高亮度LED照明應(yīng)用需克服技術(shù)挑戰(zhàn)

LED發(fā)光效能持續(xù)提升，為了達(dá)到高亮度的要求，也讓單一組件的功率增加不少，尤其是隨之而來的運(yùn)行高熱狀況，很可能就因?yàn)楦邿釂栴}，使組件的光衰或壽命相對減低，而在組件方面若能在前段制程就考慮散熱需求，要比從外在條件進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)要來得更有效率，也能可持續(xù)發(fā)展更高功率、高亮度的LED組件因應(yīng)日常照明應(yīng)用。
　　這幾年下來，環(huán)保議題持續(xù)升溫，讓各種用電的現(xiàn)況出現(xiàn)極大的改變，終端電器就有多項(xiàng)極大的變革，像是CRT電視被LCD TV取代，甚至是大量耗能的白熾燈，也成為各國相繼禁用的光源。
　　因?yàn)橛^察全球19%電能耗用都是用于照明應(yīng)用中，若可在日常照明導(dǎo)入節(jié)能燈具，對于全球的能源消耗可能產(chǎn)生顯著的節(jié)約成效，因此，各國政 府為了打造更環(huán)保的國家形象，也積極透過政策、法規(guī)與產(chǎn)業(yè)輔導(dǎo)朝照明節(jié)能化應(yīng)用方向發(fā)展，而利用原有的LED或是CCFL新式光源設(shè)計(jì)來取代傳統(tǒng)光源，進(jìn)行日常照明應(yīng)用，也成為照明產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展趨勢。
　　傳統(tǒng)光源應(yīng)用現(xiàn)況
　　多數(shù)實(shí)際應(yīng)用場合中，仍須大量的高效能、高亮度光源，例如，路燈、賣場照明、商店照明等，需高效能、高亮度的燈具設(shè)施，大多采高強(qiáng)度的氣體放電式燈具(High-intensity discharge;HID)或鹵素?zé)�，以達(dá)到高亮度、高照度的應(yīng)用需求;而在賣場、店家的長時(shí)間需求，多半選用熒光燈管(Compact Fluorescent Lamp;CFL);住宅多仍大量使用白熾燈、熒光燈(CFL)，或以省電訴求的新式省電燈泡。在眾多實(shí)際應(yīng)用場合中，耗能最高、效率最差的光源應(yīng)以白熾燈為主，因?yàn)閼?yīng)用時(shí)會(huì)讓大量電能轉(zhuǎn)換成無用的熱，也會(huì)讓燈具壽命因此降低。
　　以具體光源應(yīng)用觀察，日常照明市場所涵蓋應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣，包含建筑物照明、標(biāo)志、景觀照明、零售、信號(hào)燈、街道照明和住宅照明等。若要討論節(jié)能的效益，就必需針對現(xiàn)有的燈具提出科學(xué)化的*估的方法，例如以輸入功率比與實(shí)際輸出流明進(jìn)行效能衡量，目前也多實(shí)行每瓦流明數(shù)進(jìn)行*估基準(zhǔn)(或能源效率efficacy)*估。
　　不同照明方案能源效率差距大
　　以現(xiàn)有的照明應(yīng)用觀察，白熾燈照明方案的能源效率最差，例如，用60W白熾燈進(jìn)行照名實(shí)，能源效率約為10 lm/W，相較CFL熒光燈具的能源效率就可達(dá)50 lm/W。一支100W HID可具有80lm/W，相當(dāng)于產(chǎn)生8,000流明亮度。
　　LED光源效能與實(shí)用性大幅提升
　　LED的特質(zhì)在于本身就是1個(gè)電子零組件，與氣體放電式的HID燈具、CFL熒光燈具這類光源，必需以玻璃容器內(nèi)置高壓氣體的體積相對更小，不需內(nèi)填有毒元素，組件本身就設(shè)有金屬接點(diǎn)，并可焊接安裝在任意表面上，便利性相當(dāng)高。
　　LED具備未來光源多項(xiàng)優(yōu)勢，其中節(jié)能效益是最受業(yè)者關(guān)注的重點(diǎn)。
　　以往LED因當(dāng)時(shí)技術(shù)受限，在亮度無法有效提升，多用于指示性用途的輔助光源，但現(xiàn)在以白光LED為例子，制作方式早已大幅改善，例如，透過高效能藍(lán)光LED鍍磷產(chǎn)生近似白光的發(fā)光效果，同時(shí)大幅提升單一組件的亮度輸出，目前白光LED在能源效率已有大幅進(jìn)展，色溫表現(xiàn)4,500～6,000k下，在實(shí)驗(yàn)室的測試數(shù)據(jù)已可達(dá)到超越200 lm/W的高效能表現(xiàn)。
　　LED屬于固態(tài)光源組件，在組件的硬度、強(qiáng)度較高，不會(huì)如同傳統(tǒng)光源因?yàn)橹饕�由玻璃制成，�?huì)出現(xiàn)怕摔、不耐撞擊問題，也可搭配不同熒光粉設(shè)計(jì)或搭配構(gòu)型設(shè)計(jì)，產(chǎn)制各種不同特性的光源效果，整體組件亦不含汞，同時(shí)具備超過50,000小時(shí)壽命周期，LED壽命較僅能運(yùn)作1,000小時(shí)的白熾燈要高更多。
　　導(dǎo)入生活應(yīng)用仍有關(guān)鍵問題待克服
　　由于LED在原器件的物理特性差異，制作光源系統(tǒng)的觀念則與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)大不相同，需要有更多方面的技術(shù)與專業(yè)輔助。