11 無螢光粉型高效能白光LED燈泡

單位:雲林科技大學-電子工程系

隊長:王柏翔

隊員:柯虢、林昭鳳、張博森


團隊介紹

本團隊在許明華教授以及林蘇宏博士的領導下,首創特殊多色混光技術,成功開發出標準化、穩定高流明輸出以及高演色性的白光LED燈泡,為全世界未來「LED光源全面取代傳統燈源」的革命性目標向前邁進一大步。


創作動機

照明與人類的生活息息相關,燈具的照明品質好壞與否更會深度影響生活氣氛與工作情緒。本次競賽的創作動機主要是針對「節能減碳」、「提昇照明品質」與「掌握核心專利」三個項目上做出貢獻。其動機說明如下:
1. 節能減碳:節能減碳為當前政府的施政主軸,因此如果能夠以低耗能的LED燈泡全面取代傳統燈泡,可以同時減少龐大照明用電量與其二氧化碳排放量,另外由於LED為一冷光源發光體(無紅外線輻射),不會製造出因照明所產生的熱源,如此一來就能夠減少額外空調用電量與其二氧化碳排放量,形成一節能減碳的良性循環機制;
2. 提昇照明品質:相較於傳統光源,由於LED光源具有高色純度與高指向性的優點,針對LED光學做最佳化設計,不難達到高品質的照明需求。
3. 掌握核心專利:開發「無螢光粉型」白光LED照明技術,並且自主掌握其核心專利,不但可以提昇臺灣在國際LED技術的領導地位,也是未來LED白光照明技術永續發展的重要關鍵所在。


LED燈泡

多色混光白光模組

人物演色性比較


創作過程

1. 將照明規格等參數套入混光排序規則演算法(專利技術)中,獲得若干組紅、綠、藍、黃不同色光LED光源之排列組合;

2. 進行LED白光模組之對稱式PCB佈局以及LED光源元件之焊接;

3. 根據LED燈具電氣控制條件製作出LED驅動控制模組;

4. 組裝各個模組完成白光LED燈泡的創作。比較於傳統省電燈泡,本團隊的創作能夠有效提升發光效率、經濟壽命以及演色性,達到節能減碳的目的。


作品介紹

本作品以創新的多色混光技術,設計出符合通用照明標準的白光LED燈泡,成功解決目前市場上白光LED燈具使用螢光粉所引起的嚴重光衰與低演色性等問題。針對本作品的特色,本團隊歸納出以下重點:

1. LED白光模組製作上使用多色混光技術,不但可以避免螢光粉專利侵權問題,還能達到高演色性與可調色溫的白光照明需求;

2. 不需要複雜散熱模組與高成本迴授補償電路即可提供穩定高流明的光源輸出;

3. 使用者可自由調整LED燈泡亮度,不需要額外做複雜二次光學設計,即可符合低眩光以及充足照度的閱讀照明需求。


圖像演色性比較

無色塊白光(左:6500K,右:2900K)


色溫/色座標


檯燈應用