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，市場占有率日漸增加。雖然LED應用的不斷推進，但其發(fā)光效率的極限一直是國際間的一個疑問，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。

臺灣地區(qū)中央大學固態(tài)照明團隊集結(jié)數(shù)位專精于光電熱色的國內(nèi)外專家，歷經(jīng)三年的研究，于今年展現(xiàn)一項重要的研究成果，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，并已在短時間中連獲二項學術(shù)論文獎。
 

研究團隊負責人、中央大學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)與藍光芯片皆有很大的關(guān)聯(lián)性，系統(tǒng)整合的復雜度極高，因此國際上能夠深入研究的團隊并不多見。為求精準地掌握封裝效率的極限，研究團隊以自行發(fā)展多年，具國際領先的熒光粉光學模型來進行精確而系統(tǒng)化的模擬與分析，同時以實驗進行六種主要封裝結(jié)構(gòu)的量測與比較，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。

研究團隊發(fā)現(xiàn)在一般的黃色熒光粉下，進行優(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。研究團隊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)實際實驗量測下，獲得接近70%的封裝效率表現(xiàn)，相當逼近理論極限的值，在目前已揭露的文獻中具領先指標。

負責色彩表現(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，國際上有一些夸大的發(fā)光效率報道，部份即是建立在犧牲色彩表現(xiàn)的前提，將無法實際應用于一般照明。同時，色彩表現(xiàn)較好的白光LED，雖然發(fā)光效率可能稍低，但是因為應用范圍更廣，才是值得技術(shù)投資的方向。

擔任熱學研究的光電系教授鐘德元進一步表示，研究團隊也發(fā)現(xiàn)熒光粉具有獨特的溫度分布，正積極取得精準的溫度場域?qū)嶒灁?shù)據(jù)，將有助于高功率白光LED封裝結(jié)構(gòu)的排熱優(yōu)化設計。

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