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1、全球照明级LED发展现况与厂商一览照明级 LED规格探讨照明级 LED可以从许多层面来探讨与分类。 从芯片端来分类的话， 可以从电流来分类小功率 (High Brightness LED ，20150mA)，高功率 (High Power LED ，150mA)，AC LED等类型。而从封装结构来区分主要可以分为在单一封装体上用单一芯片来作单芯片封装 (single chip package) 、或是在单一封装体上用多芯片做成多芯片封装 (multi chip package) 。而不同的封装结构与芯片都有其适合的照明灯具市场。Figure-1照明级 LED芯片与封装规格各种规格LED所适用的
2、LED灯具目前灯泡型式的 LED灯具采用的光源多半为单晶、多晶封装的高功率 LED、ACLED等。单晶封装的高功率 LED，普遍用在 MR16、LED投射灯等光源集中、指向性强的照明产品。 而 10W以上取代省电灯泡的 LED灯泡则是采用多颗封装的高功率 LED当作光源。 ACLED，受限于 ACLED芯片的技术瓶颈，目前普遍还是 10W以下取代白炽灯的 LED灯泡居多。至于灯条型式的照明灯具， 现阶段厂商多半采用小功率多晶封装形式，也有厂商采取高功率多晶封装形式。Figure-2各种规格 LED所适用的 LED灯具LED与传统光源的成本比较至于 LED光源与传统灯具光源的成本比较上， 现阶段
3、 LED的 $/Lm(Lumen per dollar) 大约在 USD 0.010.02 左右。由于 LED价格经过去年的大幅度下跌，因此相较于传统省电灯泡的价差由去年的 510 倍缩小至 24 倍，这也是今年以来LED照明逐渐加温的原因之一。不过由于传统灯具市场非常成熟， 因此传统灯具的亮度与价格并不会呈现同比例变化，但是 LED却不相同。由于 LED为半导体组件， 价格与亮度会呈现同比例增加。在价格考虑上，目前还是以 10W以下的 LED灯泡的渗透率最高。至于LED灯条的部分，由于产品价格相较传统灯管价差高达 20 倍以上，目前还是以商用空间或是政府标案才有机会导入。Figure-3 L
4、ED与萤光灯的 $/Lm 比较欧美照明级 LED供应商CREECREE为上游芯片到封装的整合供应商。近年所推出的 Xlamp系列在照明级LED上颇获好评，无论在发光效率或是寿命上都非常有竞争力。主要原因在于芯片的材料上采用碳化硅基板 (Silicone Carbide) 来取代蓝宝石基板， 碳化硅基板的导热系数几乎是蓝宝石基板的 10 倍 (Silicone Carbide has 10 times Verticalthermal characteristics than Saphire)，及既导热又导电可垂直直接将热导出。此外、萤光粉的配方以及涂布上也有独特的专利技术。而2009 年美国即将
5、公布的 Energy Star 规范，现阶段 CREE也已经能够符合， 同时也已经通过 LM79、LM 80 测试的大部份项目，因此对于未来想要出货到美国的照明灯具产品， CREE 的 LED会具有相当大的优势。目前 High Power Xlamp 系列的包含 XR-E(7090 封装 ) 、 XR-C， XP-E(3535 封装 ) 、XP-C，以及 MC-E(7090 4 晶封装 ) 几种规格。 XP与 XR的规格差异在于封装体大小， XP的尺寸缩小近 80%，可以有效的降低材料成本，达到与 XR 系列一样的发光效率，但最大建议操作电流由 XR 系列的 1Amp 降低为 700mA。XP
6、-E的发光效率最高可达 114Lm/W(cool white)MIN, 并已经大量出货。而 MC-E则是采用 4 颗高功率的多晶封装，整体光通量最高可达到 430Lm350mA，建议操作最大值为 700mA。OSRAM照明大厂欧司朗 (OSRAM) 在 LED领域由旗下子公司欧司朗光电半导体 (OSRAM Opto Semiconductors) 负责。 OSRAM Opto Semiconductors 具有从芯片到封装的整合能力， 并且有多项白光专利技术。 在芯片端以 ThinGaN技术开发出高亮度的 LED，首先在 InGaN 层上形成金属膜，之后再剥离蓝宝石。这样，金属膜就会产生映射的
7、效果而获得更多的光线取出。而在高功率的产品线规格上，依据功率不同而区分为 Golden DRAGON (1W)、 Platinum DRAGON (3W)、 Diamond DRAGON (5W)。都是以单颗高功率 LED封装于在 PLCC里面。以目前的 Golden DRAGON系列的主力产品 LUW W5AM和 LCW W5AM 为例，光通量可达 112-130 lm 和 71-82 lm，发光效率分别是 100 lm/W和 64 lm/W。日本照明级 LED供应商NichiaNichia 的主要产品为小功率多晶封装的 LED，藉由并联多颗小功率 LED芯片在 PLCC封装体上。由于每单一
8、个小芯片所分配到的电流极小，可以达到高光效以及不需要太多散热的优点。在产品策略上， Nichia 与 Lumonus合作后，今年也会推出高功率的 LED产品。而 Nichia 在去年所推出 083 规格也是不少 LED灯具厂商的偏好规格。以目前主流 083B 为例，在 300mA下以 3.3V 驱动，发光效率可以达到 100Lm/W。Toyoda Gosei在 3C背光领域市占率颇高的日厂丰田合成 (Toyoda Gosei, TG) 也将在今年推出 3W的高功率 LED产品。采用单芯片封装形式，以 Flip chip 技术将 High power LED倒置于陶瓷基板上，透过底部的反射层提高
9、折射次数。由于不需要导线架，因此没有导线架遮蔽的问题，有助于提升发光效率，发光效率可达 80Lm/W，且产品尺寸仅只有。此产品使用无机材料制成，具有高信赖性与寿命长的优势。目前已经在送样阶段，预计将于今年中量产。台湾照明级 LED供应商艾笛森艾笛森为台湾知名的高功率 LED封装厂商。高功率 LED组件主要采用 Lead frame 封装形式， 2008 年下半年也陆续推出尺寸较小的 COB封装的组件。可以供应的 LED规格从 1W100W不等。以 Ediexeon ARC为例，采用台湾的芯片， Lead frame 单晶封装形式，分别提供 1W/3W规格。在 350mA下，发光效率可以达到 1
10、00Lm/W。实测 3000 小时光衰大约 3%。主要应用于室内与商用空间的照明灯具。而另外一个系列的 Edistar ，于陶瓷基板上采用高功率多晶封装的形式。规格分别为 50W/100W，光通量可以达到 4000/7000Lm，发光效率可达 70Lm/W。由于可以直接应用于路灯上， 因此客户询问度很高。 不过由于高功率多晶封装的散热问题不容易处理， 会影响到光效与寿命， 因此想要使用的灯具客户必须要有相当的解热能力才能考虑选购此规格。齐瀚光电齐瀚光电股份有限公司创立于 2004 年，透过母公司 LUSTROUS在美国申请专利，由齐瀚生产制造，并且以 LUSTROUS品牌对外销售。齐瀚的刘家齐
11、总经理特别强调该公司自有的高功率COB封装专利，由于市面上 COB封装几乎都做平行结构，目前只有齐瀚有能力做垂直的结构。其高功率LED组件在 silicon wafer 做 COB封装，透过氮化物的双色萤光粉来混成白光，并且在封装后再加上一次光学处里。主要的产品规格 5W10W不等，未来将会开发出 15W的产品。目前新产品以下列三个规格为主， Diamond/Diamond Pro 系列发光效率 70-80Lm/W，CRI 75% 左右。而 Crystal 系列演色性高达 92%，适合应用于百货公司，展示柜的商品照明。该公司的高功率 LED组件寿命大约 1.5 万小时。新强光电以往在 LED路
12、灯领域着墨较多的新强光电逐渐改变其产品策略。从 2008 年开始主推其光源引擎， 并且开发多样的室内或是商用照明灯具。 新强光电的陈振贤董事长强调该公司拥有芯片、 封装、散热等多项专利， 因此新强的 LED组件由芯片端即自行设计， 并且委外制造。 而后续的封装以及散热引擎一体成行， 为台湾少数能够整合芯片到封装的高功率 LED供应商。新强最新的产品 NeoPacEmitter 为高功率多晶封装的 LED组件，30W 的 LED 光通量可以维持在 1,500Lm，尺寸仅有。虽然发光效率只有 50Lm/W，但是搭配自有的散热模组可以将junction temperature控制在 60C，进而确保 LED光源的耐久性并维持其光特性。 陈振贤董事长强调目前实测的光衰数据已经达到 2.1 万小时，预估在室温 25下产品寿命可高达 6 万小时以上。而今年也将会推出 70Lm/W的 NeoPac Emitter 规格。随着 LED的效率提升与技术进步， LED应用领域逐渐由背光以及指示灯用途开始跨入照明领域。不过为了要解决光与热的问题， 各家 LED厂商从芯片到封装，甚至到灯具都有各自的解决方案， 产品规格繁多。 因此 LEDinside 为读者整理现阶段照明级 LED的发展现况，以及各家厂商的主力产品。
