摘要：  高功率led发光元件，面对高流明与高发光效率要求，其性能表现在覆晶技术的突破下，与驱动晶片高度整合，已具发展生活照明的应用基础，再加上单位成本持续压缩，更可望进一步取代传统光源，成为未来生活照明的主流应用产品。

关键字：  LED光源，  照明，  LED元件，  变压器

　　高功率led发光元件，面对高流明与高发光效率要求，其性能表现在覆晶技术的突破下，与驱动晶片高度整合，已具发展生活照明的应用基础，再加上单位成本持续压缩，更可望进一步取代传统光源，成为未来生活照明的主流应用产品。

　　从各种日常生活光源的发光效率来观察，以白炽灯与卤素灯为例，多半仅有每瓦20~30流明(Lumen)的水准，而以萤光灯为技术架构的省电灯泡，其能源效率表现约达每瓦70流明左右。

　　如果是气体放电式的HID(High Intensive Discharge)灯具，发光效率可达到每瓦100流明水准，2010年发展热衷的LED固态光源与OLED光源，则仅达到每瓦80~100流明(LED)与每瓦30流明(OLED)的发光效能，尤其是LED量产元件的发光效能，已有100流明水准目前使用最普遍的白炽灯具，虽然单位成本相对低廉，但实际使用的光电效率却相对偏低，其技术原理为电能加热钨丝产生光亮，发光过程免不了产生红外线与热损耗，而热能将造成使用环境的空调负荷，本身效率过低也造成能源浪费。

　　停用白炽灯已成环保趋势LED固态照明应用渐抬头

　　全球停用白炽灯具已成一股趋势，也逐渐落实在政策面，例如GE即宣布关闭美国最后一座白炽灯泡工厂，呼应美国2014年前淘汰白炽灯的能源政策。其他国家也已经相继完成禁用白炽灯的相关规范与法案，多数会自2011年开始启动，由于其间可能引发市场庞大的灯具换用商机，除原本投入照明产业的相关业者亟欲转型投入市场，也吸引半导体业者抢食LED固态照明的庞大商机。

　　LED发光二极体，在整体制作工法、应用技术持续改善下，目前已有超越800流明的LED灯泡产品推出，因为LED发光元件易于在任意平面设置，且具有强固性与高发光效率等优势，产品体积尤其具备极佳的市场竞争力，元件各方面实已具备市场应用的基础。

　　基于商业操作考量，LED固态照明量产之生活光源产品在使用寿命上也出现另一个检视重点。即便LED元件具备较长寿命，但若要达到超长使用寿命，一方面因产品的更换率过低将造成市场需求成长趋缓，另一方面若为了达到超长寿命而使产品制造成本增加，过高的单价反而会形成产品投入市场的阻力。

　　LED固态照明产品开发朝实务应用方向思考

　　在产品开发方面，以往较强调每瓦电能的流明表现，但现在面对市场推展应用，反而要重视每一块钱所产生的流明表现。例如目前主流的800~1，000流明，要花多少成本才能取得，同时要解决演色性表现、色温表现、流明表现与光型设计，诸多项目都必须与传统光源表现达到一致或至少近似的效果，其他像是导入LED固态光源后要花多少时间才能回收成本，这些都是发展LED固态光源必须解决的关键问题。

　　市场评估，LED固态光源的发展速度相当快，对传统光源更已产生排挤效应，预期2015年的全球照明光源产值，会有超过50%为LED固态光源应用为主。以Philips、Toshiba为例，目前已推出800流明的LED灯泡产品，量产产品已具备取代60W白炽灯泡的应用水准。

　　此外，GE、LEDON OLED Lighting亦相继针对初期设备替换最频繁的LED灯泡模组进行相关产品开发，尤其在高电压LED技术方面，多数晶片业者已具备800流明LED灯泡制作技术，多数业者更将投入1，000流明的高亮度LED灯泡产品研发，积极以高能源应用效率、更低成本的产品，来取代目前使用最广泛的60W白炽灯泡。

　　考量成本、发光效能HV LED深具发展潜力

　　HV LED(high voltage led)值得关注的重点是相较于DC LED方案，在高电压(H??V)方案中，可减少元件发光效率的流明表现下降状况，另外在设计时可搭配具更高效率的驱动元件，制造成本较低、生产较容易，相对较容易产出高性/价比的LED固态光源灯泡型产品。

　　常见的LED固态光源灯具，在使用过程中多数仅需进行开启或关闭操作即可，部分状况会采取AC LED技术来因应设置需求，但实际上AC LED发展必要的桥式整流器，在成本上明显偏高，反而高压(HV)LED晶片可适用于高电压、低电流，且不必搭配变压器，尤其是HV LED无内建桥式整流器件，还可大幅增加元件的发光面积，加上AC/DC场合皆可适用，能源使用效率高，器件成本相对低廉，亦可因应可调光的设计方案。

　　观察HV LED晶片产品的发光效率表现，目前白光效果可在每瓦供应能源下达到180~200流明的水准，而在暖白光应用场合下，也能达到每瓦能源150~180流明的高效表现，显见HV LED晶片于发展生活光源应用时具多方效益与开发优势。

　　从目前的产品设计形式来看，多数LED晶片业者会尝试利用增加AIGalnP红光LED的应用设计，让光源得到较高的演色性表现水准，实际上，相较于采用蓝光LED搭配混合萤光粉形式达到的暖白色光的设计方案，蓝光LED的暖白光设计方案的演色性表现为80~85%，若是采取混合AIGalnP红光LED的暖白光设计方案，其LED光源的演色性表现则可达到90%以上。