動靜之間 - 照明電子產業之趨勢
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Power of Lighting
Power of Lighting
美東菱電子 前端開發部
中華民國 九十六年四月十八日
動靜之間 -照明電子產業之趨勢
議 程
國內照明產業起源 我國照明產業於全球之地位分析 照明電光源的發展 美東菱的營運方針和策略 討論
照明產業起源 1954 年新亞、台灣日光燈及中國電器等三家公司最
早與日本合作生產照明光源開始 1995 年照明燈飾出口值已佔台灣照明相關產品 ( 含
電光源、照明燈具及控制元件 ) 總產值之 78% 但由於低價量產優勢已逐漸被大陸取代,近三年來
照明燈飾出口值以每年 8% 逐年衰退,燈飾進口反而以 10% 成長,其競爭力有逐漸衰退趨勢
光源體演進史
照明電光源的發展進程
熱輻射光源 ―利用鎢絲發熱而發光。代表產品為白熾燈和 60 年代開發的鹵鎢燈; 優點:結構簡單、光色好、發光柔和穩定、成本低,使用方便; 缺點:光效低、耗電大、壽命短,逐步為節能電光源取代; 氣體放電光源 三十年代起開發,較白熾燈發光機理不同(輝光放電),發光
效率有質的飛 躍。代表產品: ―螢光燈( 1938 年問世),光效高白熾燈 5 倍,作一般照明; ―低壓鈉燈,光效高白熾燈十幾倍,光色單一(黃光),只能作道路、
隧道照明; ―高壓氣體放電光源(高壓汞燈、大功率氙燈等),功率大、光效高,
用作場館和泛光照明;
電光源是當今照明的主體 , 自 1879 年白熾燈問世以來 , 發展經歷了三個時期 :
照明電光源的發展 節能氣體放電光源 六十至七十年代起開發,代表產品: ―細管徑螢光燈( T8 、 T5 ) ―緊湊型螢光燈(電子節能燈) 兩類燈較普通螢光燈光效高(從 40 ~ 50Lm/W 提高到 80Lm/W )、
顯色性好、壽命長、且結構緊湊、通用性好,已成為室內照明主體; ―高強度氣體放電光源( HID ),如高壓鈉燈( HPS )、金屬鹵化物
燈( MH ),六十年代研製、八十年代形成規模生產。較高壓汞燈光效高( 1 ~ 1.5 倍),顯色性好( Ra 60﹥ ),壽命 6000 小時以上,廣泛用於道路、場館、大型照明工程等。
―八十至九十年代已開發出一批新型節能氣體光源,包括: ● 無汞螢光燈 ● 高頻無極螢光燈 ● 平面螢光燈 ● 高顯色性高壓鈉燈 ● 陶瓷金屬鹵化物燈 ● 微波硫燈
類 別 燈 種 開 發年 代
光效( Lm/w )
平均壽命(小時) 優 缺 點 應 用
第一代 熱輻射 光源
白熾燈 1879 9 ~ 34 500~ 1000
光線柔和、穩定,成本低;光效低、壽命短
室內外
鹵鎢燈 60 ~ 70 20 ~ 50
第二代 氣體放電光源
螢光燈 1938 40 ~ 50 5000 光效較高、顯色性提高 室內
低壓鈉燈 30 ~ 40 54 ~ 144 色單一、顯色性差 道路、隧道
高壓汞燈大功率氙燈
50 ~ 60 40 ~ 50 室內、泛光照明
第三代 細管徑螢光燈( T8 、 T5
)
70 ~ 95 50 ~ 105 5000 ~
20000
三基色、體積小、壽命長;功率小;
室內
緊湊型螢光燈 70 末高壓鈉燈 66 ~ 80 55 ~ 140 顯色性好(﹥ 60 )、光
色多、光效高;壽命長道路、場館照明工程金屬鹵化物燈 60 ~ 90 80 ~ 125
新光源 耦合放電 高頻無極燈 90
55 ~ 65
﹥40000 光效高、顯色性好、壽命長;功率小;
室內外
螺旋一體燈 10000
陶瓷金鹵燈 光效高、光性能穩定;
介質放電 紫外光源 90末 6000~ 12000
光效高、性能穩定; 研製中
表面放電 平面螢光燈 27 光均勻、無汞、低溫性能好;光效低
微波放電 微波金鹵燈 90末 80 ~ 110 ﹥30000 啟動快、光穩定、壽命長;功率低、成本高;
微波准分子燈
微波硫燈 光效高、壽命長;結構複雜、成本高;
光源體種類
電光源電光源
閃光燈 (Flash)
白熾鎢絲燈 (Incandescent)鹵素鎢絲燈 (HAL)
超高壓水銀燈 (VHMV)毛細管 UV 汞燈 (UV-MV)水銀燈 (MVP)高壓水銀燈 (HMV)複金屬燈 (MHL)高壓鈉燈 (HPS)氙氣燈 (XL)螢光燈 (FL)低壓鈉燈 (LPS)
電磁燈 (EL)發光二極體 (LED)
固態場效發光
氣體放電發光
熱輻射發光
同調發光 雷射 (Laser)
燃燒發光白熾發光
超高壓氣體放電發光
高壓氣體放電發光
低壓氣體放電發光
光源體之特性與應用
光 源 種 類 特 性 用 途
白熾燈 效率低、裝置成本低、演色性佳、連續調光、易集光、使用成本高 一般照明但不適於高照度環境
低壓鹵素燈 最適於重點照明
高壓鹵素燈
光色優、演色性佳、集光性佳、使用成本高 大區域照明(立燈)
一般啟動型 發光效率高、價格低 辦公室、工廠、住宅等一般照明
三波長 發光效率及演色性均高 辦公室、商店照明
快速啟動型 發光效率高、價格低、立即點燈、可調光
辦公室、工廠、住宅等一般照明
直管螢光燈
高演色性型 發光效率稍差但演色性極佳 店舖、百貨公司、電影院 等
精緻型螢光燈 直接替代白熾燈提高發光效率、壽命長
店舖、飯店、住宅、餐廳等一般照明及重點照明,亦可作為燈
複金屬燈 發光效率高、演色性高、壽命高、光衰減率低,啟動時間長
間接照明、一般照明及重點照明,亦可用於路燈、工業照明及立燈
無電極燈 壽命長、發光效率高、 維護困難區域
我國光電半導體照明產業結構
LED 照明現況
廠商普遍認為:( 一 ) 業界缺乏共同技術指標; ( 二 ) 日亞掌握大部份技術專利;( 三 ) 材料與設備製造技術無法自主;( 四 ) LED 照明標準級量測技術建立;( 五 ) 人才短缺問題待決。 針對專利問題, 發展自主知識產權的技術, 引進國內欠缺之關鍵技術和國際合作為今要務。
GaN 藍光 LED磊晶片廠商就有 21 家之多,量產型MOCVD 機台總數也達 180 台, 密度居世界之冠。
新局與挑戰 隨著東京議定書的施行,歐盟與澳大利亞將陸續在 2010 年起逐步禁用
鎢絲燈泡, WAL - MART也將不再販售鎢絲燈泡,只販售省電燈泡,照明界勢必面臨新的挑戰。
固態照明的竄起,第一個 LED誕生於 1962 年,高亮度 LED 與白光LED 的誕生,讓 LED應用逐步進入日常生活的實用階段 ,全球 LED市場持續火紅,預估今年 2007 ,光是行動通訊就有 675億規模,其他包括顯示幕、汽車照明、交通等,也有超過 740億的市場,再加上中國大陸奧運和世博會商機, LED 大廠都摩拳擦掌。
世界三大照明廠商: Phillips 、 GE 、 Osram 受到全球節能與環保觀念的影響下,紛紛投入 LED 照明產業,並相繼成立LumiLeds 、 GELcore 、 Osram Opto Semiconductor 等新公司研發生產。因此, 在種種競爭威脅下,光電半導體照明技術已逐漸成熟並受到我國照明廠商的重視。