以光源為主體可將LED照明燈具展開4項技術的整合，分別為光學、電控、散san熱re與yu機ji構gou
，光guang學xue技ji術shu的de目mu的de是shi為wei照zhao明ming燈deng具ju設she計ji符fu合he需xu求qiu的de燈deng具ju光guang型xing，透tou過guo光guang學xue分fen析xi及ji仿fang真zhen並bing且qie利li用yong光guang學xue組zu件jian將jiang光guang源yuan的de光guang型xing轉zhuan換huan為wei燈deng具ju需xu求qiu的de光guang型xing；電控則可大致分為電源驅動及控製係統，電源驅動目的是為將外部電源轉換為LED所需求的電壓或電流，控製係統就是讓燈具結合傳輸及數字化操作，賦予燈具生命
；由於LED光源在發光的同時也產生大量的廢熱
，散熱結構設計使LED燈具與光源保持適當的溫升，以避免減低效能及壽命；由於LED燈源體積小，使用變化大，因此機構設計可以讓LED燈具有別於傳統熒光燈或HID燈具
，展現更多樣化的連接方式，因此LED照明燈具不論是取代式燈泡或者是新一代的LED照明模塊，皆為上述技術的整合。

 

根據J.P. Morgan 2010的研究亦顯示，2015LED燈泡在全球照明市場的滲透率可達40%

，約近40億顆的銷售量
；並預計在2018年前達到75%的滲透率。「現在市場上已有不少供貨商開始生產製造各種不同類型的LED燈泡
，以便供消費者進行選擇。」目前由於一個光通量等同40W、470lm白熾燈泡的LED燈泡市場價格約20美元
，60W、800lm白熾燈泡的LED燈泡其市場價格更是高達每個40美元，由於價格因素使得一般民眾對LED燈泡的接受度仍不高。

 

依據SSL製造成本的分析數據顯示，隻是Thermal and Metal Bending

、Driver/Power Supply、LED Back-End Process這3項與散熱及驅動裝置相關的零組件，就占去一個LED燈泡高達80%的成本；而其餘的Luminaire Optics、Luminaire Assembly
、Phospor…等項目，其總和則不到成本的20%。至於實際與LED相關的零組件
，更是占不到5%的比例。

 

 

以往LED照明業者老是強力要求LED產品供貨商降低供貨售價
，根本就是搞錯方向
，對於LED燈泡價格的改善是於事無補。如何思索新的設計模型，以便在兼顧效能與成本的需求下，發掘出最合理的LED燈泡新BOM表
，才是值得業者投入的方向。 

 

而這當中又以LED產生熱量的處理方式最為重要。若未能有效解決散熱問題，就會提高接麵甚至是整體芯片之溫度，芯片的高溫會導致LED造成下列的影響:

 

1. 降低發光效率：不同的溫度下，發光效率對溫度的關係圖如下圖
，發光的效率會隨著溫度的提升而減少。

 

 

2. LED芯片的損壞：一般設計發光二極管的工作溫度不超過120℃，若在超過芯片可承受之高溫下運作，則會造成芯片的失效及損壞。 

 

3. LED之壽命衰退：承接著第2點，在高溫之下點亮的LED其使用壽命也隨之減少。 

 

4. 中心波長偏移：隨著芯片溫度的提升
，中心波長會有所偏移，而此偏移現象會造成LED的色彩變化。 

 

5. 封裝材材料化：用於LED的封裝材料多為高分子材料，若持續在高溫下作用，會使封裝的材料脆化及劣化。

 

 

隨著發光二極管的製程技術以及效率的不斷提升，為了配合市場的發展需求，朝著更大功率及更高亮度來發展，也就是說高功率的LED已經成為趨勢。HV LED不僅能將家用交流電源透過外接全波整流器來驅動，也可以利用直流電來驅動，應用的範圍相當的彈性。而高壓發光二極管的芯片的發光效率比一般在正負半周轉換的AC LED要高。

 

 

也因為HV LED高電壓的特性，使得在相同電功率輸入時，相對於傳統的DC LED芯片結構而言，可降低流過HV LED每塊微晶粒之電流，也因為HV LED小電流、多微晶粒的設計，因此可提高電流分布的均勻性。HV LED單元間的互聯是利用基板上的布線完成的
，封裝製程簡單，封裝成本相對低廉，因此高壓低電流的設計產生更佳的發光效率。

 

相比低壓LED，高壓LED有兩大明顯競爭優勢：

 

第一
，在同樣輸出功率下，高壓LED所需的驅動電流大大低於低壓LED。

 

第二，高壓LED可以大幅降低AC-DC轉換效率損失。

 

 

 

隨著LED朝著高功率方向的發展
，導熱、散熱相關問題的解決也勢在必行，而解決此類問題的途徑也相當多元化。針對大功率LED照(zhao)明(ming)的(de)散(san)熱(re)技(ji)術(shu)
，采(cai)用(yong)陶(tao)瓷(ci)基(ji)板(ban)。由(you)於(yu)具(ju)有(you)與(yu)半(ban)導(dao)體(ti)有(you)接(jie)近(jin)的(de)熱(re)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)與(yu)較(jiao)高(gao)的(de)耐(nai)熱(re)能(neng)力(li)，能(neng)有(you)效(xiao)地(di)解(jie)決(jue)熱(re)歪(wai)斜(xie)及(ji)高(gao)溫(wen)工(gong)藝(yi)問(wen)題(ti)。陶(tao)瓷(ci)基(ji)板(ban)特(te)性(xing)如(ru)下(xia)：

 

1.可用於PKG數組封裝。

 

2.可用於高電壓

、高溫度的製程並與LED有良好的熱膨脹匹配係數。

 

3.厚度薄、尺寸小散熱性佳。

 

4.工作溫度非常高，可適用高功率LED使用。

 

5.壽命長、可抗腐蝕、耐高溫、物理特性穩定。

 

在COB封裝中，由於散熱路徑較短，LED芯片由工作中產生的熱能可以有效傳遞至散熱片，因為具有這樣的特性，COB封裝可以比傳統離散式組件封裝維持更低的LED芯片接麵溫度。LED接麵溫度在LED壽命與效能表現扮演相當關鍵的角色，較低的接麵溫度由於劣化程度較低，因此壽命較長，此外，LED在溫度較低時，每單位功率輸入的光輸出也較高。簡單來說，COB封裝可讓終端使用者以更少的溫度管理需求或更低的係統成本
，得到比傳統離散式組件封裝更好的效能產品。

 

 

長久以來，LED的散熱問題是影響其發光效率的關鍵，因此成為照明業者努力改善的重點課題。其中，封裝技術對於LED的散熱效能扮演著相當重要的角色，尤其是因應照明應用的需要，高功率LED的封裝技術的發展動向亦引發關注，現在COB型LED陶瓷基板具有比支架低的熱阻係數
，是最適合高瓦數LED的封裝結構。

 

隨著LED芯片發光效率的提升，未來照明勢必以成本及可靠度為第一考慮因素。因此Stately綜元光源采用的HV 芯片+Ceramic基板+COB封裝是目前室內照明係統光
、機、電、熱提最佳的解決方案。