LED應用

1. 一般指示

高亮度 LED 在一般指示上較傳統 LED 亮度高 10 至 100 倍，或者在相同亮度 需求上僅需使用 1/10 至 1/20 之電力，因此在許多家電及辦公自動化用品，筆記 型電腦或隨身資訊及通信產品上，開始被大量使用，有逐步取代傳統 LED 的趨 勢，此為高亮度 LED 用量能持續以超過 25%之成長率不斷增加的重要因素之一。

2. 表面黏著

表面黏著技術(Surface Mount Technology, SMT)元件由於體積小，易於自 動化封裝，因此近年來成長率相當快。而表面黏著型 LED 的需求也日益增加。根 據估計，未來兩年內，SMT LED 需求量，將超過傳統燈泡型 LED。SMT LED 主要 可用於行動電話、汽車光源、筆記型電腦、彩色掃瞄器、感應器及指示器等多項 用途。將來隨著 LED 價格的下降，SMT LED 將會被大量使用，因此是一極具潛力，

值得大力開發的應用領域。

件由於體積小，易於自 動化封裝，因此近年來成長率相當快。而表面黏著型 LED 的需求也日益增加。根 據估計，未來兩年內，SMT LED 需求量，將超過傳統燈泡型 LED。SMT LED 主要 可用於行動電話、汽車光源、筆記型電腦、彩色掃瞄器、感應器及指示器等多項 用途。將來隨著 LED 價格的下降，SMT LED 將會被大量使用，因此是一極具潛力，

值得大力開發的應用領域。

3. 交通號誌

在全球能源危機共識下，省能源的 LED 交通號誌燈亦受到各國的重視。由於 高亮度 LED 的問世，使得交通號誌中的紅、黃、綠燈已逐漸採用高亮度 LED，其 中之綠燈便是採用波長為 510 nm 之藍綠光 LED。日本早於 1987 年在仙台市開始 設立 LED 號誌燈，而名古屋市、德島市目前已設置全彩的 LED 信號燈。測試結果 都符合各項交通法規。使用 LED 取代傳統燈泡於紅綠燈之使用，有下列幾項好處：

(1) 秏電量低，約只有燈泡之五分之一

(2)壽命長，可達 10 年以上，約為燈泡之 10 倍 (3) 減少更換燈具之頻率，降低維修費用

(4) 避免「疑似點燈」效應及「燒損」顧慮，安全性極佳

據估計，全世界約有 1000 多萬盞紅綠燈，如果全部採用 LED，大約需要 70 億顆藍綠光 LED，以每 5 年替換一次，預估全世界每年的需求量在 10 億顆左右，

對於 LED 而言，是一極為重要的巿場。

其他與交通有關的應用如鐵路平交道信號燈、路障或彎道的安全警示燈、一 般道路及高速公路上使用的交通資訊顯示板等。目前許多國家多處道路工程已採 用或是擬採用 LED 資訊顯示板。此外，如能配合藍色 LED 的使用，使得資訊顯示 幕全彩化，將可提供更完整的道路資訊。

4. 大型顯示看板

隨著高亮度紅、綠、藍 LED 成功開發，LED 的顯示看板進入了全彩動畫的世 界，其生動的表現方式，擴大了看板的應用領域，顯示看板從以往單色文字表現，

到目前進入全彩動畫的顯現，使得大型 LED 顯示看板，逐漸應用在戶外的廣告宣 傳及大型活動的現場轉播上。近年來，政府公共建設的使用及交通方面的應用，

如高速公路的及時路況及訊息播報，都有擴大使用的趨勢。隨著未來價格下跌，

LED 大型顯示看板使用率將越普及化。

全彩顯示幕是以色彩的基本三原色：紅、綠、藍配出白色，其所需的紅、綠、

藍輝度比是 1：1.97：0.37，即綠色輝度值需最高。而使用於戶外的全彩顯示幕 LED 亮度須達 1 燭光(candela)以上。在高亮度 LED 未問世前只有紅色 LED，可達 到此亮度。無疑地當 LED 問世後成為全彩顯示幕 LED 最佳的選擇。至於在綠光方

面，傳統使用的 GaP 綠光、高亮度綠光 AlGaInP 及純綠光 InGaN LED 的優劣比較 可由 CIE 色度圖看出以純綠光 InGaN LED 所形成之全彩顯示幕具有最寬之顯示色 彩及較佳之色彩純度。如果能大量生產降低價格，將可進一步擴大全彩戶外顯示 幕的巿場。

5. 汽車應用

近年來，因高亮度 LED 壽命長、省電、反應快的特性，使高亮度 LED 在汽車 指示燈的應用上加速普及。汽車的應用部分，可分為汽車外部使用及汽車內部使 用。汽車內部使用包括儀表板、空調、音響等所有指示燈。據估計，一部車大概 需用掉 100 顆 LED，就目前市場，包括奧迪、寶馬、福斯等車廠全車系內部採用 高亮度 LED，另外日本豐田汽車也已開始將儀表板的背光源換成 LED，其他各車 廠也已陸續將汽車內部指示燈改成 LED。而汽車外部使用方面，第三煞車燈、尾 燈、方向燈、側燈等應用市場也快速發展，如目前歐系汽車，將所有第三煞車燈 改成 LED 的比率已超過 70％，日本車系也超過 25％。除第三煞車燈外，像側燈、

尾燈也陸續開始更換，如 Mercedes S-Class、Alfa Romeo 166 及 Cadillac Devil 等車款都使用高亮度 LED 做尾燈。汽車指示燈應用市場的擴大，加速對高亮度 LED 的需求。

6. LCD 背光源

高亮度 LED 的潛在市場為背光源的應用市場，輕、薄、短、小並搭配訊息顯 示螢幕的 LED 電子用品大量盛行，如手機、PDA 等均需要配上 LCD 的顯示幕，也 因此需要有光源的提供，故高亮度 LED 擁有其優勢進入背光源市場。以目前手機 市場而言，在手機競爭愈趨激烈情況下，手機廠商無不絞盡腦汁設計新穎炫麗的 外觀吸引消費者，如手機按鍵背光源及訊息顯示面板顏色的變化。目前部分手機 廠商已使用高亮度 LED 作為訊息顯示面板背光源。因此在各種可攜式 LED 產品快 速成長，未來高亮度 LED 在背光源應用市場亦有其發展空間。

7. 白色及可見光光源

一般傳統的全彩 LED 顯示幕，產生白光的方式是結合紅、綠、藍三種 LED 的發光而形成。由於三種顏色的 LED 發光強度各不相同，必須有一特殊設計的線 路調節各種 LED 晶粒的電流，以達到所需之發光亮度，使得混合的白色更加均 勻。而日前日亞採用了藍色 LED 激發 YAG 螢光層產生的白光而製造出高亮度白光

LED。由於 LED 具較高能階，利用 LED 激發螢光便可產生黃色光源，與原來的藍 光混合便可形成白光 LED。雖然螢光層的轉換效率僅 30~50%，但由於只需一種 LED，因此線路控制較傳統方式簡單許多，尤其是應用在只需白光的用途時，更 加方便而具經濟效益。白光 LED 的應用領域相當廣泛，如汽車用面板光源，LED 背光光源等，未來巿場潛力無窮。另外以紫外光 LED 激發不同染料或螢光粉而產 生自紅光至乃至白光高亮度 LED，發光範圍涵蓋整個可見光光譜，未來前景看好。

8. 照明光源

高亮度 LED 的未來市場是照明光源的應用。LED 如能進入室內照明領域，其 市場前景可期。就以推動 LED 產業發展最為積極的美、日二國為例，日本通產省 在其「21 世紀光明計畫」中，在 1998-2002 年的 5 年之間，投資 50 億日圓，以 推動省電型 LED 照明光源取代傳統電燈泡及日光燈管的政策，並期望在 2007 年 達到商品化目標。而美國幾個照明大廠宣布與 LED 廠商策略聯盟積極開發 LED 照明設備。目前在照明應用上發展快速的白光 LED，主要的生產方式有兩種，一 種是藍光加上螢光粉，另一種則是用混光的模式，做成白光。由於白光 LED 省電、

照明效果佳，光線自然又不會發燙發熱，因此將成為未來照明光源的主流。預計 白光 LED 短期內將可進入下列應用市場：閃光燈、手電筒、霓虹燈替代品、裝飾 燈、汽車內部及駕駛面板照明、密封光束燈、鹵素燈、及放電燈。就未來整個高 亮度 LED 市場發展，白光 LED 將是深具潛力的產品[王美倫論文]。