『綠色』光彩 主講人: 張議聰 老師

上課大綱 介紹 傳統照明與第三代照明的區別 環保照明光源：21世紀照明界之星 結果與討論

介紹 如能在生活中善盡節能工作，對於環境的影響將能降低，荷包更能在全球不景氣中更「豐腴」一些。在新的一年裡，各位同學不妨由照明開始，思考如何節約居家的電費支出。 澳大利亞兩年後 禁用傳統燈泡。 加州可能從2012年起禁用傳統燈泡。 各位同學您認為哪一種形式的省電燈泡可能會符合環保的觀念呢? 發光二極體（LED, Light Emitting Diode）是一種固態的半導體元件以光的形式釋發能量，屬冷光發光，具體積小、壽命長、耗電量低、驅動電壓低、反應速率快、耐震性特佳…等優點，在可預見的未來，LED將應用在照明領域，被視為照明市場的重大革命。 奈米燈泡初現人間中國物理學家以碳奈米管(carbon nanotube)取代燈泡中的鎢絲，製作出比傳統燈泡更優越的奈米燈泡。 經濟部評估，認為以LED取代傳統照明，其一年所使用的電力約可省下一座核能發電廠的電量。 結果與討論

傳統照明 燈炮的發明者: 托瑪斯．阿爾發．愛迪生（Thomas Alva. Edison） 「天才是一分的天份，加上九十九分的後天努力」

什麼是[電子式]省電燈泡? “電子式省電燈泡”的裡面其實就是一支小型的日光燈管配上安定器，但是因為可安裝於一般的燈泡座，使用起來更方便，是集傳統鎢絲燈泡和日光燈管之優點於一身，省電燈泡又可分傳統式與電子式二種，主要差異在於裡面的安定器不同。採用 "電子式安定器"，不僅提高使用時之效率，且一點就亮，不閃爍，更護眼，更省電，使用壽命更長達 10000 小時【一 年 約 8760 小 時】。

省電燈泡較一般燈泡有何優點? 1.點燈壽命更持久，達6000小時以上。 2.亮度高，發出全光束高。 3.三波長域陽光色，光線柔和不刺眼。 4.更省電。 5.外型輕巧美觀。 6.不閃爍、保護眼睛（電子式）。

您會區分何嗎?

越亮是不是就越耗電? 基本上是可以這麼說。 以傳統鎢絲燈泡的亮度為準，60瓦亮度的傳統鎢絲燈泡須耗電60瓦；一般省電燈泡之 60瓦的亮度則須耗電17瓦，雖較傳統燈泡省電，但比起電子式省電燈泡可是小巫見大巫。新一代的電子式 省電燈泡可選擇的亮度有70瓦及 120 瓦兩種，70瓦僅須耗電16瓦， 120 瓦更只須耗電25瓦，" 燈王"電子式省電燈泡可是別人比不上的。

日光燈管的發光原理 ? 日光燈管內因電子的高速撞擊而產生紫外線，透過玻璃管壁的螢光粉而發光，市面上較常見的日光燈管有一般的普通燈管及漸為主流的陽光燈管，兩者相較於燈泡都具有省電的最大優點。所不同的是普通燈管的演色性偏低，而陽光色的燈管則呈現出自然的陽光色，並且在演色性及光效率上都更勝過一般的普通燈管。

何謂陽光燈管? 旭光牌陽光燈管又可稱為三波長陽光燈管，是採用最高效率稀土螢光體，並集中了對人類肉眼色覺識別能力最佳的三原色：藍色（452nm ）、綠色（543nm ）、紅色（611 nm）三個狹窄光譜組合起來一種效率既高、演色性〈Ra>85〉 又佳的白光色，它具有使物品的顏色顯得更鮮艷、真實，發出光效率又高，明亮感也增強的效果。

何謂環保燈管? 節省能源提高效率，是台灣日光燈公司不斷追求的目標。在國內上市之T8/FHF32燈管配合電子安定器點燈，省電效率符合行政院環保署環保標章審議委員會目前所訂定的環保標章規定。T8燈管的細管徑(25.5mm)，不但節省玻璃使用量，也減少了水銀的使用量，除了大量節省能源，還可降低環保污染。

何謂HID燈泡？ HID燈泡是 Hight Intensity Discharge Lamp 高照明度放電燈的略稱，包括水銀燈、複金屬燈、高壓鈉氣燈等。 HID燈泡與一般燈泡、日光燈比較，一般有下列特性： 燈泡效率高／這就是照明設備電費低的原因。 相同燈數時光束比較大／可以使用比較少的照明器具所以照明設備費可以減少。 使用壽命長／減少燈泡交換次數，照明設備維護費可以減少。 光源體積小、輝度很高／配合反射片、稜鏡等可以控制光線的效果。

第三代照明 21世紀照明界之星 - LED 1993年，當時在日本Nichia Corporation(日亞化工)工作的中村修二（Shuji Nakamura）發明了具有商業應用價值的藍光LED，這類LED在1990年代後期得到廣泛應用。理論上藍光LED結合原有的紅光LED和綠光LED可產生白光，但現在的白光LED卻很少是這樣造出來的。

第三代照明 21世紀照明界之星 – LED (1) 光電半導體常使用的材料 鋁砷化鎵 (AlGaAs) - 紅色及紅外線 鋁磷化鎵 (AlGaP) - 綠色 磷化銦鎵鋁 (AlGaInP) - 高亮度的橘紅色， 橙色，黃色，綠色 磷砷化鎵 (GaAsP) - 紅色，橘紅色，黃色 磷化鎵 (GaP) - 紅色，黃色，綠色 氮化鎵 (GaN) - 綠色，翠綠色，藍色 銦氮化鎵 (InGaN) - 近紫外線，藍綠色，藍色 碳化矽 (SiC) (用作襯底) - 藍色 矽 (Si) (用作襯底) - 藍色 (開發中) 藍寶石 (Al2O3) (用作襯底) - 藍色 硒化鋅 (ZnSe) - 藍色 鑽石 (C) - 紫外線 氮化鋁 (AlN), 鋁氮化鎵 (AlGaN) - 波長為遠至近的紫外線

第三代照明 21世紀照明界之星 – LED (2) 白光LED使用的材料 半導體（semiconductor）： 介於導體（conductor）與絕緣體（insulator）之間的材料（矽Si）；而半導體和導體，或絕緣體間最大差別就是半導體中有兩種帶電載子同時存在來傳導電流。 電子（electron）：帶負電 電洞（hole）：帶正電

第三代照明 21世紀照明界之星 – LED (3) 以目前LED與傳統燈泡相比主要優點為: 目前缺點有 體積小、反應快、壽命長、不易衰減、外表堅固、耐震動、可全彩發光(含不可見光)、指向設計容易、低電壓、低電流、轉換損失低、熱輻射小、量產容易、環保等。 目前缺點有 低效率、光通量小(亮度)、光效不夠高、專利爭議、PN結散熱困難、光斑亮度和色度均勻性差等不足。 當然，照明用LED剛剛起步，技術發展的潛力很大。

眼睛最舒服的亮度是多少? 多亮眼睛最舒服? 以辦公室、書房和臥室為例，最適當的照明基準是以一平方公尺接受的亮度計算：辦公室為40 ~ 50 燭光 【 350 ~ 750 流明】、書房為 50 ~ 80燭光 【 500 ~ 1000流明】、臥室則為 30 ~ 50燭光【300~750流明】，簡易的基準是約100燭光／坪。

照明與視力健康的關係? 專業眼科醫生曾指出：均衡營養、正確姿勢、適當採光 是視力保健的三大要素，照明對視力健康的重要性 ,由此可見，亮度，光源穩定性都不能忽視

演色性的好壞有什麼差別? 演色性的好壞，關係著家裡娶的到底是美嬌娘還是黃臉婆喔！演色性越好的光源 (Ra值越高)，就表示顏色和在自然日光下所看到的最接近，在演色性佳的光源下，人的膚色會呈現自然的紅潤與光澤；反之，則會產生面黃肌瘦的效果。傳統燈泡的昏黃光線根本毫無演色性可言，一般省電燈泡之演色性也僅達86，新一代的電子式省電燈泡之演色性可達88。

各式光源的比較 LED較一般燈泡省1/5至1/10電量，而壽命卻較燈泡10倍長。

各國發展白光光源的動向 摻了鈰的釔-鋁-鎵(Ce3+:YAG)

白光光源的效益

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結果與討論