不同顏色的LED耗電量會有所不同嗎？

LED是一種很省電的光源，但不同顏色的 LED 因為使用的材料不同，所以耗電亦有小耗的差異。下表是 LED 的顏色光波和它的亮度：
表四 LED磊晶法與材料的分類





基板


磊晶法


材料與產生光的波長與亮度


GaP


LPE


GaP:Zn,O ~紅光 700 奈米波長/ 0.4 Lm/W
GaP:N 黃綠光 565 奈米波長/ 24 Lm/W
GaP 黃綠光 555 奈米波長/ 0.6 Lm/W



VPE + 擴散

GaAsP:紅光、橙光、黃光 紅光: 650 奈米波長/ 0.15 Lm/W
橙光、黃光: 630~580 奈米波長/ 1.0 Lm/W



GaAs


LPE


AlGaAs 紅光 655 奈米波長/ 2~3 Lm/W



MOCVD


AlGaInP: 紅光、紅橙光、黃光 570~620 奈米波長/ 16~20 Lm/W



Sapphire
藍寶石


MOCVD


GaN: 綠光 520 奈米波長/ 17 Lm/W
藍光 645 奈米波長/ 5 Lm/W
GaN+螢光粉: 白光 / 10 Lm/W

備註:Lm/W為一瓦電力所發出的光束單位,鎢絲燈泡發光約6 Lm/W以上,日光燈則在45 Lm/W以上

LED原理
LED原理-發光二極體(Light Emitting Diode, LED)在1950年代末於實驗室發展出來，1968年HP開始商業化量產，早期只有單調的暗紅色電子產品指示燈(Lamp，見圖一左)，1992年Nichia突破藍光LED技術障礙後，逐漸衍生出多重色彩，亮度也大幅提高，並以顯示器(Display)、表面黏著型(SMD等各種封裝型態深入生活中各個層面。

LED是利用電能直接轉化為光能的原理，在半導體內正負極2個端子施加電壓，當電流通過，使電子與電洞相結合時，剩餘能量便以光的形式釋放，依其使用的材料的不同，其能階高低使光子能量產生不同波長的光，人眼所能接受到各種顏色的光，如圖二橫座標所示，其波長介於400-780nm，在此區間之外則為不可見光，包括紅外光及紫外光(UV)。

多數LED被稱為Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體，是由Ⅴ族元素(氮N、磷P、砷As等)與Ⅲ族元素(鋁Al、鎵Ga、銦In等)結合而成，以與IC半導體所使用之矽(Si)等Ⅳ族元素區別。傳統液相磊晶法(Liquid Phase Epitaxy, LPE) 與氣相磊晶法 (Vapor Phase Epitaxy, VPE)，以磷化鎵(GaP)或砷化鎵(GaAs)為基板，用於生產中低亮度LED及紅外光IrDa晶粒，其亮度在1燭光(1000mcd)以下。有機金屬氣相磊晶法(Metal Organic Vapor Epitaxy, MOCVD)用於生產高亮度LED，其亮度約在6000-8000mcd。以AlGaInP四種元素為發光層材料在砷化鎵基板上磊晶者，發出紅、橙、黃光之琥珀色系，通稱為四元LED；以GaN為材料所生產的藍、綠光LED，則稱為氮化物LED，一般以藍寶石(Sapphire)為基板，美國大廠CREE則發展出以碳化矽(SiC)為基板的製程。


圖片參考：http://www.led-shop.com.tw/PIC33.gif
LED 在順向偏壓下，電子在接合面流動時，會在再結合而消滅的過程中發光


LED較傳統光源的照明優勢

1.有許多小型且不同尺寸可供設計選擇。
2.可承受高衝擊力。
3.低的功率損失。
4.亮度衰減較緩慢。
5.極長的使用壽命，約5萬至10萬小時。
6.低耗電量。
7.全系列發光顏色皆有生產(由藍色460nm 至 暗紅色660nm)。
8.白色照明光源。
9.提供高功率使用與高亮度產品。
10.利用紅、綠、藍3原色晶片封裝技術製作單顆全彩機種(three in one)


LED優點如下:

1.超亮點,顏色純,可做出具有資訊之光源,如紅綠燈,汽車用燈,指標用燈
2.冷光,發熱度低,不會損壞燈座安全性高
3.壽命超長,可連續使用50000小時以上比傳統鎢絲燈壽命高出5~10倍
4.省電,低消耗功率,新環保燈泡
5.反應速度快只要1uS(微秒),不須暖燈可提高安全度

LED燈的顏色如何決定...？
[LED燈會因為二極晶圓製造過程中所添加的金屬元素不同,成分比例不同,而發出不同波長的光,以波長在470發藍光,530發綠光,570發黃光,630發紅光,其中又以藍光及綠光價格較高,因為藍綠光的特殊金屬在晶圓磊晶需成長在藍寶石上,故每顆藍綠光LED晶片都是由藍寶石製成的.

圖片參考：http://www.led-shop.com.tw/page38_clip_image001.jpg