一、何謂交流發光二極體
工研院發展之初是從ON Chip AC LED 出發，但何謂交流發光二極體(簡稱:AC LED) ? 是AC LED 晶粒、還是AC LED封裝元件?是AC LED模組、還是 AC LED燈具?首先在討論AC LED照明挑戰與商機之前我們先釐清一般人對AC LED產品的迷思？對於廣義的AC LED產品而言，只要是輸入電源為市電交流電壓源(AC 100V/110V/220V，50/60Hz)的LED 燈具皆可以稱為AC LED燈具，舉凡LED 檯燈、E27 LED燈泡，乃至於LED路燈，除了LED手電筒外，凡是使用電源時取自且固定於AC市電系統而非DC儲電系統，就可稱為AC LED 燈具，當然一般高功率DC LED 需經整流電路與降壓定電流迴路來驅動使用，也可以稱為AC LED燈具。依此定義AC LED 模組當然是指模組端以AC市電系統驅動， AC LED封裝元件指可以用市電110V高壓交流電壓源驅動，ON Chip AC LED 晶粒是指LED 晶粒就可以輸入市電110V高壓交流電壓源。狹義的AC LED指的就是可以輸入市電110V高壓交流電壓源操作的ON Chip AC LED 晶粒、AC LED封裝元件，及不含複雜電路以LED串聯組合，可以市電110V高壓交流電壓源操作的LED模組，本文以下就是針對狹義的AC LED產品的特性來討論說明。
圖一、由微細晶粒正反串雙向並聯之藍光AC LED晶粒與封裝體
三、照明光源的產業趨勢與AC LED / HV LED 的機會
並非所有的照明光源皆適合以LED取代，也並非都節能，除了須考慮種類與效率外，更應考慮實質應用須求，才能達到真正的功能性取代。傳統光源種類如圖六所示，分為白熾燈(Incan & Ican Ref，普通燈泡)、螢光燈、緊密型螢光燈(節能燈)，鹵素燈 (halogen)，高壓氣體放電燈(包含複金屬燈(Metal halide)、鈉燈(Sodium) 、水銀燈(Mercury HID ))， 在傳統的各種照明光源技術普遍有一特性就是光源功率越高效率越高，如以2012年各國即將禁用的白熾燈為例，25W 220lm白熾燈泡效率8.8lm/W，100W 1360lm 白熾燈泡效率達13.6 lm/W，13W 780lm效率達60 lm/W的緊密型螢光燈(節能燈) 壽命6000小時已早在取代60W 燈泡，但仔細觀察5W 275 lm效率 55 lm/W 緊密型螢光燈最近才開發出來，其功率因數PF才0.6，視在功率8.3VA，壽命降到3000小時，且不適合常常開關，且非點光不適合聚光燈具設計，而LED 產品的優點恰巧符合此類1000 lm以下照明用途。
現有AC LED與DC LED 及傳統光源之間的應用優勢差異，有如白熾燈、鹵素燈與須要安定器與穩定電路的螢光燈(節能燈)及高壓氣體放電燈。因為10W以下小功率的DC LED定電流電路功率因數與效率不高，約在0.6以下，2-3W在0.3以下，歸納適合的方向如下。
A. ON AC LED+電阻+AC市電驅動：
˙對光品質要求中等，小體積限制，電路簡單、低價方便。
˙ 0.1-8W功率因素與電路效率AC LED(0.9,0.8) 優於DC LED (0.6,0.6)。
˙ 極適合取代白熾燈泡、小夜燈、鹵素燈點光聚光產品。
˙可採用ON CHIP AC LED與或Hv LED加橋式整流器加電阻於封裝。
˙缺點是交流峰值電流效率較低(40-70 lm/W)，易受電壓波動影響光輸出。
˙ 封裝內含電阻，外部多回路並聯使用風險分割，微晶粒失效不影響外觀。
B. Hv LED+高壓直流定電壓線路+AC市電驅動：
對光穩定品質要求高，體積限制中等，電路少----本文節錄自材料世界網「材料最前線」專欄，更多資料請見下方附檔。
作者：林明德/工研院電光所
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