｜高效率LED光源立體封裝應用技術

摘要：由於LED為指向性光源，並不同於傳統光源的發光特性，若是採用傳統燈具的作法，將不易發揮LED光源的特色，反而降低LED燈具的發光效率，增加燈具成本與體積。LED立體封裝技術大幅提升光學設計人員之可調變性，經實驗與光學模擬結果顯示：LED立體封裝模組之光使用效率可達90%以上，由於立體封裝模組具有薄型化、製作速度快與光型可調自由度高等特點。模組將可輕易整合至不同應用場合（路燈、室內燈、景觀燈等…），有效節省建置與維護成本，成功達成有效節能與提升照明品質之目標。

Abstract: The light source of LED is directional and different from the traditional light source. If the traditional fabrication process of lamp fixture is used, it would be difficult to manifest LED’s lighting features, and decrease its efficiency as well as increase the cost and volume. The LED three- dimensional packaging technology significantly improves the optical design flexibility for optical designers. The optical experiments and simulation results show that the efficiency of LED light modules with 3D package is up to 90%. This high efficiency is due to thin 3D module package, high production speed, and high degree of tunable freedom. LED Modules with 3D-packaging can be easily integrated into various applications (street lights, indoor lights, landscape lights, etc. ...), efficiently reduce the deploying and maintaining cost, and achieve energy-saving and high quality of lighting successfully.

關鍵詞：立體封裝、照明、LED路燈、發光二極體

Keywords：3D Package Module, Lighting, LED Street Lamp, LED

前言
近年來由於地球暖化與能源危機，全球正面臨溫室效應危機，在工業技術快速發展之際，人類對於環境大規模的破壞，對於整個地球村已經造成嚴重的影響，甚至對於人類的生活環境都已遭到嚴重的威脅，引發了大眾對溫室氣體二氧化碳的關注，節能減碳成為全球追求的目標，永續環保的發展已成為人類最重要的課題。為了減緩全球環境惡化的問題，綠色科技的研發與應用成為當務之急。目前台灣電力整體耗能統計，照明用電占全國整體耗能約30%左右，而伴隨照明產生的輻射熱會增加總能耗4~5%。節能與優質照明環境的設計成為重要課題。於目前照明燈具設計中常將LED光源（指向性光源）應用在傳統光源（非指向性光源）燈具上，LED的發光特性將無法完全發揮；相較於傳統燈具，為了使LED燈具符合使用者需求配光曲線分佈，需在傳統燈具中增加透鏡或反射罩等控光元件，因此燈具體積薄型化與燈具效率提昇幅度將因此受限，有鑑於以上問題。本文提出一種新穎二維立體發光二極體光源模組製作技術，文中以路燈光源模組設計為例，光源模組中具有複數顆發光二極體，各顆發光二極體晶粒將依燈具之配光需求而具有不同之傾斜角度，使此發光二極體模組發出的配光曲線無論是對稱光型或特殊需求的非對稱光型都能輕易的被設計，而不需額外加裝其它控光元件，具有縮減發光二極體燈具體積、增加燈具出光效率的功能，同時兼顧照明品質與舒適的視覺環境，LED立體封裝模組的高光效與高光源使用效率的設計有效達成提昇照明品質與節約能源的重要目標。