白光LED因發(fā)光效率的不斷提升、價格持續(xù)降低，與被證明其藍光問題不比傳統(tǒng)光源來得嚴(yán)重等各項利多之下，正快速地應(yīng)用于日常生活之中。在全面禁用白熾燈泡、改用節(jié)能LED路燈多項措施推波助瀾下，未來數(shù)年將必成為室內(nèi)外最主要的照明光源。雖然LED應(yīng)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。

中國臺灣中大固態(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(xué)術(shù)論文獎。

研究團隊負(fù)責(zé)人、中國臺灣中大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(fù)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(zhǔn)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(lǐng)先的熒光粉光學(xué)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(dāng)逼近理論極限的值，在目前已揭露的文獻中具領(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(yīng)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(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(zhǔn)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(shè)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(yīng)用在其現(xiàn)有暢銷的光電產(chǎn)品中；參與研究的學(xué)生，也被國內(nèi)相關(guān)廠商高薪網(wǎng)羅，產(chǎn)學(xué)表現(xiàn)優(yōu)異。