遇見科學

相信不少粉領族或婆婆媽媽都曾碰過類似困擾，好不容易費了番功夫在家中化好妝，到了戶外陽光一照後，卻發現自己不是腮紅塗太紅就是粉底抹太白，反而引來旁人「注目」眼光。其實，問題原因並不是出在自己選錯化妝品，而是因為家中燈光的「演色性」不佳所導致，以至於雙眼也跟著「失了真」。

多數人應該都知道，不同燈光下，所呈現的顏色也不一樣，因此若家中燈光與戶外自然光差異太大，就可能導致愛美女性在化妝時被居家光線「混淆」而失準，無法化出與戶外陽光相符的「自然妝」。

為改善燈源演色性不佳的問題，中央大學光電系主任孫慶成特別帶領研究團隊投入白光LED演色封裝技術的研究，透過雙螢光粉混色的方式，針對不同色溫區段來封裝出「演色性」均高於90以上的白光LED，打造與太陽光相類似的人造自然光，這項技術不但獨步全球，引發國際科學家注目，更獲得多項專利，可說是名符其實的「台灣之光」。

從七、八年前就開始投入LED研發的孫慶成說，LED的問世不但為人造光源帶來新革命，也為環保科技帶來新契機。他以目前市占率高達七成五的白熾燈泡為例，發光過程就浪費七成能源，一瓦電只能釋放出17流明的亮度，但反觀LED燈則可從一瓦電力中釋放出206流明的亮度，換言之LED燈比傳統白熾燈泡發光效率好上許多。而統計亦指出全球的照明光源一年平均要耗用全球20%左右的電力，未來若能從「光源環保」面向來著手，日積月累下來將可為地球省下不少能源，因此具有低能源、高發光效率、無熱輻射、無水銀汙染的LED也就成為當前各國積極發展的重點項目之一。

以台灣為例，行政院就在去年通過「綠色能源產業旭升方案」，宣示台灣將成為全球最大的LED光源和模組供應國。而澳洲、英國、歐盟、美國、加拿大、日本等世界各國也都陸續宣布，將在2012年時開始禁止使用或生產低發光效率的傳統白熾燈泡。一方面是因為白熾燈內含有水銀等有毒物質，且發光效率大約只有10至18 lm/W，即便是鹵素燈的發光效率也只有到20 lm/ W 左右，實在是不符合環保效益，因此國際才會著手規畫新光源的替代方案，而這也促使發光效率高的LED成為未來最有潛力的照明光源。

「光、電、熱、色是LED發展的重點要素，四者缺一不可」孫慶成表示，LED的研發是「環環相扣」的過程，無論是投射光形、電源、排熱、色溫還是色彩處理效能都必須面面俱到，當中只要有一項處理不好，就可能會變成浪費資源的光電垃圾。

以白光LED為例，目前主要的設計方式為藍光晶片加上黃色螢光粉分散於透明材質，如環氧樹脂（epoxy）或矽膠（silicone）而組成。過去各國科學家都將重心擺在如何提升LED的發光效率上，但隨著科技進步與生活所需，如何讓LED在「色溫」、「演色性」與「空間色偏」等面向有更上一層樓的表現也成為待突破重點。

為此，孫慶成與研究團隊嘗試利用螢光粉模型來進行螢光粉形狀與晶片上的搭配，並從中設計出能在空間中達到色彩分布都很均勻的LED。