LED Light Emitting Diode 發(fā)光二極管
LED為通電時可發(fā)光的電子組件,是半導(dǎo)體材料制成的發(fā)光組件,材料使用III- V族化學(xué)元素(如:磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等),發(fā)光原理是將電能轉(zhuǎn)換為光,也就是對化合物半導(dǎo)體施加電流,透過電子與電洞的結(jié)合,過剩的能量會以光的形式釋出,達(dá)成發(fā)光的效果,屬于冷性發(fā)光,壽命長達(dá)十萬小時以上。LED最大的特點(diǎn)在于:無須暖燈時間(idling time)、反應(yīng)速度很快(約在10^-9秒)、體積小、用電省、污染低、適合量產(chǎn),具高可靠度,容易配合應(yīng)用上的需要制成極小或數(shù)組式的組件,適用范圍頗廣,如汽車、通訊產(chǎn)業(yè)、計算機(jī)、交通號志、顯示器等。
LED又可以分成上、中、下游。從上游到下游,產(chǎn)品在外觀上差距相當(dāng)大。上游是由磊芯片形成,這種磊芯片長相大概是一個直徑六到八公分寬的圓形,厚度相當(dāng)薄,就像是一個平面金屬一樣。LED發(fā)光顏色與亮度由磊晶材料決定,且磊晶占LED制造成本70%左右,對LED產(chǎn)業(yè)極為重要。上游磊晶制程順序?yàn)椋簡涡酒?III-V族基板)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)晶成長、材料特性/厚度測量。
中游廠商就是將這些芯片加以切割,形成為上萬個晶粒。依照芯片的大小,可以切割為二萬到四萬個晶粒。這些晶粒長得像沙灘上的沙子一樣,通常用特殊膠帶固定之后,再送到下游廠商作封裝處理。中游晶粒制程順序?yàn)椋豪谛酒?a target="_blank">金屬膜蒸鍍、光罩、蝕刻、熱處理、切割、崩裂、測量。而,下游封裝順序?yàn)椋壕Я!⒐叹А⒄持⒋蚓€、樹脂封裝、長烤、鍍錫、剪腳、測試。
國內(nèi)主要的LED生產(chǎn)廠商有:鼎元、光磊、國聯(lián)、億光等企業(yè)。
紅外線發(fā)光二極管 紅外線Light Emitting Diode。
主要以GaAs系列材料發(fā)展為主,通常以LPE液相磊晶法的方法制作,發(fā)光波長從850~940不等。
GaP 磷化鎵。
磷化鎵,是Ⅲ-Ⅴ族(三五族)元素化合的化合物。GaP是一種間接遷移型半導(dǎo)體,具有低電流、高效率的發(fā)光特性,可發(fā)光范圍函蓋紅色至黃綠色,為LED主要使用材料之一。
GaN 氮化鎵。
氮化鎵,是Ⅲ-Ⅴ族元素化合的化合物。GaN使MOVPE制作技術(shù),可制作高亮度純藍(lán)光LED及純綠光LED,更可應(yīng)用于藍(lán)光、綠光雷射二極管之制作。MOVPE雖已是一成熟的磊晶制作技術(shù),但以此技術(shù)制作GaN藍(lán)光LED其中仍須相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識、經(jīng)驗(yàn)和技巧
AlInGaP 磷化鋁銦鎵。
AlInGaP此材料是近年來用在高亮度LED之制造上較新的材料,使用MOVPE磊晶法制程。目前世界上僅有三家廠商供應(yīng)此產(chǎn)品的公司,即美國HP、日本Toshiba、***國聯(lián)光電。
AlGaAs 砷化鋁鎵。
為GaAs和AlAs的混晶。AlGaAs適合于制造高亮度紅光及紅外線LED,主要以LPE磊晶法量產(chǎn),但因需制作AlGaAs基板,技術(shù)難度高。
反向粘著型薄芯片LED reverse mounting type 薄芯片LED。
此種芯片可粘著在穿式印刷電路板上,減少LED所占的厚度。主要可用作可攜式電話按鍵之背光源。
側(cè)面發(fā)光直角LED
此種LED芯片是從最上層面發(fā)光,但可將發(fā)光面旋轉(zhuǎn)一個面焊接。側(cè)面發(fā)光直角LED有超小型和高亮度兩種,超小型是用于LCD背光源、呼叫器、行動電話;高亮度型是用作汽、機(jī)車第三剎車燈和戶外顯示器。
直角表面粘著型LED燈泡 SIDELED。
直角表面粘著型LED燈泡不需額外的光學(xué)件或反射器,焊接后光線的行徑路線可與各電路板平行,使工程人員在設(shè)計時有較大的彈性,因而可在設(shè)計的后段再加上此產(chǎn)品,而不需事先考慮。產(chǎn)品可應(yīng)用在自動安全斷電開關(guān)、背光源和光導(dǎo)管等,用作電話和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的指示燈。
可見光LED 可見光Light Emitting Diode。
LED(發(fā)光二極管)的種類繁多,依發(fā)光波長大致分為可見光與不可見光兩類。可見光LED產(chǎn)品主要包括傳統(tǒng)LED、高亮度AlGaInP(磷化鋁鎵銦)紅、黃、橘光 LED及InGaN(氮化銦鎵)藍(lán)、綠光LED、以及白光LED。其產(chǎn)品以顯示用途為主,又以亮度一燭光(1 cd)作為一般LED和高亮度LED之分界點(diǎn)。一般LED廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)顯示用途;高亮度LED后者則適合于戶外顯示,如汽車第三煞車燈、戶外信息看板和交通號志等。
不可見光LED 不可見光Light Emitting Diode。
LED(發(fā)光二極管)的種類繁多,依發(fā)光波長大致分為可見光與不可見光兩類。不可見光LED,波長850至1550奈米,其短波長紅外光可作為紅外線無線通訊使用,如紅外線LED應(yīng)用在影印紙張尺寸檢知、家電用品遙控器、工廠自動檢測、自動門、自動沖水裝置控制等;長波長紅外光,則應(yīng)用在中、短距離光纖通訊上,作為光通訊用光源。
GaN LED 氮化鎵發(fā)光二極管。
GaN LED是屬于直接能隙之半導(dǎo)體材料, 其能隙為3.4ev, 而AlN為6.3ev, InN為2.0ev,將這幾種材料做成混晶時,可以將能隙從2.0ev連續(xù)改變到6.3ev,因此可以獲得從紫外線、紫光、藍(lán)光、綠光到黃光等范圍的顏色。
目前最成功的GaN組件有高亮度藍(lán)光及綠光LED,因GaN高亮度藍(lán)光、綠光LED的開發(fā)成功,使得戶外全彩LED顯示器及LED交通號志得以實(shí)現(xiàn),各種 LED的應(yīng)用也更加廣泛。以高亮度藍(lán)光LED激發(fā)螢光物質(zhì)(phospher)可以產(chǎn)生白光,其低耗電及高壽命的特性,未來有可能取代一般照明用的白熾燈泡,GaN LED的市場潛力十分雄厚。
OLED Organic Electro-Luminescence Display。有機(jī)電激發(fā)光。
透過電流驅(qū)動有機(jī)薄膜來發(fā)光,其發(fā)光可為單獨(dú)的之紅色、藍(lán)色、綠色,甚至是全彩。由于OLED所使用的有機(jī)化合物材料會自行發(fā)光,因此不像LCD面板后方須要加上背光源,可以大幅降低耗電、簡化制程、使面板厚度變薄。OLED的特點(diǎn)為具有自發(fā)光、廣視角、響應(yīng)速度快、低耗電量、對比強(qiáng)、亮度高、厚度薄、可全彩化,及動畫顯示等,被認(rèn)為是極具潛力的平面顯示技術(shù)。國內(nèi)目前有錸寶、光磊、東元激光、翰立光電等廠商投入。
室內(nèi)用LED顯示看板
LED顯示看板不管尺寸大小,都是由單一組件的LED加以拼裝而成,LED的單一組件,來自下游封裝好的點(diǎn)矩陣式的LED,或是單位模塊 Cluster,再由顯示看板的廠商將這些單一組件,依照各種不同的需求,組裝成各種大型的看板,加上控制電路,然后到各施工地點(diǎn)安裝測試。
室內(nèi)用的LED 顯示看板,因觀看的距離近,所以要求的分辨率較高,一般是使用點(diǎn)矩陣式模塊,因室內(nèi)的環(huán)境較穩(wěn)定,所以比較不需要做防水防護(hù)裝置及散熱等措施,施工方面比較容易。
戶外用LED顯示看板
LED顯示看板不管尺寸大小,都是由單一組件的LED加以拼裝而成,LED的單一組件,來自下游封裝好的點(diǎn)矩陣式的LED,或是單位模塊Cluster,由顯示看板的廠商將這些單一組件,依照各種不的需求,組裝成各種大型的看板,加上控制電路,然后到各施工地點(diǎn)安裝測試。
戶外LED看板,觀看距離較遠(yuǎn),分辨率要求相對的較低,但對亮度、可見度及耐候性的要求都比較高,所以在戶外的施工上比較需要考慮散熱和防水等問題。