近年來，LED照明方面不得取得突破，發(fā)光效率也不斷提高、產(chǎn)品價(jià)格也越來越低，在政府的大力推廣下，正快速替代傳統(tǒng)照明產(chǎn)品，市場(chǎng)占有率日漸增加。雖然LED應(yīng)用的不斷推進(jìn)，但其發(fā)光效率的極限一直是國(guó)際間的一個(gè)疑問，而其中與光色息息相關(guān)的封裝技術(shù)，即扮演著非常重要的角色。

臺(tái)灣地區(qū)中央大學(xué)固態(tài)照明團(tuán)隊(duì)集結(jié)數(shù)位專精于光電熱色的國(guó)內(nèi)外專家，歷經(jīng)三年的研究，于今年展現(xiàn)一項(xiàng)重要的研究成果，即探討出白光LED封裝效率的極限。該論文已在11月刊登于“固態(tài)照明期刊”中，短短三周即成為單月點(diǎn)閱率最高的原創(chuàng)性論文，也是該刊物在創(chuàng)刊元年的代表性論文，并已在短時(shí)間中連獲二項(xiàng)學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng)。
 

研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、中央大學(xué)光電中心主任孫慶成表示，該研究因與白光LED的熒光粉配方、封裝幾何結(jié)構(gòu)與藍(lán)光芯片皆有很大的關(guān)聯(lián)性，系統(tǒng)整合的復(fù)雜度極高，因此國(guó)際上能夠深入研究的團(tuán)隊(duì)并不多見。為求精準(zhǔn)地掌握封裝效率的極限，研究團(tuán)隊(duì)以自行發(fā)展多年，具國(guó)際領(lǐng)先的熒光粉光學(xué)模型來進(jìn)行精確而系統(tǒng)化的模擬與分析，同時(shí)以實(shí)驗(yàn)進(jìn)行六種主要封裝結(jié)構(gòu)的量測(cè)與比較，發(fā)現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)與螢光粉配方的有效搭配，才是提高封裝效率的重要因素。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在一般的黃色熒光粉下，進(jìn)行優(yōu)化熒光粉與封裝結(jié)構(gòu)結(jié)合后的封裝效率，在理論上其極限約可達(dá)75%以上，相較于一般市面上的白光LED產(chǎn)品，其封裝效率普遍落在55%以下，顯見仍有極大的提升空間。研究團(tuán)隊(duì)在不影響色彩的表現(xiàn)下，依據(jù)模擬結(jié)果來調(diào)整熒光粉配方與封裝幾何結(jié)構(gòu)，經(jīng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)量測(cè)下，獲得接近70%的封裝效率表現(xiàn)，相當(dāng)逼近理論極限的值，在目前已揭露的文獻(xiàn)中具領(lǐng)先指標(biāo)。

負(fù)責(zé)色彩表現(xiàn)的光電系教授楊宗勛表示，該研究除揭露封裝效率的模組極限之外，也進(jìn)一步推演出白光LED的系統(tǒng)發(fā)光效率極限。重要的是LED發(fā)光效率與色彩表現(xiàn)關(guān)連度極高，國(guó)際上有一些夸大的發(fā)光效率報(bào)道，部份即是建立在犧牲色彩表現(xiàn)的前提，將無法實(shí)際應(yīng)用于一般照明。同時(shí)，色彩表現(xiàn)較好的白光LED，雖然發(fā)光效率可能稍低，但是因?yàn)閼?yīng)用范圍更廣，才是值得技術(shù)投資的方向。

擔(dān)任熱學(xué)研究的光電系教授鐘德元進(jìn)一步表示，研究團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)熒光粉具有獨(dú)特的溫度分布，正積極取得精準(zhǔn)的溫度場(chǎng)域?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，將有助于高功率白光LED封裝結(jié)構(gòu)的排熱優(yōu)化設(shè)計(jì)。

孫慶成表示，研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)上述的研究成果，已開發(fā)出一種新型的封裝結(jié)構(gòu)，具有實(shí)踐封裝效率理論極限的可能性，同時(shí)亦能夠在高功率與高演色性的雙熒光粉封裝時(shí)，展現(xiàn)更高的封裝效率，取得更好的節(jié)能效果。這項(xiàng)已獲得臺(tái)美專利的新技術(shù)，目前已有二家上市公司進(jìn)行技轉(zhuǎn)合作，另有一家國(guó)際著名企業(yè)正在洽談直接應(yīng)用在其現(xiàn)有暢銷的光電產(chǎn)品中;參與研究的學(xué)生，也被國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商高薪網(wǎng)羅，產(chǎn)學(xué)表現(xiàn)優(yōu)異。