发光效率履创新高

为现阶段各国LED大厂在提升光萃取效率的比较。在实验室当中，若以高功率、芯片尺寸为1平方毫米，输入电流350毫安情况下，目前以美国大厂科锐(Cree)的成绩最为傲人，该公司于2009年12月初公布，发光效率已可达每瓦186流明的佳绩，而商业化产品部分，则于2009年第三季开始提供客户总光通量达139流明、发光效率为每瓦132流明的产品。

资料来源：各业者，PIDA整理(10/2009)
LED发光效率于实验室及商业化的进展

至于日亚化学(Nichia)于2009年2月的Photonis West展中宣布已成功研发出业界{zg}光通量之小功率白光LED芯片。此次日亚发表的白光LED，在20毫安电流下，其发光效率可达每瓦249流明，为目前业界之最。而日亚在小功率LED的发展上一直保持{lx1}全球的地位，该公司于2006月12月时，发光效率达每瓦150流明，2007年9月时达每瓦169流明，现已达每瓦249流明。 

相较于其它传统光源技术进展已趋成熟，LED发光效率仍有进步空间下，若以现阶段各家厂商技术发展情形分析，虽2009年大厂仅科锐能提供每瓦132流明产品，但根据美国能源局(DOE)预测(图3)，2015年LED单体发光效率有机会提升至每瓦188流明，暖光部分亦有机会达到每瓦138流明的成绩，若加计灯具整体照明效率来看，届时LED成为一般照明的机会已相对提升许多。

资料来源：DOE，PIDA整理(09/2009)
白光LED技术及成本发展预测

LED价格将快速下滑

此外，从照明成本观点思考，与荧光灯、省电灯、白炽灯泡及高强度气体放电(HID)相较，传统灯源的单位成本相较于LED灯已无下降空间，而介于4,100～6,500K的成本预估可从2009年每千流明约25美元，大幅下降90%以上，达到每千流明2美元的水位。 
以美国照明市场为例，根据一般业界人士认知，新光源要切入一般照明市场在成本至少要到每千流明5美元，才相对有竞争力，因此，2012～2013年间，在成本上将可媲美传统光源。若LED发光效率能如美国能源局预估，则至2015年，LED每千流明仅剩2美元，切入不同照明场所的机会势必增加。

LED照明发展至今，已有厂商推出发光效率达每瓦130流明以上的LED，若加上目前平均灯具效率50～70%的表现估计，则LED照明灯具总效率至少有每瓦65流明的表现，对于重点照明，抑或替换禁用的白炽灯而言，都已具有切入市场的资格。

而对于走入间接照明或最终主照明市场，除了LED本身技术须再提升外，价格下降、灯具效率提升及传统灯源优势皆为LED照明未来必须面对的问题。

根据光电协进会(PIDA)分析，现阶段LED会扮演局部照明或是重点照明的角色，预估2012年LED有机会切入间接照明，惟若LED TV在近1～2年能被市场接受，则LED组件价格在产业经济规模扩大下，成本将会快速下降，担任主照明光源的时程可望提前发生。

资料来源：PIDA
LED照明切入一般照明市场预估

LED照明应用众多，未来几年内LED会快速切入之应用市场如路灯、商业店铺照明及LED最终要走入的住宅照明。 

政府买单 路灯应用率先登场 

道路照明要求必须兼顾视认性、诱导性、明视性及舒适性等因素，近年来因整体都市景观设计概念盛行、光污染对环境造成的伤害、照明节能议题备受重视等影响，成为推动LED光源切入路灯应用市场的诱因。 

目前在道路照明灯源选择上，以HID灯为主，其中若以灯源使用种类多寡再细分，最普遍采用者为高压纳灯，其次为水银灯，再者才是复金属灯。

先就目前各家技术发展情况来看，高功率LED的效率表现对切入路灯市场已无大碍，但是LED为半导体材料，输入电能有80%以上会转换为热能，在发光效率会随芯片温度上升而下降的特性下，解决散热仍是目前在应用上必须克服的难题。

另外，在方面也是各家厂商积极克服的挑战，至于其它如LED需要直流驱动，因此排列方式与电源供应器的选用都是技术重点，同时耐风压、耐雷击、耐震动等安全性考虑，均增加LED路灯设计挑战。

基于安全性考虑，路灯照明有一套必须遵守的规范，依照区域及道路状况的不同，各国对于照度、照度均匀度及眩光等有不同的规定。目前这些标准已陆续出炉，除了美国DOE针对户外照明提出LED路灯规范外，2009年台湾在努力推动下也公布{dy}套LED照明标准，即国家标准(CNS)编号15233“LED路灯照明灯具国家标准”。

虽从2007年底开始，市场不断传出厂商接获LED路灯订单的消息，但在光、电、机、热等方面，都未找到{zj0}的解决方案，在众厂商产品良莠不齐的情况下，急于2008年北京奥运前完成的中国大陆装置建案，陆续传来LED路灯寿命及整体表现不如预期的xxxx，且开始有买家对LED路灯产品质量存有高度质疑，进而影响采购意愿。 

再者，中国政府为推动当地LED产业，也祭出“”试点示范工程，其推动的范围除了道路照明外，亦含括隧道照明、地铁车厢/站台、地下停车场、加油站照明、室内照明等产品之示范应用。 

然十城万盏工程的预算也是来自中国政府，根据中国国家工程研发及产业联盟副秘书长阮军的说法强调，十城万盏并非商业市场推扩项目，现阶段仍有基础问题待解决，而十城万盏的经费来源，预定2010年才会由中央政府提拨下来，并分发到各示范地方政府。

另外，值得留意的是，由于此项工程的重点在于扶植中国大陆LED产业，因此，对于台湾业者或是其它国家的LED业者要真正吃到这块市场者，相对门坎也较高。　

由于LED路灯质量差异过大，导致市场信心不足，已让业者开始理解LED路灯若不在光、电、机、热等层面寻求{zj0}决解方案，提升产品整体可靠度，则未来市场难以与现有传统路灯产品竞争。而预计2010年因中国大陆政府预算提拨以利十城万盏政策推行带动下，全球LED路灯至少有逾一亿五千万盏规模。

资料来源：PIDA(2009)
图5　2006～2011年全球LED路灯市场需求预估

局部/重点照明切入商业用市场

以目前照明市场发展分析，LED要在近几年内xx取代传统价格便宜的光源可能性不高，主因为初购买成本仍然过高。由于商业店铺照明强调藉用照明设计营造之气氛对消费者产生心理影响，因此吸引顾客目光走入商店内，并将注意力放在商品上，刺激视觉能效，进而做出购买行为。

为突显商品、陈列架或者展览柜等环境特色，相对于其它照明应用场所，商业店铺照明对于水平、垂直面照度、光源方向性/散度、光源亮度效果及光源演色性等条件都更为复杂，表2即为目前商业店铺照明方式及光源选择种类。

尤其在重点照明及局部照明方面，为突显重要商品或特别展示商品之展现重点，提高顾客的注意力，选择光源或照明方式时，会考虑塑造商品立体感、光泽和色彩饱和度，例如珠宝区就会以主照明为基础，再应用重点照明营造特殊效果，以增进商品特点。目前在商业店铺照明光源选择上，荧光灯最受青睐，除了一般常见的直管荧光灯外，还有普遍使用的紧凑型荧光灯及省电灯泡等。

白炽灯、卤素灯虽为高能耗产品，但这些光源演色性(CRI)值可达到100，使被照物在光源照射下显示的颜色与在太阳光照射下颜色几乎相同，因此仍被大量使用在商业店铺照明中。至于HID灯目前也有商业店铺开始使用，尤其是陶瓷复金属灯可解决传统石英复金属灯的色差和色偏问题，并提供低能粍、高效率、高演色及无色偏的产品。在2,000小时的点灯后，光束维持率仍有80～90%的水平，平均寿命也较传统小功率石英复金属灯提升30～50%，厂商所提供的产品发光效率有高于每瓦90流明的表现，因此近年来市场接受度慢慢攀升。

相较其它传统光源，LED本身具有低耗电、高指向性、长寿命可调光、体积小及高演色性等特性，若要切入店铺照明，虽然尚无法独当一面，成为主照明或者间接照明，但在局部照明或重点照明市场上，已符合商业店铺照明设计中可加以运用的新光源，同时LED本身具备的多项优势也已可与白炽灯泡竞争。 

在店铺照明中，光源点灯时间长，虽然LED初期的总投入成本较高，但在节省电费的支出随着电费的增加而快速回收，以未来电价趋势判断，持续上升的机会较大，而LED节能的特点及不含汞的环保特性与各先进国甚至新兴国家力推的节能政策不谋而合。

对于LED照明想要进军庞大的普通照明市场，以目前技术瓶颈及价格考虑，商业店铺用途是相对容易切入的市场，根据预估，LED已可在商业店铺中从重要或局部照明角度切入市场，而至2012年后才能逐步进入到商业店铺的间接照明市场。

事实上，多数的LED照明厂商认为商业用途照明的买单者对产品价格敏感性不如住宅照明消费者那么高，由于LED设置在这些商用场合，尤其是必须长时间照明的场所，LED节能优势更能显现出来，使用新灯源所投入的成本，透过电费的缩减，节费效益能在较短的时间内反应。

全球商业路铺照明市场规模，2008年全球商业店铺照明市场规模为128亿美元，2009年虽受到全球景气萧条影响，年成长率难有表现，市场规模仅微幅成长到129亿美元，2010年起才会逐渐恢复常态，2011年可达135亿美元的规模。但对于LED业者而言，是仅次于住宅照明的第二大潜力市场，未来具备十足的发展潜力。

资料来源：PIDA(06/2009)
2006～2011年全球商业店铺照明市场规模

白炽灯替换潮紧锣密鼓展开 

自2009年始，白炽灯泡禁用政策生效后，LED照明厂商积极推出灯座规格与现有光源灯具相同的产品，希望消费者能在不更换现有灯具情况下，直接替换旧有光源。

虽然价格一直是目前LED迈向普及化的关键，不过2009年下半年却有业者试图将LED灯泡价格以对半砍的方式抢占商机。过去在日本一颗4瓦LED灯泡通路价格约为10,000日圆左右，但在2009年6月时，日系业者夏普(Sharp)跌破众人眼镜，率先同业推出售价不到4,000日圆的4瓦LED灯泡。此举不但为照明业界投下一颗震撼弹，不旋踵，另一家日系照明大厂东芝(Toshiba)立即宣布加入战局，不甘示弱的表示将与夏普于同日推出新型低价LED灯泡(表3)。两家业者看中的是日本市场约一亿颗的白炽灯泡替换商机，而这两家业者的价格战也陆续引入其它日系业者的加入，使得日本市场LED灯泡价格战正式开打。

表3　东芝照明推出之新款LED灯泡与旧款LED灯泡比较
资料来源：Toshiba Lighting，PIDA整理(10/2009)

即便LED距离取代传统照明仍有很大成长空间，但是LED照明技术持续演进，也拉近LED照明走入一般照明市场的差距。对全球LED业者而言，眼前{zd0}的商机，无非就是各国节能政策下，禁用白炽炽的替换潮。从2009年起，欧盟国家已开始禁用低效率的白炽灯，不论是市场开发的程度亦或是接受度，欧盟国家将是{zx0}开跑的地区。 

而日本市场也因为该国政府修改节能法，期盼有效节省二气化碳排放量，因此在营业时间较长的区域，如便利商店等商业用途的场所，都开始导入LED照明，同时低温照明改采LED光源的情形也慢慢增加，在日本政府节能法的推动下，该国照明业者也陆续推出不同款式或机种的LED照明产品(表4)。

表4　日本照明业者近期推出LED产品之概况
资料来源：各公司，PIDA整理(10/2009)

市场盼标准陆续出笼以建秩序

自1960年美国Monsanto Chemical开发磷砷化镓(GaAsP)/GaAs气相外延法(VPE)制程生产红光LED，至今已有近50年的历史，在这些年当中，厂商戮力耕耘让今日的日系业者如东芝照明能推出6.9瓦、流明数565流明、达每瓦81.9流明的LED灯泡，与现有光源荧光灯的发光效率已不相上下。 
虽然各家业者对于技术研发的投入不遗余力，然对于维系产业正常发展运作的基本脉络--产品及组件等相关标准或规范的制定，现仍处于不够健全的情况。包括在LED组件效率、色度规范、电性及光度量测、寿命评估、整体灯具效率、模块性能、系统散热、系统电源、产品安全性、可靠性、照明装置性能要求等不同面向中，如何制定一套能符合业界共同遵守或建立同通语言的标准及规范已是LED成为主照明的必备要件。 

目前负责LED相关事务之国际标准化组织组为国际照明委员会和国际电工委员会两大组织，此外，日前美国能源之星(Energy Star)有关标准制定作业已移转给美国环保署(EPA)负责；日本有日本照明学会(JIES)、日本照明委员会(JCIE)、日本照明器具工业会(JIL)及日本电球工业会(JEL)等团体共同制订标准规范。另韩国政府因看好LED照明产业发展，该国科技标准局(KATS)为确保固态照明产品之可靠性并维系质量，制定一系列与确保可靠性直相关的LED照明标准，并于2009年3月开始执行。同时韩国还规画将韩国LED照明标准与国际接轨，并致力使韩国标准也能与国际接轨，成为全球产业遵守的标准规格。

至于台湾除了经济部技术处整合国内业者成立“LED照明标准及质量研发联盟”已陆续推出台湾固态照明系统标准外，工研院与中国大陆工信部半导体照明技术标准工作组日前也针对海峡两岸在半导体照明标准制定状况、LED寿命测试、组件测试等方法以及LED路灯标准、半导体照明术语进行交流及沟通；而2009年6月大规模举办的“两岸搭桥”计划，更让未来台湾与中国大陆在推动LED照明产业合作发展上有更多想象空间。

LED TV有助LED价格调降

传统照明产业因光源技术成熟，性能上难有太大的差异，加上市场成熟，厂商厂量不但具备经济规模，同时在通路、物流也已累积数十多年经验，对于新加入者的跨入门坎相当高；但固态照明发展却不然，由于LED照明设计自由度高，市场又不断扩大，只要能掌握晶粒及封装，就能生产照明产品，因此不论是材料、电子零件还是电机业者都能加入战场。虽固态照明技术水准已逐渐能与传统照明光源竞争，但碍于目前产业尚未制定完备标准规范，市面上质量参差不齐，不但难以控管，价格差距也相当悬殊。

事实上，固态照明平均售价与传统光源相较仍有数倍甚至数十倍不等的价差，但这波大尺寸背光源应用将刺激LED价格快速下滑，对固态照明在产品价格竞争上应有十足之助力。（编辑：仰望星空）