2010/05/05
經濟部能源局
點閱人次：
929
字型：
▓撰文：程金保、商育滿
當節能的訊息點燃LED照明的商機，它背負著經濟發展與科技提升的重大使命，政府與產業皆對LED產業寄予厚望也加強投資，更有廠商大手筆提撥高額推廣預算，將LED室內照明設備與宣導活動注入校園，以環保的綠色訴求頻頻向消費者招手，但是LED室內照明技術成熟嗎？閱讀照明的應用合適嗎？諸多問題值得大家關注。
是橋，還是牆
LED（Light Emitting Diode）的全名為發光二極體，是由半導體材料所製成的發光元件，元件有2個電極端子，在端子間施加電壓，通入極小電流，經由電子電洞的結合可將剩餘能量以光的形式激發釋出。早期LED最主要做為指示光源，直到近年才轉向照明的用途。與傳統燈泡相較，LED具有體積小、壽命長、低溫發光效率佳、可調光、動態點滅、高輝度、可調色、低電壓驅動等優勢，因此快速被人們接受為省能的照明選項。
而白光LED燈具做為工作或閱讀的照明用途，正是近來國際積極發展的方向，就因為它節能的特性，出現為數眾多的產品問市。然而受限於目前的製作技術，其光色及光譜組成與傳統白熾燈、鹵素燈或螢光燈有很大差異，因此其在演色性、光分布的表現尚有進步空間，也影響到人眼的接受度。
每年動輒數十億美元的商機，掛在前頭吸引著LED大小廠商積極投資照明的市場，而戶外照明（如路燈）與裝飾性的照明也確實很適合由LED這個新兵擔任，雖然它仍有許多尚待提升的部分，如封裝技術、成本考量、溫升散熱等，廠商已經具遠見的往室內照明移動投資腳步，加諸節能的訴求，冀望能取代傳統的照明光源，開拓一片新的疆土。
但是搶攻市場的結果，使得尚未克服的諸多技術瓶頸如韁繩一般，絆住了正要舉足的巨人，LED室內照明的應用，依據工研院產業經濟與趨勢研究中心的報導，有廠商發表發光效率可達249lm╱W的LED產品（白熾燈的發光效率低於25lm╱W，省電燈泡約為65lm╱W），其實高於200lm╱W的表現，很有可能是測量基準不同所致，將單一的時間點與測量點當成穩定的平均值，仍屬於實驗室的紀錄，並非市場上普及的商品效能。廠商急著將LED室內照明營造成一個完美的節能選項，縮短了研發及技術改善被允許的時間，當然也就缺少了練功的期間，倉卒出手未見得有利，這樣的現象可能形成一面牆，阻礙原本平順的發展。
視力保健與節能減碳並重
家用室內照明，尤其是閱讀照明，除了節能的考量，民眾也該關心其對視力的影響，LED的發光特性是點光源，會將亮度集中在一個點，而非一個面，為了達到均勻照明的效果，廠商會加以均光處理，卻也同時犧牲了部分的照度，雖然目前LED燈發光效率平均可以高到100lm╱W，依據消基會的檢測報告提示，有部分不甚成熟的LED燈，照度未能達到傳統光源的水平，因此拿來做長時間閱讀的用途時，恐造成眼睛的疲勞，進而影響視力的疑慮。
除了亮度的技術突破，溫升散熱是LED燈的一項挑戰，因為瓦數越高，溫度當然就會越高，但LED單體能夠承受的最高溫度約為150℃，超過這個臨界點，晶體將被燒毀，因此產品設計上努力的將溫度控制在100℃以下，才能穩定的長期使用。根據消基會的公告，使用時產品溫度越高的產品，越容易發生照度衰退，換句話說，購買時的LED燈照度符合標準，但在使用一段時間之後，由於溫升的效應，照度會明顯衰退。由於LED燈的壽命長（最高約為2萬小時），在使用的期間，若照度不斷衰退，對照明環境將產生不利的影響。
我國現在約有600萬近視人口，而這些近視人口的啟動期就是國中小學，因為眼球肌肉仍在發育中，所以越早得近視眼，長大之後定型的度數就越高，而近視的產生，通常肇因於照明環境不佳及長時間注視，造成視覺功能降低、眼睛疲勞、眼球刺痛感等，嚴重時還會引起頭痛。
鮮少有學生對校園的照明裝置產生質疑或提出選擇，而教室是學童閱讀或操作其他課程的場所，因此當廠商積極贈送並鼓吹全面換裝LED燈做為教室照明用途時，也應該相對提出對視力保健的相關報告，才是完整的社會回饋。
LED產品檢測驗證平台
經濟部能源局對節能燈泡的規定，發光效率需高於60lm╱W才算省電，拜科技所賜，LED的發光效率不斷提升中，也已經過了節能的門檻。然而部分LED燈泡功率因數過低，造成大量的電力損失，增加電力公司的虛功率負擔，許多LED燈泡的功率因數低於0.5，雖然功率因數的大小不會直接影響使用者電費的支出，卻會在供電的這端造成浪費，因此為了提供一個可信賴的檢驗標準，經濟部標準檢驗局也積極打造「LED產品檢測驗證平台」，營造產品所需的標準與檢測環境，以達標準化的水平與需求。
而這些標準的設計動機，多半針對效能的表現加以規範，較少著眼使用者（特別是兒童）視力保健，若能將這個面向也加入檢驗的標準，將可以有效減少不適用的LED燈在市面上的流通機會，為效率化的照明用品有效把關。
充滿希望與未來的LED照明
照明是人類文明的象徵，而照明市場的發展與全球經濟發展，是並肩而行的，二者成長的方向與比率極為接近。我們期待更節能省電的照明工具問市，若LED期許成為照明市場的主流，則必須在功能上繼續進步，設計時不忘考量健康的元素，以全面的思維進行檢視與修正，達到或超越傳統照明的品質水平，為LED照明世代的來臨與經濟發展架築一座橋，同時跨越那面躁進的牆，真正達到節能減碳、永續生存的目標。（作者任職於台師大能源教育推廣小組）