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目前照明能源使用极为不具效率，使得照明能源消耗增加率，大于整体能源消耗增加率。为了控制照明能源消耗增加率，开发能源效率更佳光源对于解决全球能源短缺将有极大帮助。近年来LED发光效率呈现大幅度增长，以照明所需白光LED为例，商品化规格已达50lm／W，超越目前常用白炽灯泡与卤素灯，日商Nichia预定于2006年底推出100lm／W产品上市，其发光效率与常用荧光灯相当。且依据理论来推算，白光LED发光效率极大值为199lm／W，未来仍有相当大进步空间。
LED照明简介
照明是人类文明标志，一如衣食般，首求其应足够再以求其质量。照明不足，光度不够，将会影响工作效率及个人视力正常发展，戕害身心健康。
照明光源依发光原理分为热辐射发光、气体放电发光、场致发光、半导体发光四大类。在一般照明市场中以白炽灯／卤素灯、荧光灯、紧凑型荧光灯、高强度放电灯最为常用。
自1 8世纪工业革命后，人类开始大量消耗能源，以取得大量生产和工业化产品，此外也由于工业化集中生产缘故，人类也开始大量集中于都市生活，使得都市范围扩大，人口大量增加，刺激对照明能源消耗。举例而言，美国与日本为全球主要能源消耗国，两国人口仅占全球7％，但却消耗全球30％能源。
照明市场规模庞大，照明能源占全球能源消耗相当重要比例。但目前在照明能源使用却极为不具效率，使得照明能源消耗增加率，大于整体能源消耗增加率。举例而言，2001年美国商业用途照明使用为3，910亿千瓦小时能源。其中白炽灯消耗了其中32％能源，却仅产生8％照明量，比较高效率荧光灯或HID则消耗剩下68％能源，来产生其它92％照明量(DOE，2002)。为了控制照明能源消耗增加率，开发能源效率更佳光源，对于解决全球能源短缺将有极大帮助。
发光二极管(Light Emitting Diode；LED)是由半导体材料所制成之发光组件，组件具有两个电极端子，在端子间施加电压，通入极小电流，经由电子电洞之结合可将剩余能量以光的形式激发释出。
早年，发光二极管以指示光源最主要应用，应用于照明领域相当少，仅应用于指示灯，或一些特殊应用，如军事、隔离的工业照明，以及其它场合(在这些场合，发光二极管可靠性所能降低维护费用，将补偿发光二极管照明高成本)。不过过去3、4年来，由于发光二极管制造成本持续降低，以及效率和亮度不断提高，配合发光二极管所具有寿命长、安全性高、发光效率高(低功率)、色彩丰富、驱动与调控弹性高、体积小、环保等特点，使得发光二极管在一般照明市场应用得以大幅度扩张，带动其市场需求成长。
近年来LED发光效率呈现大幅度成长，以照明所需白光LED为例，商品化规格已达50lm／w，超越目前常用白炽灯泡与卤素灯，日商Nichia预定于2006年底推出100lm／w产品上市，其发光效率与常用荧光灯相当。且依据理论来推算，白光LED发光效率极大值为199lm／w，未来仍有相当大进步空间。
LED照明全球市场分析
受限于LED价格、产业标准未定、与光形、寿命、可靠度等技术问题尚待解决，2006年LED照明市场规模仅2.05亿美元，其中主要市场来自于建筑照明应用，市场规模达0.93亿美元，占整体市场约45％左右。随着LED技术不断提升及广泛应用领域，预计至2010年市场规模将达7.71亿美元，2006年～2010年复合成长率达39％。
以区域市场来看，LED照明发展以北美、欧洲、中国及日本发展最快，下列将针对这几个国家发展现况做简单介绍。
首先，美国在固态照明发展较早，政府做法也相当积极，如通过Energy Policy Act of 2005以促进固态照明产业的发展，此法由美国能源部(DOE)主导，联合产业、学界和国家重点实验室之力量，来宣示对“下一代照明计划”(Next-generation Lighting Initiative，NGLI)的支持。另外，美国能源部(DOE)从2006年～2008年，每年将提拨5000万美--元支持“下一代照明计划”，针对固态照明LED及OLED技术研发，包括寻找提高LED效率的半导体材料、LED灯具结构及系统改善等。
除政府积极切入固态照明外，美国前5大照明厂为Acuity、Cooper、Genlyte，Hubbell及Juno亦陆续推出LED照明产品，目前5大照明厂仅局限于LED基础照明产品如出口指示灯、户外景观照明灯而已，然而觊觎LED照明市场的不只有照明大厂而已，预计在2007年会有更多公司进入此市场，势必竞争将更加激烈。
欧洲照明厂商对于照明灯具设计属于较前瞻，消费者对于新产品接受度亦较高，因此在LED照明发展较早，目前欧洲照明厂商已相继投入LED基础照明产品的发展，尤其是在建筑景观照明的应用，但是由于LED成本以及发光效率仍无法与传统灯源比较，因此在2006年LED照明营收仍相当的小。然而欧洲节能意识高涨且电价也相对较高，若未来LED成本及发光效率优于传统灯源时，LED照明市场将会在欧洲快速普及，普及速度甚至会超越美国。
以欧洲著名照明厂商Philips为例，Philips为因应蓬勃发展的LED市场，除以并购方式、化敌为友强化供应链，掌握专利、建立与同业问竞合的关系外，藉由Lumileds及其渠道商建构Luxeon Lightlng Network网络平台及成立Lumileds Future Electronics组织，藉由此方式让灯具制造商和照明解决方案厂商能快速进入LED照明市场，并将公司产品透过此方式快速推广出去，创造双赢的局面。
中国为全球最大照明灯具生产国，灯具制造商达5，000多家左右，然而中国灯具制造商主要提供低阶的灯具如圣诞灯串等等，或者只能为国际灯具大厂代工，例如Zumtobel看中中国灯具厂商低成本的生产优势，以契约方式与数百家中国灯具厂合作，藉此进入大陆市场及控制产品质量。
有鉴于此，中国政府在2006年提出的“十一五规划”中，将固态照明列为国家发展重点产业，预计投入350万人民币作为固态照明研发经费，其中LED磊晶、晶粒，封装以及LED照明应用更是发展重点，中国政府希望健全整个LED产业的发展，使得LED照明生产能力提升，朝较高阶的灯具制造，甚至有能力外销至世界各国。
最后，日本的白光LED的投入非常积极，一方面是因为日亚化学工业与Sumitomo Electric掌握的全球技术的领先地位，另一方面是日本政府因应1997年1 2月全球气候变化纲要公约缔约国第3回会议(COP3)中，同意于2010年时因使用能源而产生之CO2排放量能较1990年更安定化，为防止地
球温暖化以及减少CO2排放量等前提，民生部门的节约能源列为重要课题。日本国内照明方面所耗电力约占全国之20％，希望藉由省能源型之照明装置的开发而达到上述目标，因此具有低耗电、长寿命、小型以及轻量等优点的LED便列为开发新省能照明实用化的目标。
为达到开发新省能照明实用化的目标，日本通商产业省基础产业局于1998年3月正式拟定“高效率电光变换化合物半导体开发(21世纪光计划)”基础计划，是领先全球针对省能源型LED照明光源进行实用化之相关研究。LED于影像、显示光源方面目前已实用化，且近年来由于光电半导体技术急速进步，高亮度白光LED技术持续突破，其消耗电力仅白炽灯泡之1／8及日光灯之1／2，发展白光照明为刻不容缓的任务。虽然日本21世纪光计划已于2002年结束，后续日本并未有以技术研发为主体大型国家计划出现。但观察日本LED政策走向，发现日本对于LED产业政策发展已转向，由过去以协助技术成长为主，转向于建构／培养需求市场，具体作为有协助LED标准设立及租税奖助LED使用，以扩大市场。
另外，依照LED照明市场应用领域区分，则包括字型灯／轮廓照明(channel Letter／Contour)、建筑照明(ArchitecturalLighting)、零售展示用照明(Retail Display)、消费者手持式照明(consumer Portable)、居住用照明(Reaidential)、娱乐用照明(Entertainment)。机械影像／检查cMachine Vision)、安全＆保全(safety／Security)、屋外用照明(Outdoor Area)、离网型照明(Off-Grid)等10大应用，其中以建筑照明应用为最大宗，2006年占整体市场约45％左右，其次为字型灯／轮廓照明及消费者手持式照明，分别占整体市场16.6％及14.6％，再其次为安全＆保全及机械影像／检查，分别占整体市场7.8％及6.3％，其余应用比重不大，仅0％～4％左右。下列将针对十大应用领域作简单介绍。
(1)字型灯／轮廓照明(Channel Letter／Contour)
字型灯／轮廓照明2006年营收约0.34亿美元，占整体市场1 6 6％，为LED照明第2大应用领域。此应用市场属于小型项目性质，主要客户为全球性的大型连锁企业，如BP、McDonald"s和Wal-Mark。另外，绝大部分的字型灯／轮廓照明厂商都属于小型公司且有属地主义的现象，以美国为例，字型灯／轮廓照明厂商约有6000多家，但整个美国市场仅0.05亿美元。预计至2010年字型灯／轮廓照明营收将增长至0.7亿美元，2006-2010年年复合增长率为19％。
(2)建筑照明(Architectural Lighting)
建筑照明2006年营收约0.93亿美元，占整体市场45％，为LED照明最大应用领域，主要是因为其属于商业照明领域，对于价格敏感度相对一般消费者低，且随着白光LED光通量及发光效率提升，包括庭园路灯(Path light)、探照灯(Floodlight)、阶梯灯(step lights)、阳台灯等对于LED使用比率快速成长。
2006年LED建筑照明应用最多的为中国，约占36.4％，中国主要是近年来经济不断成长且为迎接2008年奥运，基础建设持续推出中，而LED除色彩优势外更具有省电功能，正好符合中国政府省能的政策目标，因此LED广泛被应用在新的建筑照明中。其次为欧洲地区及北美地区，分别占30.8％及28.9％。随着LED光通量及发光效率提升，包括庭园路灯(Path light)、探照灯(Floodlight)、阶梯灯(Steplights)，阳台灯等对于LED使用比率将快速增长，预计至201 0年建筑照明营收将增长至3084亿美元，年复合增长率为42％，占整体LED照明营收约50％左右。
(3)零售展示用照明(Retail Display)
零售展示用照明2006年营收约0.07亿美元，市场不大仅占整体市场3.2％。在展场中，零售展示用照明不但需要大范围的照明，更需要能呈现出产品特色的光源，展示产品种类众多，包括衣服、化妆品，食物、珠宝等等，要如何利用不同的照明呈现出产品与众不同的地方，将是一门重要的学问。LED于2006年开始进入零售展示用照明领域中，主要LED有几个特色：1、LED寿命长，可降低维修成本；2、LED光色、色温、演色性可变，可以依被照体不同，选择不同的光源，大大提升展示的美学效果；3、LED光线中缺少红外光及紫外光可避免破坏产品本身：4、成本较光纤低、效率较白炽灯泡高、色彩呈现较荧光灯好等优势。在众多优势趋使下，预计至201 O年零售展示用照明营收将达1.07亿美元，年复合增长率高达101％。
以WaI-Mark为例，Wal-Mart率先将美国店面约500多家店面的冷冻／藏柜光源改为LED，总经费投入0.13亿美元。由于LED高发光效率、使用寿命长低等特性，预估每年可省超过260百万美元能源成本，较现有荧光灯少66％。有助于降低对环境的威胁，每年将可减少3500万磅的二氧化碳，也就相当于种植4464公顷的树木或是在道路上减少3143台汽车的效果。Wal-Mart下一阶段的目标是要将全球约6，689间店面内的低温冷冻／藏柜改装LED照明系统。
(4)消费者手持式照明(Consumer Portable)
消费者手持式照明2006年营收约0.3亿美元，占整体市场14.6％。消费者手持式照明包括手电筒、阅读灯及矿工灯等等。目前来说消费者手持式照明整体市场约10亿美元，其中手电筒占最大的市场份额，而LED在特殊及专业的手电筒渗透率将近30％，主要是因为在特殊及专业的手电筒价格敏感度相对较一般消费者低，若LED技术及价格能进一步改善，未来将有机会进入一般照明用手电筒，进一步扩大其市占率。预计至2010年消费者手持式照明营收将达0.84亿美元，2006年-2010年年复合增长率达29.4％。
(5)居住用照明(ResidentiaI)及屋外用照明(Outdoor Area)
居住用照明包括嵌灯(Recessed cans)、投射灯(Track lights)、吊灯(Pendanta)等，屋外用照明则包括路灯、街灯等等户外照明，然而受限于LED价格，产业标准未定、与光形、寿命、可靠度等技术问题尚待解决，LED在市场潜量最大的居住用照明及屋外用照明市场占有率相当低，于2006年营收分别为160Zi"美元及23万美元。
(6)娱乐用照明(Entertainment)
娱乐用照明主要是包括LED使用在聚焦灯、舞台的天幕
灯或LED光条使用在戏院、电视、现场音乐会、魔术秀，以及舞厅、俱乐部、招待所等地方都包括在娱乐用照明中。LED于娱乐用照明较传统灯源优势在于LED光色。色温、演色性可变以及寿命长，然而娱乐用照明厂商主要是以出租方式提供给舞厅、俱乐部等需要灯光设备的客户，在投资新设备上较不积极，造成LED在市场渗透率较慢，因此2006年娱乐用照明营收约0.03亿美元，仅占整体市场1.7％，预计至2010年营收将增长至0.13亿元。
(7)机械影像／检查(Machine Vision)
2006年机械影像／检查照明营收约0.13亿美元，占整体市场6.3％。LED应用于机器影像／检查除LED可变化不同形状外，LED更有寿命长的优势，预计201 O年营收将增长至0.28亿美元。
(8)安全&保全照明(Safety／Seourity)
安全&保全照明主要包括紧急照明及出口指示，2006年安全&保全照明营收约0.16亿美元，占整体市场7.8％，依区域别来看，北美占65％居冠，主要是因为美国能源部(DOE)及环保署(EPA)透过“Energy Star”计划提倡节源效率，而LED出口指示灯正符合此计划目标，因此直接影响消费者购买行为，使得美国成为LED安全＆保全照明最大应用国。其次为中国22％，再其次为欧洲10％。
然而由于出口指示灯市场已经趋近于饱和，因此未来LED出口指示灯市场主要来至于取代及新的装置市场，预计至2010年LED出口指示灯将会完全取代旧有的出口指示灯，尤其是LED价格持续下降时取代速度将会更快。
(9)离网型照明(Off-Grid)
LED离网型照明包括以风力、太阳能等不使用市网电力发电，也包括在游艇及船只上的使用。2006年LED离网型照明营收仅770万美元，而主要营收来自于与太阳能结合的产品，发展较快的地区则是在美国及欧洲，分别占46％及34％，另外值得注意的是，许多供货商亦将LED与太阳能结合产品销售至第三世界国家如印度，主要是因为第三世界国家市网电力不普及且铺设线路成本高，因此使用太阳能可以省去铺设线路的成本及困难，未来将持续改善太阳能面板及太阳能发电技术，预计至2010年LED离网型照明营收将达0.3亿美元，2006年-2010年复合增长率达40％。
技术发展
LED照明发展上，目前仍局限于LED本身存在着许多问题尚待解决，包括成本，发光效率及散热问题等，业者认为待LED本身问题解决后，LED照明产业才会开始蓬勃发展。
举例来说，目前LED积极想进入一般照明光源市场，以取代目前普遍使用白炽灯、卤素灯、荧光灯等光源。比较LED与现有光源产品特性差异，可以发现LED目前在发光效率有长足进步，但是仍较荧光灯有一段明显距离，且LED所能发出光通量也明显不足，再加上LLED高单价，要在短时间内取代现有光源仍有相当困难。
所以未来LED照明应用上关键课题，在于如何改善光通量特性以及降低成本，而降低成本又与特性改良息息相关，汇整LED技术发展方向在于发光效率与亮度等光特性改良。
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