LED設計 / 郭宗穎

發光二極體(Light Emitting Diode, LED)

是一種將電能轉換為光能的固態半導體發光元件，其最具震撼之優點在於電力消耗低，可為使用者節省下可觀的能源費用。LED近年來因節能、環保的特質，取代傳統的鎢絲燈泡依靠熱能發亮，。LED具備不易熱的特質，再加上導熱系統的輔助將熱能轉移，我們可以和LED零距離接觸。設計師能將「互動性」加入設計的概念當中。加上LED具有體積小的特性點出，所以能夠讓LED的設計與創意，呈現更多變化。

LED發展史

19世紀,偉大的 愛迪生(Thomas Alva Edison)發明了電燈,改變了人類的歷史,從此後照明就日新月益,在70年後的1960年代由愛迪生創辦的GE(美國通用電器公司)發現LED發光現像,1968年就已商業量產,初期都用在電子零件之電源顯示燈,如遙控器.開關顯示燈,80年代開始用在廣告跑馬燈之低功率光源運用,自從90年代中期,白光光源技術 由日本突破,應用更為廣範,主要技術則在於內部芯片 及螢光粉技術突破,目前市場共有兩種技術,一種是以日本發明藍寶石基底層,另一為美國發明半導體材質晶片技術,大部份之上游專利都在美日兩國,LED會發展這麼快,就是因為它具有小而巧,省電,不易壞(正常操作溫度,理論壽命可高達10萬小時),窄面單向光源...等等好處,2007-2008年來又因 量產功率每瓦可產生60-80lm(流明),接近傳統日光燈照明,在2012年已達量產功率每瓦達到100Lm以上,(而在實驗室目前發展已有300Lm/w之 效率)使得LED更加廣泛用於室內及戶外照明市場.

1950年：以Si為主，無發光元件。

1964年：第一顆紅色III-V族 GaAsPled問世，不久橙色、黃色、黃綠色相繼產生。

1968年：HP首先用GaAs製成黃色LED應用在手錶上。

1970年：以ＧaAs、InP的出現，促進了光纖通訊及微波通訊的基礎。

1972年：美國廣播公司Pankove成功研製氧化鎵藍光發光二極體。

1981年：日本名古屋大學Akasaki教授成功研製PN接面的氧化鎵發光二極體。

1990年：GaN（氮化鎵）的產生，使得藍光、紫外光的誕生更促進白光LED的發展。

1993年：第一顆藍光GaN-LED、綠光AlGaN-LED問世。

1996年：以藍光為基礎發展出白光LED。

LED至1970年後才正式商品化，初期仍只充當電子設備的電源指示燈，直至近年因為發光效率大幅及環保意識提升，使得LED應用多元化，從手機、PDA、NB、TV等背光領域及逐漸延伸至一般照明市場。

LED優點

-發光效率高 、比高壓鈉燈、水銀燈高

-使用壽命長 ，高於高壓鈉燈5倍,水銀燈10倍

-不易破損

-可調整光之強弱

-耗電量少 ，可節省電力約50-75%

-環保無汞 ,

-低壓電電流:.安全性高，可在傳統12-24V之間操作,對人體不會造成危害

-體積小 .可塑性強，可施工在任何造型上.

-可應用在低溫環境

-光源具方向性

-造成光害少

-色域豐富

-減少維修費用

LED缺點

-散熱問題，不利於使用在高溫環境中，會產生嚴重光衰問題

-優劣品參雜，消費者無法判定

-目前製造成本高，價格偏貴

-光源屬於方向性，需考慮光學設計

-需要有變壓驅動設計，其電源尚未能與LED有相同壽命

-RA(演色性).尚未能取代某些特殊照明

LED照明燈具

面臨油、電價等能源高漲，LED綠色照明光源已逐步取代高耗損的傳統燈源，成為新世代照明主流。白光LED與一般傳統照明設備比較，除了省電、高效率、綠色環保、無熱輻射等特性外還有壽命長、不發熱等優點，對於廢棄物的回收問題，也比現行日光燈少，可說是既安全又環保。

LED照明可應用於室內與室外環境，室內由工商業照明到家庭照明的天花板燈、壁燈，室外由道路照明到街景用燈。LED照明的開發，期望帶動綠色照明光源發展，達到全球節能減碳與環境美好等目標。

LED車用照明

LED相較傳統燈泡，具體積較小、反應速度較快、壽命長且不易衰減並具環保以及低電流電壓等優勢，使得LED在車用照明應用上的重要性與日益增，並成為未來的照明趨勢。由於車燈應用強調功能性與安全性，對安全標準、品質與防霧防水的功能考量極為重視。

產品運用
LED車用照明目前市面已應用於儀錶板、車內燈、煞車燈、方向燈、車尾燈、車頭燈，未來LED白光技術愈趨成熟，將可預見更大量及多元應用的世代。

LED建築外觀運用

相對於一般傳統燈具僅能運用點及線狀的照明方式，LED的應用從點、線到面的延伸，讓夜晚呈現了多樣的面貌。

16位元色階處理
LED照明產品，目前可做到16位元色階處理。紅光、綠光、及藍光的組合，可呈現超過280兆種色彩，透過播放影像時，更能平滑地擴展影像細節及質感，使燈光影像呈現的效果與全彩顯示屏相同。

影像處理解決方案
除了生產照明設備，設計開發相關的控制系統與軟體，能將影像與動畫轉換成訊息，透過照明產品呈現 。藉此使用者可以輕鬆地透過設定，讓訊號呈現於照明產品，產生預期的光線效果。此產品可以單獨使用，或與顯示屏產品連結，同步播放影像。

自製燈光節目解決方案
利用iMapper軟體，為硬體與軟體的結合提供一套完整的解決方案，使用者可以輕鬆地將設計完成的燈光影像，自行傳送、模擬、偵測及更新畫面之呈現。

多功能組合式燈具

點的應用

客戶可以使用點狀的照明產品，點綴建築物的室內及外觀，打亮暗部區域、創造獨特的夜晚氛圍。

線的應用
透過線狀照明的延伸以及不同色彩的表現，建築物輪廓、導引指示及景觀的燈光，都能在夜晚被勾勒出來。

面的應用
LED照明產品，可以呈現不同面向與尺寸的裝飾效果，同時可以設計成播放影像或廣告的顯示屏。

商業實例    QisDesign

想像無界‧驚喜無限

結合尖端科技與美學設計, 融合理性與感性，QisDesign用想像力創造新的可能性，打破傳統的界線，回應消費者內心深處對於美好生活的渴望，為消費者帶來驚喜無限的感官盛宴。

QisDesign來自設計各領域的菁英，由消費者研究、人機界面設計、機構材質研究、工業設計、視覺設計及模型製作等團隊所組成。優異的產品設計實力，已獲得多項國際設計大獎的肯定，包含德國Red Dot、德國iF及日本Good Design Award。成立於2009年，QisDesign隸屬於台灣科技大廠- 明基友達集團，整合科技與設計，以創新時尚生活為消費者帶來更好的生活品質。

QisDesign BE Light 暨德國紅點、iF 今再拿下日本G-Mark 2012!

【台北2012/10/25】台灣品牌QisDesign再傳捷報！全球四大重要設計獎項之一的日本Good Design Award (G-Mark)日前公佈得獎名單。QisDesign兩款LED桌燈BE Light、Seagull Light 同時獲獎！其中BE Light連續於今年拿下德國iF、red dot，Seagull Light亦於去年獲紅點設計奬，足見QisDesign在LED精品燈飾的設計實力。

以摺紙藝術為靈感的BE Light LED桌燈，先後於今年獲得全球公認重要三大設計獎項iF、red dot與G-Mark的肯定：德國紅點設計奬在國際設計界向來被視為居家生活消費性產品的市場指標，iF設計奬則素有「工業設計奧斯卡」之稱，得獎產品須通過嚴謹的外觀設計、實用功能與安全標準才可獲獎。日本Good Design Award則注重產品設計與永續生活。BE Light先後獲得三大國際獎項，代表其設計已廣受各界認可。另一款先後獲得德國red dot與日本G-Mark的Seagull light，則以均勻導光的LED光源，節能省碳，實踐設計團隊對大自然的關懷，同時提供使用者調整亮度與角度的需求。