第七章 LED 的應用
7.1 LED 在背光源的應用
7.1.1 背光源分類
7.1.2 技術發展
7.2 LED 照明應用
7.2.1 照明技術演進
7.2.2 LED 車用照明
7.2.3 一般照明
7.2.4 其它照明應用
7.3 通訊
7.3.1 光纖通訊技術的發展
7.3.2 光纖通訊的優點與缺點
7.3.3 光纖通訊光源
習題
參考文獻
索引
序
推薦序
近年來,發光二極體(Light Emitting Diode, LED)為台灣光電產業中發展最迅速及最具未來競爭力的產品。完整的產業結構從原物料最上游藍寶石晶棒、晶片、上游磊晶、中游晶粒、下游封裝、模組至系統應用端,台灣的LED 產品已成為全球最大的供應中心。由於環保意識抬頭,節能減碳以降低溫室效應最有效的方法之一就是使用高效率白光 LED 來全面取代室內外照明,而此舉也被視為愛迪生於 1879 年發明電燈泡以來,人類對於照明方式革命性的大躍進。
1965 年交大半導體研究中心成功自製第一顆平面式矽質電晶體及MOSFET/Stable MOS Interface,為台灣電子工業開創新紀元之後,研究中心陸續培育出更多優秀的半導體人才,而全台灣第一顆紅光 LED 也是於 1970 年從這實驗室誕生的(我指導的技術員吳清斌做出),後來由萬邦電子公司於1976 年正式量產成紅光 LED 晶粒,而萬邦電子正是國聯光電(晶元光電)的前身。人才的培育對於台灣高科技產業是相當重要的,現今台灣半導體及光電的技術基礎能如此豐厚紮實,實要歸功於技術經驗的傳承與累積。
郭浩中教授致力於紫外光及藍綠光氮化鎵發光元件之研究,是台灣眾多光電研究團隊中最為人所熟知的研究團隊。其獲選為 2007 年吳大猷青年獎、2007 年光學工程青年獎章、2009 年傑出人才積極留任國內優秀學者獎以及 2011 年獲選為 OSA Fellow,如此優秀的教授所引領的研究團隊,近年來在學術上創造相當多的國際級成果。以學術成就而言,在氮化鎵面射型雷射(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser, VCSEL)方面,郭教授與王興宗教授研究團隊在奈米計畫的輔助下,於 2008 年發表全世界第一顆藍光 meastypeVSCEL 元件,此技術領先全世界的頂尖研究團隊(如瑞士 EPFL、日本 Prof. Arakawa 團隊、美國 UCSB、日本京都大學的 Prof. Noda、韓國 KAIST 的 H. T. Lee),此研究成果備受世界矚目,被 Laser Focus World、Compound Semiconductor 及 SPIE Newsroom 等國際著名雜誌爭相報導,如此優越的成就已經成功地提昇台灣光電在國際的能見度。就產業價值而言,目前藍圖光 LED 與 LD 之關鍵技術與專利均被日本等大廠所掌握,然而郭教授研究團隊利用奈米級超晶格結構等相關技術開發出藍光 VCSEL 並在 2009 年獲得台灣(證書號:I299929)與日本(Japanese Patent Application No.: 2006-001364)專利,這是台灣在氮化鎵藍光面射型雷射第一個日本專利;在高效率氮化鎵LED 元件開發上,利用關鍵奈米技術開發出來的白光 LED 的效率已可140lm/W 以上,而這些關鍵技術也正式技轉給台灣光電大廠,並陸續導入產品,這使台灣光電業能夠在氮化鎵發光元件的技術與應用上與世界大廠並駕齊驅,同時也為台灣光電產業創造超過數百億台幣以上的年產值。因此,郭教授團隊如此卓越的研究成果與貢獻應該被推崇與讚賞。
本書是由郭浩中教授及其領導的研發團隊所整理收集的文獻及近期研發之成果,內容從半導體元件、磊晶基礎原理、晶粒製作、白光封裝製程、光電特性模擬及 LED 相關應用等知識,全文內容完整豐富深入淺出,閱讀後相信讀者對此產業的技術及基本原理將有更深刻的認知,對學術界及產業界更是一大貢獻,因此本人樂為推薦並為之序。