史上最高效率與合理價格的光源，來到關鍵時刻。白光LED與有機EL，聯手打造照明的新空間。照明與IT的融合帶來控制技術的戰國時代。光的質感與多樣性，打開人類的新世代照明史詩。簡短地說，半導體照明-> 自律照明 -> 照明IT化-> IPv6雲端控制，進化之旅，照明邁入新世紀。
2011/3/11，世紀大震震醒了人類恐懼的大夢，核能發電不再是綠色能源。電力的可貴深植人心。光是日本的照明就佔掉日本全體電力使用量的兩成。從用電的效率觀點來看，LED照明就擔負重要的大任來節能。光是便利商店店頭導入LED照明的實際成績，相當積極。
2011年米蘭設計展(Milano Salone 2011)加上Lumiotec 2011，有機EL被歐洲人形容為「上質的光」讚嘆不已。而有機EL能夠將照明與空間一體化的設計彈性，可以改造室內照明的新革命。
日亞化學之GaN系白光LED晶片的生產線擴充，2012年的生產能力能夠達到500億個的規模；是2009年的四倍之多。韓商首爾半導體於2010年初的生產量約10億個，預計2011 年達22.5億個。其他，如歐商OSRAM還有緊追在後的低價中國製造商，都在增強生產能力。
<<< 東芝的白光LED藝術-光‧時‧場。取自米蘭設計展。>>>
(編註:其他圖片詳見本刊印刷版)
<<< 有機EL。三菱化學於米蘭設計展2011。>>>
LED照明設計 半導體照明新機運
先從韓國與日本雙強的觀察來說起。
韓國的強烈政府主導，強化對策育成新商機。超速成長的LED照明產業，帶來新機運。不僅日本大型企業的存在感，好比說，東芝、日立、NEC、Sharp、Panasonic等。韓國奮力期望2012成為LED產業強國前三強，在2008揭櫫了「低碳、綠色成長」為未來該國的願景，其內容不外乎三大要領：
*藉由新領域的擴大，對國家有所發展。
*提升人民生活品質與改善環境。
*對國際社會的氣候變動，有所貢獻。
LED的市場佔有率，2008的市場佔有率8.3%，2012提高到15%。首爾的公共機關計畫全面更換LED，包含鐵路營運也積極進行LED化。為了人才、材料、信賴性以及大型企業與小型企業的良性關係；韓國政府打出的方針是在大學新設LED照明應用設計的博士課程，大學也開設LED專門學科，積極實施LED關聯的工程實習教育。光是「KS認證規格」中，就有9種關於LED照明的產品種類。
日本於2010/4施行的修定版本省能法，使得廠商白光LED出貨量快速上升。若是用光束每流明(lm)的費用，很快就會追上日光燈；然後，追擊傳統省電燈泡。白光LED單價的滑落，據稱每年還會以30%的速率滑落。每流明的成本在2015年之前就可以與傳統省電燈泡並駕齊驅。若是再說LED照明是高單價的玩意，可就錯了。而且，背後還有一道機關不能忽略，那就是LED的發光效率還會繼續爬升。若是打開照明用高級品種的型錄，130~140lm/W是當前水準，實際使用條件可能約110~120lm/W；若是安裝照明器具之後的總體綜合效率約100lm/W。200lm/W的白光LED，在2012~2013年就可以見到；實際使用條件下到達200lm/W，不用五年就可以產品化。一旦低價格與高效率兩立之際，LED照明的時代全面來襲。當然，目前支撐白光LED價格的主來源，該是液晶電視的背光源。LED照明是接棒而擴大引爆市場。
其次，與照明融合的技術，該是感應器與IT技術的提攜，帶動LED照明在「光質」上的變化，也就是另一波的控制技術戰國時代。為何會持有這種觀點呢？畢竟，白光LED的控制是豪秒或微秒，與IT技術的整合性高。而對於投入電流明亮度追隨性變化的連動，發揮適度調光的威力，當屬感應器。與IT技術的提攜，就隱含了照明的高機能化。比如說，利用網路來控制照明，對於IT企業或是研究機關，是相當有吸引力。再仔細想遠一點，IPv6網路的活用，若是賦予IP位址，照明的控制將更無遠弗屆。
若是要硬說LED光源的缺點(不見得是缺點而是其特徵)，該是它是點光源，而不是面光源。而這個薄型的面光源特徵，恰好由有機EL來接手。因此，白光LED與有機EL不見得是競爭的姿態，走向「適材適所」的可能性很高。
生產線的擴張最為有效的方式就與傳統半導體一樣，將晶圓大口徑化並提高良率。當然，每批生產顏色的「均一性」問題必須能夠在可接受的範圍內。
白光LED的超進化論
白光LED絕對不僅於發光效率問題，其他諸如溫度安定性、演色性等，也是圖謀產品差異化的面向。不過，多數的人還是將焦點擺在「發光效率‧至上主義」的數字競賽。若是依據過去的歷史足跡來觀察，發光效率的年增率約在15%提升。但是，不要忽略了科技不是沒有底線的，一般的觀點，認為260lm/W可能是藍光LED與黃色螢光體組合獲致白光LED之限界領域。超越200lm/W是當前每家廠商的先行目標。
白光LED投入電力變換為光投射到外部的流程有三步驟，從此而知，發光效率提高的空間也盡在這三個過程之中，如何減少能量損失。具體來說，各式各樣的改善對策之提案大約如下：
*藍光LED因為電力而發藍光。可以改善的地方有電氣阻抗的損失降低、發光層發生電子變光子的內部量子效率的改善，還有將光子從藍光LED晶片取出的效率等。電氣阻抗損失的指標，即是意指白光LED的順向電壓的下降。比如說，照明用途常使用的1W產品，從過去接近4V的順向電壓，降到當前2.9V~3.0V的程度。若是考量藍光的能量(2.75eV)，以前投入的電力約有20%~30%因為電氣阻抗而失去，現在的損失則約是5%的程度。
*利用螢光體將一部份藍色光變換為長波長的可見光。理所當然，能夠提升之處即在於變換效率的改善。
*藍色光與波長變換經由封裝，放出到外部的白色光。改進之路即是光取出效率。高級的品種約70%前後，實驗室研究開發可到達90%的層次。
要實現超越200lm/W發光效率的目標，第u點的內部量子效率以及第v點的波長變換效率，必須有總體的對策。目前，內部量子效率約在50%~70%的水準。依據開發出每LED晶片1000lm的飛利浦(Phiplis Lumileds Lighting)的說法，內部量子效率拉高到80%以上乃是必要的。
那有趣的問題就來了，究竟該如何下手來改善內部量子效率以及波長變換效率呢？若就內部量子效率來說，發光層材料GaN系半導體磊晶結晶的結晶品質改善或是發光層構造來下工夫。波長變換效率則是螢光體材料的改良或是開發新規的材料。
根據首爾半導體、三菱化學的資料；GaN系結晶的結晶面從現在的極性面變更為非極性面，可一口氣提高內部量子效率。2012或許就看的見。
白光LED廠商的課題
當白光LED廠商在圖謀發光效率的課題時，面對急峻的開發時刻，卻也存在著底下幾個課題要去勇敢面對：
價格競爭力
要在價格上發揮效用，勢必要對白光LED的成本構造有個理解，才知道該如何來戰。若是仔細來看Display Research的資料，白光LED的成本結構大致如下：
*LED晶片：62%。
*引線框架(lead frame)：27%。
*人事費用：5%。
*處理費用：5%。
*膠帶(tape)：1.4%。
*樹脂(PPA)：0.1%。
*金線(Au)：0.01%。
*螢光體材料：0.01%。
*封裝材料費：0.002%。
*其他材料費：0.478%。
常用的手段是擴充生產線，或許藍光LED晶片的小型化才是關鍵，也就是從晶圓取出的晶片數量。晶片若要小型化，還能有相同層度的亮度，勢必要增加電流密度。可是，提升電流密度會有降低發光效率的「垂落(Droop)」現象加大能量損失。因此，在邁向晶片小型化的路徑上，一定要有消弱「垂落(Droop)」現象的對策。當白光LED投入電流增大，每個LED的明亮度增加，也就是意味了照明機器所要搭載LED的數量。
針對照明用途的白光LED，使用降低「垂落(Droop)」現象的產品，已經出現在市面上。比如說，德商OSRAM Opto Semiconductor的『UX:3』技術，投入350mA時的光輸出，約提升了10%。
垂落(Droop)」現象的抑制，即是在藍光LED晶片面內做電流均一化的處理，可能在發光層使用量子井的構造、提高結晶品質的效果。就歐斯朗的『UX:3』技術來說，藍光LED晶片表面所設置的n傳導電極移到晶片內部，圖謀晶片面內電流密度的均一化。
<<< UX:3 技術的LED晶片斷面圖。>>>
<<< UX:3 技術的白光LED「OSLUX」。相機閃光燈用途。>>>
電流密度局部高的箇所不存在，提高密度提高顯著的歐傑再結合(Auger recombination)減低。歐傑再結合(Auger recombination)是不伴隨發光的電子與電洞再結合。這個抑制牽涉到內部量子效率的提升問題。
溫度安定性
涵義是說不會因為溫度高而降低性能。遽聞，白光LED目錄上的發光效率值多數是在環境25度C下，以脈衝狀(pulse)電流來測量的。藍光LED晶片的發光部溫度(接合溫度)，但是，實際使用於機器裝置的場合，接合溫度上升到85度~100度。一般的白光LED，與25度C的發光效率相比，約滑落10%~15%。不過，也有新的技術出現來抑制這個現象。好比說，飛利浦(Philips Lumileds Lighting)發表100度C動作惡化3%程度的製品，將放熱性高的LED晶片在陶瓷基板上採用覆晶的方式，也採用量子井的構造來減輕內部量子效率的影響。
而日商Sharp於2011/3開始販售的照明用白光LED，也是將發光效率的溫度變化壓低。當投入大電力25W時，儘管接合溫度抑制很難，其表面溫度70度的發光效率或光束，比起25度C，約滑落5%~6%。
<<< 25W投入電力，發光效率91lm/W。取自Sharp。>>>
照明用途的高演色性
照明光源有一個很重要的名詞「演色性」，簡單來說，光源對物體顏色呈現的程度就稱為演色性CRI (Color Rendering Index )，也就是顏色逼真的程度。「演色性」是一般照明器具光源常用的一個項目，為了與傳統光源不會有不協調的感受，白光LED係以「演色性指數(CRI-color rendering index」，簡稱為Ra數值，作為基準。
然而，隨著照明用途的增廣，單單是Ra不是足夠，含有彩度高的綠色或紅色等特殊演色性指數也受到期待。演色性通常是從螢光體來下工夫。然而，提供演色性往往落入發光效率滑落的困境。如何兩立高演色性與發光效率，的確是廠商面臨的挑戰。三菱化學提出非極性GaN基板的利用。
產品之間顏色的「均一性」
均一性問題是LED照明器具廠商不可忽視的課題，畢竟，會使用多數個LED元件，若是彼此之間存在了色度差異性，就難以獲得白色的均一性。通常，白色LED的均一性，通常是使用「麥克亞當橢圓(MacAdam Ellipse)」色度差評價。多數是使用6階(step)以內，也有4階以內或2階以內的產品。比如，美商Cree就有兩階的產品。
至於白光LED元件之間的偏移降低手段，各個公司有其手段。比如說Cree選擇的方法是藍光LED晶片批覆螢光體層為白光LED之後，將多數個晶片收那在封裝中，經由全白色LED晶片發光頻譜的重疊，圖謀發光頻譜的平均化。
每個封裝平均取出的光束大小
光束的大小，瞄準每個封裝超越1000lm的水平。對於產品裝置商來說，使用多數個LED的白光LED，可以減少零件數量，裝置的設計自由度比較好。
市面上，超過1000lm的白光LED，也出現在市場上。比如說，日商Citizen所販賣的CL-L340系列，當投入41.9W的大電力時，光束達4390lm；它是搭載200個藍光LED晶片。未來的視野，期待搭載400個晶片時，一個封裝可以獲得10000lm。
<<< CL-L340。>>>
至於日商Sharp所開發的照明LED元件，當投入25.9W時獲得2370lm的光束，色溫度3000K、Ra為83；實現室內照明所需要的條件91.5lm/W，它是使用個自社所開發提高內部量子效率的多數個藍光LED晶片。
無論是哪一個項目，與發光效率均有某種程度的取捨關係(tradeoff)，加減是微妙的嚐試。
照明與IT技術的融合 – 光質的戰國時代：
早期照明著重於光量，隨著與IT技術的融合，開始重視光質的表現。不難判斷由於各種不同產業的湧入，啟動了照明產業的大變革。
大地震帶來的節電效應，有機會是日光燈的替換潮。不單是如此，更富有改變「生活風格(life style)」的潛力。具體地說，就是卓越的調光‧調色。以傳統日光燈來說，0%~100%的完全調光很難實現，LED卻是一件簡單之事。況且，日光燈低光量點燈的場合，發光壽命變短；點燈之後也需要時間來讓光量安定化。
3/11大地震之震災，振醒了昔日「光量過剩」的浪費，開始思考光的適時(Just in Time)運用。我們可以觀看IDEC所導入的實際案例來看節電的效果。假設使用全用日光燈的消耗電力為基準：
*利用手動On/Off、沒有調光：節電26%。
*手動的照度最適化：節電41%。
*感應器連動自動調光：節電52%。
遽聞，大塚商社的倉庫導入感應器連動的LED照明，有節電80%的亮麗成果。
不侷限於調光，實現改變色溫度的調色機能，也變動了LED照明器具的型態。無妨這麼說，光源的配置越來越近似顯示畫素的配置。
<<< 也可以調整色溫的方式。>>>
就以Kokuyo於2010/10開始販賣的Intelligent Work Lighting為例，它的特徵大致上有：
¹. 照明從「一齊亮燈」到「個別亮燈」。
*確保必要的照度、提供快適的光環境。
*不在局限於天花板、簡單容易導入。
<<< Intelligent Work Lighting。取自Kokuyo。>>>
以上這些說明是要闡明一件事情，「照明與IT技術的融合」會激起業界的變化。因感應器連動實現自律或自動的LED調光系統之實現，需要聯繫LED照明與感應器之通信系統，而控制‧管理端末群的各種週邊技術與裝置機器也是必要的。這個市場規模宛如美商西部開拓期，不單是照明器具業者，各種不同領域的業者會虎視眈眈，比如說，知名的IKEA等。
既然如此，浮出有趣的問題；那就是通信與控制規範問題。雖然，歐洲有DALI兩線式的規格，實際上多數廠商之間的產品相互接續性根本沒有。在國外有大樓能源管理系統BEMS(Building Energy Manager System)規範、舞台照明規範等。還有令人懼怕的網際網路IP通信協定。當IPv6來到之際，各個感應器賦予IP位址，應用的空間就看想像了。
有機EL – 丰姿迷人的光彩：
2011米蘭設計展，有機EL照明讓歐洲人讚嘆不已。歐洲人以『上質的白』來形容。它具有「面發光」、「透明」等特徵。尤其在裝飾光或是氣氛光的用途上，魅力無盡，與家具、裝潢的搭配，是LED照明難以匹敵之處。
若是關鍵性生產技術可以利用樹脂基板，採用塗布的處理，那麼，神也會讚嘆的「彎曲式照明」也就會進入實用化；價格問題也解決了。
<<< 有機EL照明的丰姿。米蘭設計展 2011。>>>
結語：
總之，白光LED的完整事業線是材料→晶片製造→封裝→模組→照明器具→客戶服務。以日商Citizen所販賣的模組為例，不使用AC-DC變換電路，直接用交流來點燈。對於照明器具的廠商來說，省卻掉電源電路的設計，開發期間縮短，卻也降低了競爭者參入的門檻。將來各種異業競爭的危險性機率非常高。
衷心期待不要發生劣幣逐良幣的惡性淘汰現象，否則，LED照明陷入有如低價光碟機、手提音響般的菜市場，雖然人人買的起，卻是爛品一堆，成為都市礦山。這就完全遺失了『科技 要讓生活更為美好』的終極夢想。
<<< LED燈用遙控器來控制將不是新鮮事。>>>
[ 參考資料 暨 延伸閱讀：]
1.http://ism.excite.co.jp/design/rid_E1302180906005/。Milano Salone 2011。
2.http://www.japandesign.ne.jp/salone/11/sato/。
3.http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/event/ms2011/20110420_440815.html。光的花見。
4.http://www.osram-os.com/osram_os/EN/News_Center/Spotlights/Technology/Bringing-LED-Efficiency-to-New-Heights-OSRAMS-UX3-Chip-Technology.html。
5.http://en.wikipedia.org/wiki/MacAdam_ellipse。
6.http://www.idec.com/jpja/products/Catalogs/LED/index.html。LED產品資訊。
7.http://www.mori.co.jp/company/press/release/2010/02/20100225110000001867.html，知的照明。
8.http://www.kokuyo.co.jp/press/2010/10/1089.html，Intelligent Working Light。
2011/3/11，世紀大震震醒了人類恐懼的大夢，核能發電不再是綠色能源。電力的可貴深植人心。光是日本的照明就佔掉日本全體電力使用量的兩成。從用電的效率觀點來看，LED照明就擔負重要的大任來節能。光是便利商店店頭導入LED照明的實際成績，相當積極。
2011年米蘭設計展(Milano Salone 2011)加上Lumiotec 2011，有機EL被歐洲人形容為「上質的光」讚嘆不已。而有機EL能夠將照明與空間一體化的設計彈性，可以改造室內照明的新革命。
日亞化學之GaN系白光LED晶片的生產線擴充，2012年的生產能力能夠達到500億個的規模；是2009年的四倍之多。韓商首爾半導體於2010年初的生產量約10億個，預計2011 年達22.5億個。其他，如歐商OSRAM還有緊追在後的低價中國製造商，都在增強生產能力。
<<< 東芝的白光LED藝術-光‧時‧場。取自米蘭設計展。>>>
(編註:其他圖片詳見本刊印刷版)
<<< 有機EL。三菱化學於米蘭設計展2011。>>>
LED照明設計 半導體照明新機運
先從韓國與日本雙強的觀察來說起。
韓國的強烈政府主導，強化對策育成新商機。超速成長的LED照明產業，帶來新機運。不僅日本大型企業的存在感，好比說，東芝、日立、NEC、Sharp、Panasonic等。韓國奮力期望2012成為LED產業強國前三強，在2008揭櫫了「低碳、綠色成長」為未來該國的願景，其內容不外乎三大要領：
*藉由新領域的擴大，對國家有所發展。
*提升人民生活品質與改善環境。
*對國際社會的氣候變動，有所貢獻。
LED的市場佔有率，2008的市場佔有率8.3%，2012提高到15%。首爾的公共機關計畫全面更換LED，包含鐵路營運也積極進行LED化。為了人才、材料、信賴性以及大型企業與小型企業的良性關係；韓國政府打出的方針是在大學新設LED照明應用設計的博士課程，大學也開設LED專門學科，積極實施LED關聯的工程實習教育。光是「KS認證規格」中，就有9種關於LED照明的產品種類。
日本於2010/4施行的修定版本省能法，使得廠商白光LED出貨量快速上升。若是用光束每流明(lm)的費用，很快就會追上日光燈；然後，追擊傳統省電燈泡。白光LED單價的滑落，據稱每年還會以30%的速率滑落。每流明的成本在2015年之前就可以與傳統省電燈泡並駕齊驅。若是再說LED照明是高單價的玩意，可就錯了。而且，背後還有一道機關不能忽略，那就是LED的發光效率還會繼續爬升。若是打開照明用高級品種的型錄，130~140lm/W是當前水準，實際使用條件可能約110~120lm/W；若是安裝照明器具之後的總體綜合效率約100lm/W。200lm/W的白光LED，在2012~2013年就可以見到；實際使用條件下到達200lm/W，不用五年就可以產品化。一旦低價格與高效率兩立之際，LED照明的時代全面來襲。當然，目前支撐白光LED價格的主來源，該是液晶電視的背光源。LED照明是接棒而擴大引爆市場。
其次，與照明融合的技術，該是感應器與IT技術的提攜，帶動LED照明在「光質」上的變化，也就是另一波的控制技術戰國時代。為何會持有這種觀點呢？畢竟，白光LED的控制是豪秒或微秒，與IT技術的整合性高。而對於投入電流明亮度追隨性變化的連動，發揮適度調光的威力，當屬感應器。與IT技術的提攜，就隱含了照明的高機能化。比如說，利用網路來控制照明，對於IT企業或是研究機關，是相當有吸引力。再仔細想遠一點，IPv6網路的活用，若是賦予IP位址，照明的控制將更無遠弗屆。
若是要硬說LED光源的缺點(不見得是缺點而是其特徵)，該是它是點光源，而不是面光源。而這個薄型的面光源特徵，恰好由有機EL來接手。因此，白光LED與有機EL不見得是競爭的姿態，走向「適材適所」的可能性很高。
生產線的擴張最為有效的方式就與傳統半導體一樣，將晶圓大口徑化並提高良率。當然，每批生產顏色的「均一性」問題必須能夠在可接受的範圍內。
白光LED的超進化論
白光LED絕對不僅於發光效率問題，其他諸如溫度安定性、演色性等，也是圖謀產品差異化的面向。不過，多數的人還是將焦點擺在「發光效率‧至上主義」的數字競賽。若是依據過去的歷史足跡來觀察，發光效率的年增率約在15%提升。但是，不要忽略了科技不是沒有底線的，一般的觀點，認為260lm/W可能是藍光LED與黃色螢光體組合獲致白光LED之限界領域。超越200lm/W是當前每家廠商的先行目標。
白光LED投入電力變換為光投射到外部的流程有三步驟，從此而知，發光效率提高的空間也盡在這三個過程之中，如何減少能量損失。具體來說，各式各樣的改善對策之提案大約如下：
*藍光LED因為電力而發藍光。可以改善的地方有電氣阻抗的損失降低、發光層發生電子變光子的內部量子效率的改善，還有將光子從藍光LED晶片取出的效率等。電氣阻抗損失的指標，即是意指白光LED的順向電壓的下降。比如說，照明用途常使用的1W產品，從過去接近4V的順向電壓，降到當前2.9V~3.0V的程度。若是考量藍光的能量(2.75eV)，以前投入的電力約有20%~30%因為電氣阻抗而失去，現在的損失則約是5%的程度。
*利用螢光體將一部份藍色光變換為長波長的可見光。理所當然，能夠提升之處即在於變換效率的改善。
*藍色光與波長變換經由封裝，放出到外部的白色光。改進之路即是光取出效率。高級的品種約70%前後，實驗室研究開發可到達90%的層次。
要實現超越200lm/W發光效率的目標，第u點的內部量子效率以及第v點的波長變換效率，必須有總體的對策。目前，內部量子效率約在50%~70%的水準。依據開發出每LED晶片1000lm的飛利浦(Phiplis Lumileds Lighting)的說法，內部量子效率拉高到80%以上乃是必要的。
那有趣的問題就來了，究竟該如何下手來改善內部量子效率以及波長變換效率呢？若就內部量子效率來說，發光層材料GaN系半導體磊晶結晶的結晶品質改善或是發光層構造來下工夫。波長變換效率則是螢光體材料的改良或是開發新規的材料。
根據首爾半導體、三菱化學的資料；GaN系結晶的結晶面從現在的極性面變更為非極性面，可一口氣提高內部量子效率。2012或許就看的見。
白光LED廠商的課題
當白光LED廠商在圖謀發光效率的課題時，面對急峻的開發時刻，卻也存在著底下幾個課題要去勇敢面對：
價格競爭力
要在價格上發揮效用，勢必要對白光LED的成本構造有個理解，才知道該如何來戰。若是仔細來看Display Research的資料，白光LED的成本結構大致如下：
*LED晶片：62%。
*引線框架(lead frame)：27%。
*人事費用：5%。
*處理費用：5%。
*膠帶(tape)：1.4%。
*樹脂(PPA)：0.1%。
*金線(Au)：0.01%。
*螢光體材料：0.01%。
*封裝材料費：0.002%。
*其他材料費：0.478%。
常用的手段是擴充生產線，或許藍光LED晶片的小型化才是關鍵，也就是從晶圓取出的晶片數量。晶片若要小型化，還能有相同層度的亮度，勢必要增加電流密度。可是，提升電流密度會有降低發光效率的「垂落(Droop)」現象加大能量損失。因此，在邁向晶片小型化的路徑上，一定要有消弱「垂落(Droop)」現象的對策。當白光LED投入電流增大，每個LED的明亮度增加，也就是意味了照明機器所要搭載LED的數量。
針對照明用途的白光LED，使用降低「垂落(Droop)」現象的產品，已經出現在市面上。比如說，德商OSRAM Opto Semiconductor的『UX:3』技術，投入350mA時的光輸出，約提升了10%。
垂落(Droop)」現象的抑制，即是在藍光LED晶片面內做電流均一化的處理，可能在發光層使用量子井的構造、提高結晶品質的效果。就歐斯朗的『UX:3』技術來說，藍光LED晶片表面所設置的n傳導電極移到晶片內部，圖謀晶片面內電流密度的均一化。
<<< UX:3 技術的LED晶片斷面圖。>>>
<<< UX:3 技術的白光LED「OSLUX」。相機閃光燈用途。>>>
電流密度局部高的箇所不存在，提高密度提高顯著的歐傑再結合(Auger recombination)減低。歐傑再結合(Auger recombination)是不伴隨發光的電子與電洞再結合。這個抑制牽涉到內部量子效率的提升問題。
溫度安定性
涵義是說不會因為溫度高而降低性能。遽聞，白光LED目錄上的發光效率值多數是在環境25度C下，以脈衝狀(pulse)電流來測量的。藍光LED晶片的發光部溫度(接合溫度)，但是，實際使用於機器裝置的場合，接合溫度上升到85度~100度。一般的白光LED，與25度C的發光效率相比，約滑落10%~15%。不過，也有新的技術出現來抑制這個現象。好比說，飛利浦(Philips Lumileds Lighting)發表100度C動作惡化3%程度的製品，將放熱性高的LED晶片在陶瓷基板上採用覆晶的方式，也採用量子井的構造來減輕內部量子效率的影響。
而日商Sharp於2011/3開始販售的照明用白光LED，也是將發光效率的溫度變化壓低。當投入大電力25W時，儘管接合溫度抑制很難，其表面溫度70度的發光效率或光束，比起25度C，約滑落5%~6%。
<<< 25W投入電力，發光效率91lm/W。取自Sharp。>>>
照明用途的高演色性
照明光源有一個很重要的名詞「演色性」，簡單來說，光源對物體顏色呈現的程度就稱為演色性CRI (Color Rendering Index )，也就是顏色逼真的程度。「演色性」是一般照明器具光源常用的一個項目，為了與傳統光源不會有不協調的感受，白光LED係以「演色性指數(CRI-color rendering index」，簡稱為Ra數值，作為基準。
然而，隨著照明用途的增廣，單單是Ra不是足夠，含有彩度高的綠色或紅色等特殊演色性指數也受到期待。演色性通常是從螢光體來下工夫。然而，提供演色性往往落入發光效率滑落的困境。如何兩立高演色性與發光效率，的確是廠商面臨的挑戰。三菱化學提出非極性GaN基板的利用。
產品之間顏色的「均一性」
均一性問題是LED照明器具廠商不可忽視的課題，畢竟，會使用多數個LED元件，若是彼此之間存在了色度差異性，就難以獲得白色的均一性。通常，白色LED的均一性，通常是使用「麥克亞當橢圓(MacAdam Ellipse)」色度差評價。多數是使用6階(step)以內，也有4階以內或2階以內的產品。比如，美商Cree就有兩階的產品。
至於白光LED元件之間的偏移降低手段，各個公司有其手段。比如說Cree選擇的方法是藍光LED晶片批覆螢光體層為白光LED之後，將多數個晶片收那在封裝中，經由全白色LED晶片發光頻譜的重疊，圖謀發光頻譜的平均化。
每個封裝平均取出的光束大小
光束的大小，瞄準每個封裝超越1000lm的水平。對於產品裝置商來說，使用多數個LED的白光LED，可以減少零件數量，裝置的設計自由度比較好。
市面上，超過1000lm的白光LED，也出現在市場上。比如說，日商Citizen所販賣的CL-L340系列，當投入41.9W的大電力時，光束達4390lm；它是搭載200個藍光LED晶片。未來的視野，期待搭載400個晶片時，一個封裝可以獲得10000lm。
<<< CL-L340。>>>
至於日商Sharp所開發的照明LED元件，當投入25.9W時獲得2370lm的光束，色溫度3000K、Ra為83；實現室內照明所需要的條件91.5lm/W，它是使用個自社所開發提高內部量子效率的多數個藍光LED晶片。
無論是哪一個項目，與發光效率均有某種程度的取捨關係(tradeoff)，加減是微妙的嚐試。
照明與IT技術的融合 – 光質的戰國時代：
早期照明著重於光量，隨著與IT技術的融合，開始重視光質的表現。不難判斷由於各種不同產業的湧入，啟動了照明產業的大變革。
大地震帶來的節電效應，有機會是日光燈的替換潮。不單是如此，更富有改變「生活風格(life style)」的潛力。具體地說，就是卓越的調光‧調色。以傳統日光燈來說，0%~100%的完全調光很難實現，LED卻是一件簡單之事。況且，日光燈低光量點燈的場合，發光壽命變短；點燈之後也需要時間來讓光量安定化。
3/11大地震之震災，振醒了昔日「光量過剩」的浪費，開始思考光的適時(Just in Time)運用。我們可以觀看IDEC所導入的實際案例來看節電的效果。假設使用全用日光燈的消耗電力為基準：
*利用手動On/Off、沒有調光：節電26%。
*手動的照度最適化：節電41%。
*感應器連動自動調光：節電52%。
遽聞，大塚商社的倉庫導入感應器連動的LED照明，有節電80%的亮麗成果。
不侷限於調光，實現改變色溫度的調色機能，也變動了LED照明器具的型態。無妨這麼說，光源的配置越來越近似顯示畫素的配置。
<<< 也可以調整色溫的方式。>>>
就以Kokuyo於2010/10開始販賣的Intelligent Work Lighting為例，它的特徵大致上有：
¹. 照明從「一齊亮燈」到「個別亮燈」。
*確保必要的照度、提供快適的光環境。
*不在局限於天花板、簡單容易導入。
<<< Intelligent Work Lighting。取自Kokuyo。>>>
以上這些說明是要闡明一件事情，「照明與IT技術的融合」會激起業界的變化。因感應器連動實現自律或自動的LED調光系統之實現，需要聯繫LED照明與感應器之通信系統，而控制‧管理端末群的各種週邊技術與裝置機器也是必要的。這個市場規模宛如美商西部開拓期，不單是照明器具業者，各種不同領域的業者會虎視眈眈，比如說，知名的IKEA等。
既然如此，浮出有趣的問題；那就是通信與控制規範問題。雖然，歐洲有DALI兩線式的規格，實際上多數廠商之間的產品相互接續性根本沒有。在國外有大樓能源管理系統BEMS(Building Energy Manager System)規範、舞台照明規範等。還有令人懼怕的網際網路IP通信協定。當IPv6來到之際，各個感應器賦予IP位址，應用的空間就看想像了。
有機EL – 丰姿迷人的光彩：
2011米蘭設計展，有機EL照明讓歐洲人讚嘆不已。歐洲人以『上質的白』來形容。它具有「面發光」、「透明」等特徵。尤其在裝飾光或是氣氛光的用途上，魅力無盡，與家具、裝潢的搭配，是LED照明難以匹敵之處。
若是關鍵性生產技術可以利用樹脂基板，採用塗布的處理，那麼，神也會讚嘆的「彎曲式照明」也就會進入實用化；價格問題也解決了。
<<< 有機EL照明的丰姿。米蘭設計展 2011。>>>
結語：
總之，白光LED的完整事業線是材料→晶片製造→封裝→模組→照明器具→客戶服務。以日商Citizen所販賣的模組為例，不使用AC-DC變換電路，直接用交流來點燈。對於照明器具的廠商來說，省卻掉電源電路的設計，開發期間縮短，卻也降低了競爭者參入的門檻。將來各種異業競爭的危險性機率非常高。
衷心期待不要發生劣幣逐良幣的惡性淘汰現象，否則，LED照明陷入有如低價光碟機、手提音響般的菜市場，雖然人人買的起，卻是爛品一堆，成為都市礦山。這就完全遺失了『科技 要讓生活更為美好』的終極夢想。
<<< LED燈用遙控器來控制將不是新鮮事。>>>
[ 參考資料 暨 延伸閱讀：]
1.http://ism.excite.co.jp/design/rid_E1302180906005/。Milano Salone 2011。
2.http://www.japandesign.ne.jp/salone/11/sato/。
3.http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/event/ms2011/20110420_440815.html。光的花見。
4.http://www.osram-os.com/osram_os/EN/News_Center/Spotlights/Technology/Bringing-LED-Efficiency-to-New-Heights-OSRAMS-UX3-Chip-Technology.html。
5.http://en.wikipedia.org/wiki/MacAdam_ellipse。
6.http://www.idec.com/jpja/products/Catalogs/LED/index.html。LED產品資訊。
7.http://www.mori.co.jp/company/press/release/2010/02/20100225110000001867.html，知的照明。
8.http://www.kokuyo.co.jp/press/2010/10/1089.html，Intelligent Working Light。
