光線 的 混合 才 能 得到 白 光 1998年 白 光 的 LED 問世 並且 夾 著 高 發光 效率 的 特性 開啟 了 LED 光源 在 照明 的 廣泛 應用 LED 的 這 個 紅 光源 非常 跟 過去 不 一樣 的 地方 它 是 一 個 半導體 的 光源 一般 的 光源 它 事實 上 可以 技術 不斷 的 進步 所以 效率 越 好 我們 對 它 有 很 大 的 期望 所以 在 各 個 國家 大家 都 很 重視 它 重視 它 的 推廣 它 確實 像 我們 可以 看 它 跟 白熾燈 比較起來 它 可以 比 白熾燈 省電 超過 90% 以上 那 這 個 跟 我們 一般 所 知道 節能 燈泡 的話 它 可以 省 30% 到 50% 然而 在 朝向 取代 白熾燈 或是 螢光燈 等 更 高功率 的 照明 之 路 上 LED 仍 面臨 許多 的 挑戰 半導體 的 東西 是 很 好玩 的 大部分 的 情況 下 它 都 是 溫度 越 高 那 它 的 各 種 表現 都 會 下降 這 是 它 的 本體 那 包括 了 其它 的 電子 元件 只要 是 半導體 的 大概 都 有 這 種 特性 那 LED 因為 它 是 一 個 半導體 所以 它 也 無可 避免 的 對 溫度 的 上升 是 會 造成 它 的 效率 下降 當 溫度 上升 時 半導體 內 的 自由 電子 會 越來越 多 並 相互 碰撞 而 阻礙 了 正常 電子 的 位移 路線 就 會 使得 導電率 下降 進而 使 結合 的 電子 與 電動 減少 發光 效率 就 降低 這 是 我們 一 個 白 光 的 LED 那 我 後面 有 一 個 控溫 的 那 前面 我 裝 了 一 個 照度計 那 我 在 這邊 我 就 先 讓 它 在 一 個 正常 的 室溫 下 是 一 個 26 度 左右 的 那 如果 我 控制 它 在 正常 的 如果 是 在 裝到 燈計 上 的話 它 可能 上升 到 5 60 度 那 我 現在 先 設定 46 度 那 這樣 等一下 我 讓 它 升溫 的 時候 就 可以 看到 這 個 光度 是 下降 的 所以 這邊 溫度 就 會 慢慢 地 上升 那 回頭 我們 就 可以 看到 光度 是 一直 下降 這樣 的 結果 就 可以 很 清楚 的 展現出 半導體 LED 這 種 半導體 的 東西 是 基本 上 是 很 怕熱 所以 在 燈具 的 設計 裡面 散熱 變成 一 個 滿 重要 的 因素 良好 的 散熱 設計 可以 降低 LED 的 溫度 也 能 確保 LED 的 發光 效率 那 在 克服 散熱 的 問題 的 部份 過去 大概 我們 已經 習知 的 方式 就 是 就 是 讓 LED 的 熱 透過 所謂 的 鋁鍵 __UNDEF__ 金屬鍵 第一 個 它 先 穿過 傳導 在 那邊 透過 對流 再 把 熱帶 走 我們 設計 的 LED 元件 取用 小 功率 的 元件 那 我們 這樣 的 設計 基本 上 我們 就 是 直接 把 所謂 的 傳導 跟 對流 直接 的 實現 我 的 元件 是 密附 在 燈泡 的 兩 面 直接 讓 我 的 熱 透過 空氣 的 對流 就 把 熱帶 走 同時 傳導 的 部分 就 利用 散熱 塑膠 本體 的 功能 就 把 熱 給 減 了 直接 讓 熱 透過 空氣 的 對流 就 把 熱帶 走 科技 的 持續 創新 讓 照明 產品 日趨 多元 面對 造型 殊異 各 具 長處 的 應用 合適 的 選擇 與 正確 的 使用 就 變 得 愈來愈 重要 所以 照明 設計 很多 時候 首先 就 要 解決到 那 個 所謂 的 物理 上 的 需求 因為 不同 的 活動 視覺 需要 它 會 有 不同 的 照度 需求 那 一般 的 民眾 可能 不大 了 解 這些 但是 就 我們 而言 這些 人 都 是 需要 計算 的 譬如說 我 用 多少 燈 才 能夠 滿足到 那樣 的 視覺 需要 譬如說 我 讀書 寫字 跟 我 很 輕鬆 的 看 一些 電視 它 的 照明 的 需要 是 不 一樣 照度 是 指 每 平方公尺 的 面積 上 所 接收到 多少 流明 的 光通量 照度 的 計算 單位 是 勒克斯 一 勒克斯 等於 一 平方公尺 的 面積 上 接受 了 一 個 流明 的 光通量 至於 一 個 流明 單位 則 是 指 由 發光 強度 是 一 燭光 的 發光源 向 一 個 立體 角度 的 範圍 內 所 發出 的 光通量 的 總和 充足 的 照度 會 讓 物體 反射 足夠 的 光線 進入 眼球 在 視網膜 產生 清晰 的 成像 就是說 年輕人 跟 老年人 眼睛 的 退化 程度 不 一樣 所以 因此 老年人 需要 更多 的 光 而 年輕人 就 比較 可能 他 什麼 都 看 的 到 所以 也許 老年人 他 可能 需要 滿足 更多 的 光 才 能 看到 跟 年輕人 一樣 的 情況 除了 視覺 能力 的 個人 差異 外 照度 標準 也 隨著 空間 環境 視覺 活動 的 差異 而 有 不同 的 要求 舉例 來 說 當 在 需要 照明 範圍 很 小 的 床頭 進行 閱讀 時 需要 500 到 750 勒克斯 的 照度 那 就 至少 需要 500 到 750 流明 的 光通量 至於 涉及到 空間 環境 的 平均 照度 的 配置 就 要 兼顧到 燈具 所 發出 的 光通量 配置 的 高度 燈具 的 使用 年限 __UNDEF__ 所 要 照亮 的 地板 面積 等等 需要 專業 而 複雜 的 計算 才 能 達成 均勻 的 配光 這 也 是 一般人 在 用 燈 時 所 忽略 的 照度 愈 高 會 看 得 更 清楚 但是 如果 光 愈 均勻 會 看 得 更 舒服 所以 這 兩 個 是 綁 在一起 的 你 要 有 充分 的 照度 但是 重要 的 要 均勻 的 配 光 所以 現在 目前 的 功能 設計 很 強調 這 兩 件 事情 照度 要 夠 __UNDEF__ 那 也 看 得 清楚 比如說 我們 要 看書 我們 要 寫字 我們 要 開車 都 是 一樣 的 那 如果 均勻 的 配 光 看 你 __UNDEF__ 讓 你 看 得 舒服 就 沒有 壓力 配光機 是 用來 檢測 發光源 的 配 光 情況 的 設備 透過 設備 上 所 安裝 的 光 偵測 裝置 來 收集 發光源 在 各 個 方向 與 角度 的 發光 強度 資料 這 是 一 部 叫做 配光機 它 的 用途 是 在 檢測 一 個 燈具 或是 光源 它 在 不同 角度 它 有 多 大 的 光強度 也就是說 它 設計到 那 個 地方 它 的 將來 的 照度 會 有 多少 因為 這 個 東西 將來 對於 整 個 的 照明 的 燈具 是 非常 重要 的 一 個 參數 透過 發光 強度 在 空間 中 的 分布 情形 可以 繪製出 發光源 的 配 光 曲線圖 這 個 就 是 把 它 立體化 用 不同 的 顏色 代表 它 的 光 強度 代表 它 的 光 強度 黑 的 是 沒有 光 的 那 白 的 是 最 強 的 好 如果 我 把 它 變成 只 看 水平 方向 的 分布 的話 那 這樣 一 圈 是 一 個 圓形 的話 那 就 代表 它 的 水平 方面 是 非常 的 均勻 而且 我們 也 希望 正 下方 是 比較 亮 的 那 到 了 上面 天花 板面 就 是 比較 不 暗 比較 暗 的 所以 這 是 完完全全 符合 水平 方向 是 非常 均勻 的 然後 垂直 方向 是 按照 我們 想要 的 因為 在 朝 下 的 越 亮 以 這 個 均勻性 來 講 是 完全 符合 民眾 一般 大眾 所 需要 的 配 光 曲線 不僅 能 讓 工程師 據 此 檢視 產品 設計 與 製造 的 良莠 更 能 提供 消費者 在 選購 燈泡 與 所 搭配 的 燈具 時 作為 參考 依據 剛剛 我們 看 的 東西 是 這 個 燈泡 它 的 那 個 配 光 結果 可以 看到 非常 的 均勻 可是 當 搭配上 這 個 燈罩 這 是 一般 的 筒燈 的 燈罩 如果 你 把 它 裝上去 結果 是 非常 的 不 一樣 它 會 長成 一 個 很 奇怪 的 形狀 那 個 形狀 是 因為 我們 這 個 燈泡 裡面 它 是 有 好幾 個 一 條 一 條 的 發光 的 一 個 結構 那 這 個 結構 被 這 個 燈罩 它 的 聚光 效應 給 放大 所以 就 形成 非常 奇怪 的 一 片 一 片 的 光 強弱 分布 這 裡面 最 主要 強調 的 是 燈源 跟 燈具 是 必須 要 搭配 的 所以 如果 你 不 去 做 仔細 的 研究 或者 說 設計 者 沒有 把 這 個 考量 進去 的話 就 有 可能 產生 像 我 這樣 的 一 個 誤差 科技 的 不斷 創新 和 突破 照明 科技 在 追求 亮度 與 節能 的 目標 之餘 也 愈來愈 關注 照明 之於 人 的 關係 那 最近 這 幾 年 來 大家 開始 從 照明 直接 談 照明 工程 慢慢 把 一 個 叫 人體工學 就 人因 工程 把 它 納進來 那 人因 工程 什麼 意思 就是說 我們 的 照明 規劃 是 希望 達到 人性化 以前 大家 認為 說 做 照明 亮 就 好 夠 亮 __UNDEF__ 愈 亮 愈 好 後來 發現 不 對 因為 亮 了 以後 它 會 產生 刺眼 的 炫光 眼睛 看 了 不 舒服 所以 這 個 時候 開始 大家 想到 一 件 事情 就是說 照明 設計 可能 要 用人 以 人 為 本 來 設計 一 個 適合 人 的 視覺 的 一 個 環境 所以 光源 的 選擇 就 變 很 重要 了 回顧 人工 照明 的 沿革 發明家 絞盡腦汁 地 持續 的 創新 與 改良 最終 的 目的 無不 在於 能夠 創造出 如同 太陽光 般 的 光源 陽光 的 重要 不僅 在於 它 能 提供 能量 也 在於 隨著 時間 的 推移 光線 的 強弱 __UNDEF__ 溫度 和 光色 的 變化 在在 都 影響 了 陽光 底下 的 萬物 舉例 而言 不同 的 光色 黃色 或是 白光色 會 帶給 人們 什麼 樣 的 心理 的 感受 一般 我們 當然 都 知道 白色 的 燈光 感覺 比較 清晰 比較 open 但是 黃色 的 燈光 就 感覺 比較 低調 __UNDEF__ 比較 溫馨 所以 一般而言 我們 在 辦公場 __UNDEF__ 辦公 場域 裡面 我們 都 會 用 比較 高 的 色 溫 比較 高 的 色 溫 意 指 它 的 顏色 是 比較 白 的 而 明亮 的 那 比較 低 的 色 溫 意 指 它 是 光色 是 比較 暗 的 比較 偏 黃 的 那 這 個 也 跟 我們 心理 滿足 的 需求 有關 當然 就 是 白天 需要 比較 高 的 照度 因為 我們 白天 有 晝光 那 晚上 回到 家 我們 需要 休息 所以 它 就 會 比較 低 的 照度 那 就 會 有 比較 溫暖 的 燈光 來 陪襯 所以 這 個 兩 者 之間 就 是 對 心理 的 感覺 也 相當 的 不同 日出 而 作 日落 而 息 是 古老 生活 順應 自然 運行 規律 而 為 的 作息 安排 科學家 相信 這 其中 一定 有 著 什麼 樣 的 關係 存在