衡量單位有照度單位（勒克司Lux）、光通量單位（流明Lumen）、發光強度單位（燭光　Candle power） 1CD（燭光）指完全輻射的物體，在白金凝固點溫度下，每六十分之一平方公分面積的發光強度。（以前指直徑為2.2公分，品質為75.5克的鯨油燭，每小時燃燒7.78克，火焰高度為4.5公分，沿水準方向的發光強度） 1L（流明）指1 CD燭光照射在距離為1公分，面積為1平方公分的平面上的光通量。
1Lux （勒克司）指1L的光通量均勻地分佈在1平方公尺面積上的照度。一般主動發光體採用發光強度單位燭光　CD，如白熾燈、LED等；反射或穿透型的物體採用光通量單位流明L，如LCD投影機等；而照度單位勒克司Lux，一般用於攝影等領域。三種衡量單位在數值上是等效的，但需要從不同的角度去理解。比如：如果說一部LCD投影機的亮度（光通量）為1600流明，其投影到全反射螢幕的尺寸為60英寸（1平方公尺），則其照度為1600勒克司，假設其出光口距光源1公分，出光口面積為1平方公分，則出光口的發光強度為1600CD。而真正的LCD投影機由於光傳播的損耗、反射或透光膜的損耗和光線分佈不均勻，亮度將大打折扣，一般有50％的效率就很好了。
實際使用中，光強計算常常採用比較容易測繪的資料單位或變向使用。對於LED螢幕這種主動發光體一般採用CD／平方公尺作為發光強度單位，並配合觀察角度為輔助參數，其等效於屏體表面的照度單位勒克司；將此數值與屏體有效顯示面積相乘，得到整個屏體的在最佳視角上的發光強度，假設屏體中每個圖元的發光強度在相應空間內恒定，則此數值可被認為也是整個屏體的光通量。一般室外LED螢幕須達到4000CD／平方公尺以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果。普通室內LED，最大亮度在700～2000 CD／平方公尺左右。
單個LED的發光強度以CD為單位，同時配有視角參數，發光強度與LED的色彩沒有關係。單管的發光強度從幾個mCD到5000mCD不等。LED生產廠商所給出的發光強度指LED在20mA電流下點亮，最佳視角上及中心位置上發光強度最大的點。封裝LED時頂部透鏡的形狀和LED晶片距頂部透鏡的位置決定了LED視角和光強分佈。一般來說相同的LED視角越大，最大發光強度越小，但在整個立體半球面上累計的光通量不變。當多個LED較緊密規則排放，其發光球面相互疊加，導致整個發光平面發光強度分佈比較均勻。
在計算螢幕發光強度時，需根據LED視角和LED的排放密度，將廠商提供的最大點發光強度值乘以30％～90％不等，作為單管平均發光強度。一般LED的發光壽命很長，生產廠家一般都標明為100，000小時以上，實際還應注意 LED的亮度衰減週期，如大部分用於汽車尾燈的UR紅管點亮十幾至幾十小時後，亮度就只有原來的一半了。
亮度衰減週期與LED生產的材料製程有很大關係，一般在經濟條件許可的情況下應選用亮度衰減較緩慢的四元素LED。配色、白平衡：白色是紅綠藍三色按亮度比例混合而成，當光線中綠色的亮度為69%，紅色的亮度為21％，藍色的亮度為10％時，混色後人眼感覺到的是純白色。但LED紅綠藍三色的色品座標因製程過程等原因無法達到全色譜的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，稱為配色。當為全彩色LED螢幕進行配色前，為了達到最佳亮度和最低的成本，應儘量選擇三原色發光強度成大致為3:6:1比例的LED器件組成圖素。
白平衡要求三種原色在相同的調灰值下合成的仍舊為純正的白色。原色、基色：原色指能合成各種顏色的基本顏色。色光中的原色為紅、綠、藍，下圖為光譜表，表中的三個頂點為理想的原色波長。如果原色有偏差，則可合成顏色的區域會減小，光譜表中的三角形會縮小，從視覺角度來看，色彩不僅會有偏差，豐富程度減少。
LED發出的紅、綠、藍光線根據其不同波長特性和大致分為紫紅、純紅、橙紅、橙、橙黃、黃、黃綠、純綠、翠綠、藍綠、純藍、藍紫等，橙紅、黃綠、藍紫色較純紅、純綠、純藍價格上便宜很多。三個原色中綠色最為重要，因為綠色佔據了白色中69％的亮度，且處於色彩橫向排列表的中心。因此在權衡顏色的純度和價格兩者之間的三基色組成方式，在三基色設計應用中通常是，通過調節設定LED電流來達到白平衡和最大的期望亮度值。
我們一般將最簡單、最優化的配色方式作為，設計全彩顯示技術的顏色再現方法。白平衡是檢驗顏色組成的重要標誌之一。三基色白光一般是紅綠藍三基色按亮度比例混合而成，當光線中綠色的亮度為69%，紅色的亮度為21%，藍色的亮度為10%時，混色後人眼感覺到的是純白色。早前的CRT電視機到現在的LCD液晶顯示都是這樣組成的。

高亮度白光LED基本結構

隨著亮度增加和價格降低，白光LED在通用照明領域的市場潛力越來越大。白光LED在通用照明產業的使用，將對能源策略和環保策略產生積極的影響。具有發熱量低，發光壽命長( 5 萬小時以上)、不易破，極具耐震與耐衝擊性，可在較惡劣的情況下使用等特性。
白光LED基本上有兩種方式。一種是多晶片型，一種是單晶片型。前者是將紅綠藍三種LED封裝在一起，同時使其發光而產生白光，後者是把藍光或者紫光、紫外光的LED作為光源，在配合使用螢光粉發出白光。前者的方式，必須將各種LED的特性組合起來，驅動電路比較複雜，後者單晶片型的話，LED只有1種，電路設計比較容易。單晶片型進一步分成兩類，一類是發光源使用藍光LED，另一類是使用近紫外和紫外光。現在，市場上的白光LED大多數是藍光LED配合YAG螢光粉。另外，還有一種是藍光LED加上RG螢光粉的組合。
在過去，只有藍光LED使用GaN做為基板材料，但是現在從綠光領域到近紫外光領用的LED，也都開始使用GaN化合物作為材料了。並且伴隨著白光LED應用的擴大，市場對其效能的期待也逐漸增加。從單純的角度來看，高效率的追求一直都是被市場與業者所期待的。但是另一方面，演色性也將會是一個重要的性能指標，如果只是作為顯示用途的話，發光色為白色可能就已經足夠了，但是從照明的用途來說，為了達到更高效率，如何實現與自然光接近的顏色就顯得非常必要了。

高亮度LED的特徴

亮度（BRIGHTNESS)通俗來說是光量的意思。單位為mcd 與CD的關係是1000mcd=1cd 其中cd是發光強度單位，意為「燭光」也稱「國際燭光」，其定義是:表面積60分之1平方公分面積的完全輻射物體，在加熱到鉑熔點(1668度)時的發光強度。與早期的LED發光二極管相比對，新型超高亮LED最顯著的特點是亮度提高了近百倍。早期LED的發光強度僅十几～几十mcd，而新型LED的發光強度最低也可達到1500mcd。知道了輝度與發光強度之間的關係，那高輝度LED就是指高發光量的LED，與普通LED相比其具有以下幾個特?：
1、順向電壓——順向電流
高輝度白光與紅光LED的VF-IF具備與一般二極管相同的特?，當順向電壓低於1.7伏特與2.8伏特以下時，幾乎沒有任何電流流動，不過一旦超過上述兩電壓，電流就開始流動，要使LED點燈的電壓各產品不同，一般需要1.7伏特~4伏特左右的電壓。
2、順向電流——相對光度
直流驅動時LED的亮度一直到該產品的設計值為止，通常與電流呈直線性比例，利用PWM脈衝驅動時，LED的亮度與Duty几乎呈直線性關係。
若IF=20mA亮度為1時，IF產生的相對光度，那么2倍的電流亮度不會變成2倍，主要原因是增加電流，LED本身具有自我發熱特?造成套件溫度上升，換句話說大部份的電能轉換成熱能，實際上使LED點亮的電流與施加的電流並不是呈現2倍的關係。
3、順向電流適應值
一般來說，大多數高輝度LED的適應順向電流與發光色無關都設定為20mA，雖然LED的規格書中并未明確記載，一般該值都被設定成可以充分配揮LED的效能與可靠性，也就是說規格書記載的項目，都釆用20mA點燈時的資料。同品種LED隨各LED差異， VF會有散亂分散現象，但這並非意味著該款LED是不良品或是瑕疵品。

LED基礎知識之發光強度篇

一、解析常用發光強度衡量單位
發光體的發光強度的衡量單位有：
1. 照度單位：勒克斯（Lux）
2. 光通量單位：流明（Lumen）
3. 發光強度單位：燭光（Candle power）
這裏先說明一下1CD（燭光：坎德拉）：是指完全輻射的物體，在白金凝固點溫度下，每六十分之一平方釐米面積的發光強度。
再說明一下1Lux（勒克斯）：是指每平方米內所接收的光通量為1流明時的照度。照度與光度、距離間的關係是：E(照度)=I(光度)/r2(距離平方)
最後說明一下1L（流明）：指1 CD燭光照射在距離為1釐米，面積為1平方釐米的平面上的光通量。


二、LED發光強度單位釋疑
諸如LED、白熾燈一類的主動發光體採用燭光（CD）為發光強度單位。而反射或穿透型的物體採用流明（L）光通量單位。照度單位勒克司（Lux）則用於攝影等領域。這三種衡量單位在數值上是等效的，但需要從不同的角度去理解。比如LCD投影機的亮度（光通量）為1600流明，如果投影到尺寸為60英寸（1平方米）的全反射螢幕，那麼其照度為1600勒克司。再假設其出光口距光源1釐米，出光口面積為1平方釐米，那麼出光口的發光強度為1600CD。但是，事實上由於LCD投影機在光傳播的損耗、反射或透光膜的損耗等原因，其亮度一般能達到50％的效率就不錯了。以目前的應用經驗來說，室外LED顯示幕要想在日光下獲得比較理想的顯示效果須達到4000CD／平方米以上的亮度才行。普通室內LED，最大亮度在700～2000 CD／平方米左右即可。

最後需要說明的是LED生產廠商所給出的發光強度是指LED在20mA電流下點亮，最佳視角上及中心位置上發光強度最大的點。這樣，雖然單個LED的發光強度以CD為單位，但是其發光強度與LED的色彩沒有關係。一般來說單管發光強度範圍應該從幾mCD到5000mCD之間。
from 游會長的貼心小叮嚀:LED是一種可以將電能轉化為光能的電子零件，並同時具備二極體的特性，也就是具備一正極一負極，LED最特別的地方在於只有從正極通電才是會發光，故一般給予直流電時，LED會穩定地發光，但如果接上交流電，LED會呈現閃爍的型態，閃亮的頻率依據輸入交流電的頻率而定。LED的發光原理是外加電壓，讓電子與電洞在半導體內結合後，將能量以光的形式釋放.
笑話集Part 146:

001.口吃I
一位有口吃的仁兄到雜貨店買可樂
口吃兄:老...老...老闆,多...多...多...多少錢??
老闆:五十元啦!!
口吃兄:開...開...開...
(老闆就開了可樂)
口吃兄:開..開...開...開玩笑

002.口吃II
接著又上街去,看見有人賣龍眼,就走過去問
口吃兄:老...老...老闆,多...多...多...多少錢??
老闆:100元啦!!
口吃兄:買..買...買...
(老闆就一直將龍眼裝入袋中)
口吃兄:買...買..買不起啦!!

003.口吃III
一會兒又上牛排館吃牛排,而餐館的服務生的服務很週到(正在幫他的濃湯加胡椒粉)
口吃兄:加...加...加
(服務生繼續幫他倒胡椒粉)
口吃兄:加...加..加..加少一點啦!!

004.口吃IV

吃飽後離開餐館...有位先生正在倒車,並希望口吃兄為他在車後指揮倒車
口吃兄:來......來...
(這位先生一直在倒車中)
口吃兄:來...來....來...來..不及了啦!!

005.文法
某日，菁到卉的寢室準備哈拉一頓，適逢卉在打電腦。
菁:為什麼有一個目錄叫做"文章s"啊?
卉:因為這個目錄放了很多文章啊!(理想當然狀)
菁:(沈默了一會)你這中文的文法不對嘛(義正嚴辭狀)!
"s"是英文的用法，中文的正確說法是"文章們"!!
卉:.................................

006.找東西
你在路燈下找些什麼?
我在找我的鋼筆.
你是在這丟的嗎?
這兒亮, 找起來容易些.

007.研究研究
有一次我去辦事, 那人跟我說..
這個我要研究研究..
於是我下次又去, 他還是那句老話, 我研究研究
仔細一想, 喔..原來他要煙跟酒, 不早說.
於是下次帶了煙跟酒去, 本以為這次沒問題了.
沒想到他老兄又說了:
這個你下次 '提前來辦理'
於是我下次只好乖乖提著'錢'去辦理了....

008.eye
上大體解剖課時, 男同學對女同學說:
現在, 讓我們來作 eye 吧!

009.電話交友
電話交友時:
男: 奇怪, 為什麼我們會成為好朋友?
女: 我想是因為投緣吧?
男: 頭圓? 不會呀, 我的頭方方的說.

010.我的第一次
望著那一張冰冷的床,開始後悔踏進這間雖小,卻設備齊全的小房
我想,那張床一定留下不少女人激情難忘的溫存吧！
他深幽的瞳孔似乎流著一股透穿人心的自信,
在他面前,我宛如一具透明物體,即使不開口,他也能知到我需要什麼...
聽同學說同常第一次都會很痛,還會流血,不禁想像第一次到底會痛到什麼程度..
他溫柔地安慰我不用緊張,放鬆心情,他盡諒體貼的.....
怯怯地躺在那張潔白的床,手腳不自然地僵直著,
他告訴我沒啥好害怕,第一次難免會覺得比較不自在,多幾次經驗就不會緊張了..
雖然在我之前,他接觸過無數形形色色的人,但他並不隨便應付了事...
我初次見到,覺得那個東西很滑稽,長相奇異,
他用那個東西慢慢進入我裡面,他要我再張開一點,好讓他順利地進行...
啊....啊....怎麼越來越痛
我知道他已經對我極度地溫柔呵護,但我仍然覺得好痛好痛,
那痛似乎把我全身的神經都挑逗起來,傳至每一吋髮絲都覺得麻痛異常,
感覺我就要因此而死去,那多丟人啊！
我全身顫抖著,冷汗把潔白的床浸溼了,臉上不覺縱橫幾條淚水,
他知道我痛,不停的用綿綿情語安撫我,說很快就好了...再忍一會兒....
後悔當初不該那麼沒自制力,是我自找的,
本以為不會痛成這樣,然而卻遠超同學所說
痛了．．．．．．看著他鬃髮雜著汗水,很專注且專業地服侍著我,
不該怪他,是我自找的,第一次當然會痛囉！
他用盡了全部的精力`體力,不斷地變換姿勢,好讓他進行順利.
突然感到一股泉流一下子湧入我體內,幾乎漲的滿滿的.....
他說,好了,不再痛了吧？是呀!真的不痛了耶！
他動作迅速而準確，倏地,他說,大功告成,合作愉快...
我拿出皮包....付錢了事.....
心情愉悅地步出那間小房,不禁高興的跳起來....
終於把那顆爛牙拔除了！
天氣真好！　第一次拔牙還真可怕哩......呵呵....

011.吃藥
一位老太婆去看醫生，看完後，醫生開了藥，並且指示她“吃飽五粒”（台語發音）。
老太婆回去之後，照醫生說得指示吃藥。不久，就聽到救護車的聲音，老太婆被送來醫
院，護士問她怎麼回事，老太婆委屈的說：「我就照醫生的話啊，吃一百五十粒藥丸。
然後就................。」

012.怪蛋
在一個冰箱中...有一盒新鮮雞蛋...
其中一個雞蛋就說話了：
『喂喂！你看...那顆角落黑黑綠綠醜醜的蛋...』
『真是的...！放在那麼潔白的我們之中...真是不搭嘎啊!』
『是阿是阿...』
然後那個黑黑綠綠醜醜的蛋轉過頭來說：
『誰說奇異果不能放在蛋夾裡的啊...？』

 

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