l e d 燈光的研創與未來

亞澧先進照明ALIIV INC Lighting & Lifestyle Innovations亞澧先進照明ALIIV INC Lighting & Lifestyle Innovations

LED 燈光的研創與未來

報告人：周敏生亞澧先進照明

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02-28333538

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照明的演進

• 熱光源

– 1880愛迪生發明白熾燈泡

– 1960出現鹵素燈泡

• 螢光燈管

– 1930熱陰極管（HCFL)

– 1980冷陰極管（CCFL）

• 固態照明

– 1960 LED

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亞澧先進照明ALIIV INC Lighting & Lifestyle Innovations

LED 發光原理• LED是發光二極體（Light Emitted Diode)的簡稱

– 1955年，RCA的Rubin Braunstein首次發現了砷化鎵(GaAs)及其他半導體合金的紅外放射作用。1962年，GE的Nick Holonyak Jr.）

開發出第一種實際應用的可見光發光二極體。

• 二極體是半導體最基本的形式

電子在電流流動時“掉入”帶正電的“電洞”釋放能量產生光子。半導體材料決定電位差，電位差夠大就可以產生可見光

一般的半導體材料將Diode發出的光子都吸收掉了，而LED的封裝則讓大部分的光子可以散發出來成為光。隨著半導體產業的發展，LED的成本越來越便宜，發光效率越來越好，使得在照明產業的應用成為可能。


LED的光色單色

多原色/闊頻段紫Purple 白

顏色 λ波長(nm) 半導體物質符號構成構成

紅外線 >760 砷化鎵；鋁砷化鎵 GaAs；AlGaAs

紅LED +

藍LED

藍LED +

紅磷

白LED +

藍色濾光器

藍LED +

黃磷

紫外線LED + 黃磷

紅LED +

綠LED +

藍LED

紅 760至610鋁砷化鎵；砷化磷化物；磷化鎵鋁；磷化鎵(摻雜氧化鋅)

AlGaAs；GaAsP；AlGaInP；GaP:ZnO

橙 610至590砷化鎵磷化物；磷化銦鎵鋁；磷化鎵(摻雜?)

GaAsP；AlGaInP；GaP:?

黃 590至570砷化鎵磷化物；磷化銦鎵鋁；磷化鎵(摻雜氮)

GaAsP；AlGaInP；GaP:N

綠 570至500銦氮化鎵/氮化鎵；磷化鎵；磷化銦鎵鋁；鋁磷化鎵

InGaN/GaN；GaP；AlGaInP；AlGaP

藍 500至450硒化鋅；銦氮化鎵；碳化矽；矽(研發中)

ZnSe；InGaN

SiC；Si(研發中)

紫 450至380 銦氮化鎵 InGaN

紫外線 <380碳(鑽石)；氮化鋁；鋁鎵氮化物；氮化鋁鎵銦

C(diamond)；AlN；AlGaN；AlGaInN

用氮化鎵（GaN)

形成的藍光LED

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%97%8D

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ef/Uv-LED.jpg

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/File:Uv-LED.jpg

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/File:Uv-LED.jpg


高亮度LED的演進• 1993年，日本日亞化工

（Nichia ）工作的中村修二發明了基於氮化鎵（GaN）和銦氮化鎵（InGaN）具有商業應用價值的藍光LED，在1990年代後期得到廣泛應用。

• 自1960年以來，LED的光效大約每36個月就會加倍增長，我們稱之為海茲定律（Haitz’s Law)。類似半導體業的摩爾定律。

• 2008年，土耳其的Bilkent大學發表了每瓦300流明的LED；2009年劍橋大學也發表了可以讓生產成本降低90%的GaNLED論文

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Haitz_law.svg


高亮度LED的應用


高亮度LED的種類


高亮度LED市場應用的消長• 複合成長率每年達10%以上

• 3C產品應用仍為最大宗，但是其他應用成長更為快速


高功率（High Power）LED的成長• 高功率LED每年的成長超過50%

• 照明應用已成為高功率LED的主要成長動能


全球LED照明市場分析美國能源部(DOE)從2007~2009年，每年將提撥5000萬美元支持”下一代照明計畫”

歐洲照明廠商已相繼投入LED基礎照明產品的發展，尤其是在建築景觀照明的應用

日本LED政策走向，轉向於建構/培養需求市場，具體作為有協助LED標準設立及租稅獎助LED使用，以擴大市場。

中國當局在2006年提出的「十一五規劃」中，將固態照明列為國家發展重點產業

建築照明應用為最大宗，2007年佔整體市場約45%左右，其次為字型燈及消費者手持式照明，分別佔整體市場14%及13%

LED於居住用照明滲透率仍相當低，於2007

年營收僅為6.8百萬美元，佔LED照明市場僅2%。預估未來LED價格不斷下滑以及技術不斷成長下，2012年LED居住用照明市場規模可望達到1.2億元左右，2007-2012年複合成長率達77%


LED照明市場現況• 市場分割極細，大小公司雜陳

• 2007年高亮度LED照明市場僅US$330M（較2006成長60%）但預估至2012 將成長到US$1.5B

• 許多公司紛紛投入市場，亞洲尤其活躍；許多具有創意的利基型應用

• 市面上產品良莠不齊，充斥許多低價低品質的產品；高光效，高品質的產品價格仍高

• 光效不佳的低價產品造成市場的疑慮

• 混色性的彩色應用仍屬大宗，但是單色的一般照明應用逐漸普及

• LED規範標準正在逐步建立中


LED燈具的組成


LED燈具範例

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LED照明的優缺點• 優點

– 發光(能量轉換)效率高 - 也即較省電– 反應(開關)時間快 - 可以達到很高的閃爍頻率– 使用壽命長 - 在適當的散熱和應用環境下可達35,000 ~

50,000小時– 固態元件，沒有燈絲,耐震盪等機械衝擊– 體積小，便於聚焦；多種顏色，色域豐富– 冷光束 - LED光束本身不包含紅外或者紫外線

• 缺點– 散熱問題，如果散熱不佳會大幅縮短壽命– 初期成本較高– 因光源屬於方向性，燈具設計需考量光學特性– 同一批次的LED光通量, 顏色一致性較差


LED燈具的迷失• 美國能源局(DOE)半導體照明計畫於2008年1月

公佈之之第四輪固態照明商品測試結果(CALiPER Program) ，量測15種LED照明燈具之光輸出與發光效率，有高達60%廠商宣稱產品性能比實際測試結果高30%～600%不等

• 不實廠商錯誤，誇大的宣傳造成不良的使用經驗，甚至達不到節能效果，故障頻繁

• 影響LED效果的因素包括： (1) LED效率；(2)驅動器損耗；(3)LED溫升所造成的損耗；(4)二次光學與燈具所造成的損失

• 瓦數表示不等於亮度；晶粒廠商標示不等於模組品質


LED照明的未來機會

• 能源效率的提昇是推動LED照明的主要力量

• 環保議題的逐漸受到重視加速LED的市場發展

• 長期持有成本的訴求可以合理化LED初期投資

• 各國政府的法規與補貼政策加速白熾燈泡的淘汰

• LED燈具的品質與效能逐漸受到使用者的肯定


LED照明面對的挑戰• 較高的期初投入成本

• 其他節能燈源的發展

• 顏色與色溫的一致性

• 與現有燈光控制界面的相容性

• 合理與具有公信力的效能表示

• 需要有更多了解LED特性的燈具設計師與工程師

• 需要更有效率的燈具與LED模組開發


LED應用的考慮因素• 應用的場合與需求

• 預算的設定與回收期

• 選擇適當的燈具並依照需求設定光源射角

• 考慮燈具流明輸出而非功率輸入

• 充份考量散熱空間以及燈具本身的散熱結構

• 輝度不等於照度；色溫不代表演色性

• 選用可靠，高品質的燈具；一分錢一分貨

• 揚棄舊有傳統燈具的使用經驗，充分發揮LED特性


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亞澧Background• 亞澧先進照明是由幾位原本活躍於資訊業界的朋友成立于2008年九月

• Aliiv的品牌精神希望能結合照明與生活形態的改變，讓照明成為生活的化妝師

• 本公司初期引進北歐最大的燈飾品牌Markslojd集團旗下Markslojd與LampGustaf兩個品牌進入臺灣市場

• 同時也致力發展節能燈具，2008年成立即推出一系列LED嵌燈系列，2009年下半年再推出CCFL節能燈；此外也開發與臺灣工藝結合的新一代LED裝飾燈

• 銷售店面位于臺北市中山北路5段633號


Markslojd 燈品範例


環保照明的選擇

節能省電

護眼不閃爍

低紫外線

低光衰

環保低汞無限開關

高演色性

壽命超長

燈具與應用只有正確選擇高品質燈具及適當的應用才能發揮新一代照明的效果


最佳照明方案ALIIV LED 與 CCFL 照明

• 光源比較

• ALIIV 選擇CCFL作為間接照明與區域照明的解決方案以取代傳統HCFL

• ALIIV針對LED高光效與指向性特性作為局部與重點照明的最佳方案

光源技術演色性CRI 光效 (流明/W) 使用壽命(hrs) 色溫值(K)

HCFL 70-90 35-60 6,000-20,000 2700-6500

白熾燈 100 12-18 750-1,500 2400-2900

CCFL 80 - 85 50+ 50,000 2700-6500

鹵素燈 100 16-29 2,000-4,000 2850-3200

白光 LED 65-90 40-100

持續提高中最高可達100,000

2700-6500


ALIIV CCFL，T8， T5 比一比

項目 T8 20W T牌 T5 14W ALIIV CCFL

燈管型式 T8 T5 CCFL (液晶電視同級)

燈管帄均壽命 4000-6000 8000-10000 50000

3000Hr 光衰（%） 32% 19% 2.5%

快速開關壽命短壽命變短無限次

安定器傳統式電子式電子式

安定器頻率 60 Hz，燈管會閃爍 50,000 Hz，燈管不閃爍 50,000 Hz，燈管不閃爍

燈具光通量 (Lumen) 580 Lm 760 Lm 800 Lm

舒適度低可演色性Ra84

調光無無

（市售調光器大幅降低壽命）三段可調

輸入功率 (整組燈具耗電W) 25 W 17 W 16W


Aliiv LED 燈具系列


ALIIV LED的優勢• 全部使用美國CREE

原廠封裝的 XRE-Q/P等級LED模組（非它廠封裝），正確標示模組型號不以燈具耗電量蒙混

• 超高光效，燈具輸出每瓦流明超過80（非模組輸出）

• 採用純鋁散熱模組不過熱，低光衰

• 高演色性模組，CRI超過80

• 不過熱，不超規，壽命長達50000小時

• 用料實在維持LED優點特性

– 即點即亮無限次開關

– 完全不閃爍

– 完全沒有紫外線，健康又不傷害家居精品，名畫，布飾衣物

– 不含汞不含鉛，完全環保製程

• 堅持在臺灣製造以維持高供貨彈性及品質


Thank You

本報告部分市場資料來源為StrategiesUnlimited以及工研院；引用燈具照片版權屬於各出品公司所有

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