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台湾可称得上是全世界光电工业的主要生产地之一，LED 是其中一项重要的产品。LED 是取自 Light Emitting Diode 三个字的缩写，中文译为“发光二极管”，顾名思义，这是一种会发光的半导体组件，且具有二极管的电子特性。的确，LED 是属于半导体光电组件，除了具有发光的特性之外，它完完全全就是半导体二极整流器，如果我们取它的整流特性，它不但可以完全符合需求，而且在外加正偏压的情况下，会发出具有某种波长的光。因此，我们也了解到，即使具有整流二极管的功能，我们通常是利用 LED 的发光特性而非整流特性，这种发光的特性是发生在二极管电子曲线正偏压部分。
LED 的发展由来已久，和半导体雷射组件的发展几乎同步。虽然近年来，LED 已发展成独立的一支庞大工业，在早期甚至可谓半导体雷射的附属产品。但在其发展的初期，只不过是半导体雷射的附属产品而已。今日的 LED 工业如此发达，完全是拜半导体雷射发明之赐。这种组件最早期的应用是在于光通讯领域，其主要波长几乎全在红外光谱范围，半导体组件的电光（electro luminescence）转换效应，首次在 1962 年末期被实现，据信是由不同的三组研究人员分别在美国及前苏联几乎在同一时期发展成功。发明半导体雷射的最主要动机是来自于在此之前固态雷射的发明，红宝石成功的产生雷射激光，成为有始以来的第一个固态雷射材料。科学家认为在理论上，半导体材料也应该会产生雷射效应。因此有了半导体雷射的发明，跟随而来的是利用该种雷射光源，应用于光纤通讯，乃开启了光纤通讯的新纪元。由于光纤的传输特性，只局限于红外光范围，因此半导体雷射的竞赛大多局限于红外光谱。迄今为止，无数的高功率﹑高传输效果的半导体雷射已成熟的将信号经由越洋海底光缆传送到目的地，而这种先进技术衍生出了 LED 的制造工业，LED 的产生基于两种需求。其一，并非所有的光纤通讯都必须采用雷射作为光源，在较短的距离内或在较慢的信号调变要求下，LED，由于制程较简单，制造成本较低，经常作为雷射的代用光源。其二，前面所提，绝大部分的光通讯是在红外光谱进行。既然发光组件可以产生光源，何不设计成可见光的型式，应用于信号判别﹑数字显示，甚至于影像处理或显示屏。可能是由于这两种不同的需求，LED 渐渐的独立而自成一体系。而且最大的应用领域在于显示器及相关工业，其波长包含了可见光的大部分范围，主要为红﹑黄﹑绿以及最近发展出来的蓝色光谱。读者之间如果有人对于 LED 的颜色稍微留意，一定不难发现到市面上所看到的各种 LED 显示器大多是红﹑黄﹑绿三种颜色居多。橙色也有但居少数，在大约五年以前，蓝色光源几乎是不存在。这些颜色的后面所代表的意义又如何，以下作一简单的介绍。本文以最深入浅出的观念来作一非技术说明。
半导体材料有一非常有趣的特性，就是所谓的载子（carrier）载子分成两类，一类为电子，带负电，另一类为电洞，带正电。这两种载子在某些条件下可以结合而产生光子，此为发光的基本原理。依材料的不同，电子和电洞所占有的能阶也不同，其相对能阶高度差即是决定两载子结合所发出能量的高低，可以产生具有不同能量之光子，藉此可以控制LED所发出光的波长，也就是光谱或颜色。因此，欲决定 LED 所发出光的颜色，可以由材料的结构来选择。制造历史上第一个半导体雷射所使用的材料是砷化镓（GaAs）的 p-n 同构接面（homojunction）其能隙（energy gap）为 1.424eV，所放出的光子波长大约在 0.84μm，落于红外光谱。这种能隙与所发出光子波长关系可以很容易的由理论推算得出来，研究人员可以依这些理论推算结果反推而预测出在各种可见光范围所必须采用的材料，再根据这些材枓的特性而设计出制程技术以及相关设备。史上的第一个半导体雷射发出的波长显然和预测值相当接近，此一结果给予了科学界无比的振奋，也对于发光组件的未来注入了无穷的希望。在发光材料中最为研究人员所熟知的除了 GaAs 之外，另有一种结构类似的称为磷化镓（GaP）的材料，其能隙为 2.261eV。将 GaAs 与 GaP 两种材料混合，可以得到 GaAs1-xPx 的结构，其中x代表着磷元素取代砷元素的百分比。当x由0渐渐增加到1时，材料结构由 GaAs 渐渐改变到 GaP。其能隙则由 1.424eV 增至 2.261eV。在这范围内，理论上可以得到的光波长涵盖了红外光一直到绿光范围。而实际上，此一 GaAs1-xPx 系统即是早期 LED 工业最重要的材枓结构。一直到四元元素发展成熟之前，几乎所有可见光LED全是以这一系列的材料所制造，除了 GaAs 所发的红外光之外，其中应用最广的要首推 GaP 以及 GaAs0.6P0.4 的红光 LED，GaAs0.35P0.65 的橙光LED，GaAs0.14P0.86 的黄光 LED 以及 GaP 的绿光 LED。GaP 的能隙在此一系列各材料中为最高值，所发出的波长也最短，但郄只达到绿光范围。整整将近 30 年的技术发展过程中，LED 的工业大放异彩，唯独欠缺蓝色光源，由于蓝色光源是构成各种颜色的三种原色之一，蓝光之无法成功的获得，使得 LED 工业在全彩影像显示的技术上无法突破。早在 1980 年初期，液晶显示技术仍旧非常不成熟，LED 的工业已相当发达（蓝光除外），当时的光电界倾尽全力寻求突破蓝光LED 的技术，期望有朝一日能够采用全彩的 LED 作为平面显示屏的发光组件。由于高效率蓝光 LED 无法适时推出，加上液晶显示技术的改进，后者终于被大量的应用于平面显示技术上。目前最为成熟也最具效率的蓝光 LED 是采用氮化镓（GaN）的合金为其基本元素，其发光效率非常高。在此一结构发展成功之前，研究人员也曾探寻了其它的材料结构，而且也都成功的发展出蓝色光源，只可惜因先天上不足（基于材料特性而非技术之不良）而无法大量使用。其中最有名的材料结构是采用碳化硅（SiC）合成物的蓝光 LED，美国及日本在此一材料上都没下巨资研发，但由于这种材料是属间接能隙（indirect bandgap）的电光转换，效果不高，一直到近几年的 GaN 蓝色光源的发明，才算真正的得到突破。
台湾的 LED 工业之起源，是由封装业开始，早期大多集中于北部的土城﹑中和一带，其
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