LED封裝對光通量的強化原理

用LED背光取代手持裝置原有的EL背光、CCFL背光，不僅電路設計更簡潔容易，且有較高的外力抗受性。用LED背光取代液晶電視原有的CCFL背光，不僅更環(huán)保而且顯示更逼真亮麗。用LED照明取代白光燈、鹵素燈等照明，不僅更光亮省電，使用也更長效，且點亮反應更快，用于煞車燈時能減少后車追撞率。

所以，LED從過去只能用在電子裝置的狀態(tài)指示燈，進步到成為液晶顯示的背光，再擴展到電子照明及公眾顯示，如車用燈、交通號志燈、看板訊息跑馬燈、大型影視墻，甚至是投影機內的照明等，其應用仍在持續(xù)延伸。

更重要的是，LED的亮度效率就如同摩爾定律（Moore's Law）一樣，每24個月提升一倍，過去認為白光LED只能用來取代過于耗電的白熾燈、鹵素燈，即發(fā)光效率在1030lm/W內的層次，然而在白光LED突破60lm/W甚至達100lm/W后，就連螢光燈、高壓氣體放電燈等也開始感受到威脅。

雖然LED持續(xù)增強亮度及發(fā)光效率，但除了最核心的螢光質、混光等專利技術外，對封裝來說也將是愈來愈大的挑戰(zhàn)，且是雙重難題的挑戰(zhàn)，一方面封裝必須讓LED有最大的取光率、最高的光通量，使光折損降至最低，同時還要注重光的發(fā)散角度、光均性、與導光板的搭配性。

另一方面，封裝必須讓LED有最佳的散熱性，特別是HB（高亮度）幾乎意味著HP（High Power，高功率、高用電），進出LED的電流值持續(xù)在增大，倘若不能良善散熱，則不僅會使LED的亮度減弱，還會縮短LED的使用壽命。

所以，持續(xù)追求高亮度的LED，其使用的封裝技術若沒有對應的強化提升，那么高亮度表現(xiàn)也會因此打折，因此本文將針對HB LED的封裝技術進行更多討論，包括光通方面的討論，也包括熱導方面的討論。

附注１：一般而言，HB LED多指8lm/W（每瓦8流明）以上的發(fā)光效率。

附注２：一般而言，HP LED多指用電1W（瓦）以上，功耗瓦數(shù)以順向導通電壓乘以順向導通電流（Vf×If，f＝forward）求得。

■裸晶層：「量子井、多量子井」提升「光轉效率」

雖然本文主要在談論LED封裝對光通量的強化，但在此也不得不先說明更深層核心的裸晶部分，畢竟裸晶結構的改善也能使光通量大幅提升。

首先是強化光轉效率，這也是最根源之道，現(xiàn)有LED的每瓦用電中，僅有15％20％被轉化成光能，其余都被轉化成熱能并消散掉（廢熱），而提升此一轉換效率的重點就在p-n接面（p-n junction）上，p-n接面是LED主要的發(fā)光發(fā)熱位置，透過p-n接面的結構設計改變可提升轉化效率。