組員 :光電一乙 4A2L0054 吳俊穎光電一乙 4A2L0003 蘇崇文光電一乙 4A2L0052 陳彥誠

發光二極體

1. 發光二極體簡介2. 發光二極體製成 -(1) 上游磊晶製造 (2) 中游磊晶製造 (3) 下游分裝測試以及系統組裝3. 發光二極體材料應用4. 有機發光二極體簡介5. 有機發光二極體發展6. 有機發光二極體元件架構及發光原理7. 參考文獻

目錄 :

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，當作指示燈利用。 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。 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。 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。

發光二極體簡介 :吳俊穎 4A2L0054

發展初期，採用砷化鎵(GaAs) 的發光二極體只能發出紅外線或紅光。隨著材料科學的進步，各種顏色的發光二極體，現今皆可製造。

發光二極體只能導通正向偏壓，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。 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。 光線的波長、顏色跟採用的半導體物料種類與滲入的元素雜質有關。

發光二極體原理 :吳俊穎 4A2L0054

利用深 (As) 、鎵 (Ga) 、磷 (P) 等 III-V 足化合物為材料的單晶片做為結晶成長用的基板，透過磊晶方法製作磊晶片。 磊晶方法大致可分為液相磊晶法 (Liquid Phase Epitaxy ；LPE) 、氣相磊晶法 (Vapor Phase Epitaxy ； VPE) 或金屬有機物化學氣相磊晶法 (Metal Organic Chemical-vapor Deposition ； MOCVD) 等三種。

合作企業：旭晶光科技 LuxtalTek - 光子晶體技術 洲磊科技 UniLite - 高品質 LED (High Brightness Light Emitting Diode) 晶粒

發光二極體製成 -(1)上游磊晶製造蘇崇文 4A2L0003

依據不同 LED 元件的需求，透過擴散、金屬膜蒸鍍、熱處理等製程進行 LED 磊晶片電極製作，接著將磊晶基板磨薄、拋光後，再切割、崩裂成單顆晶粒。

發光二極體製成 -(2)中游磊晶製造蘇崇文 4A2L0003

將晶粒粘著於導線架上，經過固晶、固化、打線，樹脂封膠、烘烤、切割、測試、包裝等製作流程，將晶粒封裝成各類型 ( 如： Lamp 、SMD 、 Display 等 ) 的 LED 元件。

發光二極體製成 -(3)下游分裝測試以及系統組裝蘇崇文 4A2L0003

晶粒（Die）： 透過磊晶、單晶製成的發光二極體 LED 晶片。 導線架（ Lead-frame）： 也可稱為「支架」，導線架主要提供晶片焊接與引線端子間區域的一組零件，分為陽極（ Anode ）與陰極（ Cathode ）。 固晶（Die Attachment）： 將 LED 晶片安置於已塗佈銀膠的電路板或導線架上相對應的位置。固化（ Sinter）： 透過高溫加熱銀膠，使環氧樹脂材料固化後將 LED 晶片固定於導線架上。 打線（Wire Bond）： 利用金屬引線連接 LED 晶片上之電極與導線架上之端子。 樹脂封膠（ LED Package）： 利用樹脂材料將 LED 晶片與銲線進行封裝。 切割（ Cutting）： 透過切割機台將 LED 支架相互的連接予以切除。 測試（ Testing）： 針對 LED 產品功能與訊號進行測試。

發光二極體材料應用單色 多原色 / 闊頻段

紫（ purple） 白顏色 λ 波長（ nm ） 正向偏壓（ V ） 半導體 化學式 正向偏壓（ V ） 構成 正向偏壓

（ 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）

AlGaAsGaAsPAlGaInP 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）

GaAsPAlGaInPGaP: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/GaNGaP AlGaInPAlGaP

藍 500 至 450 2.48-3.7硒化鋅銦氮化鎵碳化矽矽（研發中）

ZnSeInGaN SiCSi （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 （ diamondAlNAlGaNAlGaInN

吳俊穎 4A2L0054

有機發光二極體顯示面板（ Organic Light-Emitting Diode ； OLED ），是一門相當新的顯示技術。要認識 OLED 的發光原理，必須先從傳統的發光二極體 LED 談起。

而 LED 是利用三、五族材料 ( 如 Ga 、 In 、 P 等 ) 的電子及電洞結合過程之能階轉換產生光子（ photon ）發光，不同材料會釋放不同的能階而產生不同顏色的光。 則 OLED 發光的原理與 LED 近似，不過材料改用有機物質，其優點是被有機材料吸收的光子，其頻率大部分落在可見光頻譜外，故 OLED顯示器在動作時可以產生高效率的光。

有機發光二極體簡介陳彥誠 4A2L0052

美國柯達（ Kodak ）在小分子 OLED居於領導地位，並且在 1999 年與日本的三陽公行列。其中以美國柯達（ Kodak ）在小分子 OLED居於領導地位，並且在 1999 年與日本的三陽公司（ Sanyo ）共同發表的全球第一座 5.5吋的主動式全彩化 OLED 顯示器；英國 CDT公司則在多分子PLED領先群倫，也在 1998 年開發出主動式單色 PLED 顯示器；日本的Pioneer 在 1997 年推出多彩的汽車音響面板，並在 2000 年將多彩OLED 應用在美國摩托羅拉（ Motorola ）” Timeport ” 的手機面板上，是全球第一間量產 OLED 產品的公司；而臺灣的錸寶公司則在1999 年成立並與美國柯達公司合作，成為全球第二家、臺灣第一家量產 OLED 的公司；緊接著在 2001 年，新成立的東元激光也宣布與美國柯達公司合作，預計明年即可量產，成為全球第三家量產 OLED 的公司。目前世界各大廠商無不以全彩 OLED 為首要目標，如日本的 SONY公司即發表了最新消息，要在 2003 年量產目前全球最大尺寸的 13吋 OLED平面顯示器。一波波的最新消息中，一再的顯現出 OLED 在全球大廠眼中無窮的魅力。

有機發光二極體發展陳彥誠 4A2L0052

OLED 的基本結構是由一薄而透明半導體性質的銦錫氧化物 (ITO) 為正極與金屬陰極如同三明治般將有機材料層包夾其中，有機材料層包括電洞傳輸層(HTL) 、發光層 (EL) 、與電子傳輸層(ETL) 。 ( 如左圖 )

當電池提供適當的電壓 ( 低伏特數的特性 ) ，注入正極的電洞與陰極來的電荷在發光層結合時，即可激發有機材料產生光亮 (electroluminesence) ，有機層的架構與正負極的選擇設計是讓OLED 裝置充分發揮發光功效的關鍵。

有機發光二極體元件架構及發光原理陳彥誠 4A2L0052

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%99%BC%E5%85%89%E4%BA%8C%E6%A5%B5%E7%AE%A1

http://www.hiyp.com.tw/com/101853/images/1199849597.jpg www.oasistek.com.tw Oasistek 李洲科技 http://www.oasistek.com.tw/introduction.php Oasistek 李洲科技 www.flare.com.tw www.financier.com.tw http://www.impulsandopymes.com/blog/wp-content/uploads/2013/05/led.jp

g http://dh.yesky.com/imagelist/2009/237/w9k2o1xp6aqd.gif http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1006121611292 http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1005032400549

參考文獻 :