溫室效應使全球面臨嚴重的暖化威脅，因此，近年來全世界興起一股節能環保意識，再加上2008年石油價格不斷上漲，更加深人類的節能意識。在節能減碳共識下，照明產業開始走向省電、節能趨勢。
有鑑於此，比傳統白熾燈在能源轉換上具備更高效率的的發光二極體（LED，Light Emitting Diode）、有機發光二極體（OLED，Organic Light-Emitting Diode），以及壽命比傳統鹵素燈高出3至5倍的高強度氣體放電（HID，High-intensity discharge）等發光元件與技術備受期待，市場也正如火如荼向上發展。
21世紀人類面臨最大的問題就是能源危機與環境破壞，所以凡是與節能議題相關的產業，近年來都有很好的發展。「由於照明對環境的衝擊很大，為了達到環境保護，照明產業不管是在技術上或產品上，都有很快的發展，」工研院副院長曲新生指出，2050年全球照明產生的二氧化碳排放量高達1億9,000萬噸，相當於全球70％輕型車排放量，所以透過新的照明技術降低照明對環境產生的衝擊，已經是世界各國都相當重視的事情。
目前，不管是政府或者是產業界，都積極的投入節能減碳的行列。中國電器廠長翁芳裕表示，聯合國早在1992年就通過氣候變化綱要公約，討論節能減碳的議題，並於1997年通過京都議定書，訂出對各國二氧化碳的減量要求。另外，台灣與中國大陸分別制定「五大節能減碳新政」與「十城萬盞」計畫，積極的推廣LED的應用，以達到節能減碳與協助廠商搶攻全球LED照明市場的目標。
同樣具備省電，而且採用有機材料的OLED技術，相較於LED技術的快速成長，OLED在多前年也被大肆炒作，但由於OLED有機材料的可靠度壽命有限，因此市場發展頗受阻礙，原本積極投入OLED市場的廠商，紛紛撤退。一直到2008年OLED的生命週期就已從24Khrs（千小時）進步到100Khrs（千小時），使得原本已經退出市場的廠商，如今又前仆後繼投入市場。技術的進步使得市場前景逐漸看好，根據市場研究機構NanoMarkets的報告指出，OLED照明市場規模到了2013年將達到45億美元。
除了LED與OLED技術，同樣具備節能、省電，以及發光效能極佳的HID，近年來也快速發展。目前市面上的汽車頭燈，已經有高達40％採用HID氙氣車燈，國際大廠也紛紛投入市場，例如飛利浦早就推出無汞的HID車燈照明。
LED製造成本高
仍無法完全取代螢光燈
1955年，美國無線電公司的Rubin Braunstein發現砷化鎵（GaN，Gallium Nitride）及其他半導體合金，具備紅外放射作用；1962年，美國通用電氣公司藉此發現開發出LED。
當時LED是一種特殊的二極體，能夠發出單色且不連續的光，但在材料科技快速進展下，目前，LED不管是在發光顏色及亮度表現進展上，都已經不可同日而語。
從LED問世以來，依照時間順序，大致可將這項技術的發展分成3個階段，第一階段為傳統低亮度、第二階段為紅外光、第三階段為高亮度的白光LED。所謂白光LED又可分成2種：一種為自發白光LED，光亮近似自然光，不過此種類型元件已經非主流產品。另一種則是藉由藍光LED激發黃色螢光粉，利用藍、黃光互補原理，混光發出高亮度白光。由於此種元件售價便宜且壽命長，因此為目前主流產品，但也因這種白光是透過藍光激發出來的，所以演色性較差。
由於LED的光轉換效能很高，因此使用LED燈具時，高達70％的電能可以轉為光能，具備高度省電效力。不過，也由於LED製造成本高，因此LED燈具雖然省電，但是產品成本也相對較高，是其目前尚且無法完全取代螢光燈的主要原因。
在LED產業中，可分為上游的磊晶片及原料供應商、中游的晶粒製造廠與下游封裝廠。原本LED主要應用在指示燈、顯示器等領域，不過隨著白光LED的出現，也開始廣泛被使用在照明產業。現階段，LED主要應用於大型看板、手機、交通號誌、汽車尾燈、閃光，以及家庭照明等用途。拓墣產業研究所指出，LED發光特性良好與否，取決於磊晶片整體內部結構，再加上近年來終端產品如手機、數位相機等，對光的特性要求愈來愈嚴格，因此，中游晶粒廠也開始自行生產磊晶片，進而銷售磊晶片給其他同業。
OLED成本具競爭力
但發光效能較LED差
OLED最早由美國柯達公司的Tang與VanSlyke，在1987年發表小分子OLED元件，1990年英國劍橋大學又成功開發出大分子OLED，再一次引起OLED的熱朝。
從字面上來看，OLED較LED多了一個有機（Organic），藉此可了解，不同於LED採用無機材料，OLED則是採用有機材料。雖然OLED與LED的差別在使用的材料不同，但也因此造成製程上的極大差異。具體而言，OLED主要是利用半導體製程做出的微小化發光二極體，因此可以製作出輕薄，具自發光性的產品。目前，OLED主要被應用在手機、電腦螢幕與電視等顯示器產品上，近來相當熱門的電子紙、電子書，也採用OLED技術。
由於OLED非常小，因此可以製作出輕薄短小、色彩鮮豔並且省電的產品。也就是說，OLED具備自發光特性、視角廣達165°以上、反應時間快，並且擁有高亮度、高流明效率、低操作電壓，甚至於還可以製作大尺寸與可撓曲性面板。
更進一步從應用面來探討技術，在OLED面板應用上，其技術可以驅動方式分成主動式（Active matrix）的AMOLED技術，以及被動式（Passive matrix）的PMOLED技術。如果單純以技術面的OLED有機發光層來看技術，則可分為小分子型（Small molecule）有機發光二極體（簡稱SMOLED）、高分子型（Polymer）有機發光二極體（簡稱PLED）。
如果以產品來看，OLED技術是否較具優勢呢？IEK指出，由於OLED製程簡單，大約比TFT-LCD少30％至40％的成本，因此極具市場競爭力。而將OLED使用在照明設備上，雖然OLED燈具較LED燈具具備成本優勢，但由於其發光效能較LED差，因此比LED耗電。
由於近年來OLED性能與製程不斷改善，因此市場發展有持續被看好的態勢。根據美國能源部預估，2014年OLED照明將可達到150 lm／W的效率。在廠商動態上，大廠在OLED製程技術上也不斷改善，包括GE與Fraunhofer Institute都已經對外展示OLED照明捲軸式（roll-to-roll，R2R）製程，可見未來OLED生產成本將大幅降低。
HID價錢較高
但亮度較強
在照明產業上，現階段除了LED與OLED這兩種熱門元件之外，HID元件技術也正夯。HID在市場上又稱為「氣體放電式頭燈」或「氙氣頭燈」，不同於傳統鹵素燈泡是利用「燃燒式發光」進行照明，HID則是採用「跳電式發光」實現照明。
根據統計，一般55W鹵素燈只能產生1,000流明光，35W的HID燈就可以產生3,200流明光，亮度大約是傳統頭燈的3倍，距離也更遠。除此之外，由於HID是利用電子激發氣體發光，因此壽命長，大約可以連續發光超過3,000小時以上。而相較於LED頭燈，HID頭燈價錢較高，但是亮度較強。
總而言之，不管是LED、OLED或HID等產業，都在節能減碳趨勢下，正以飛快的速度成長，這些新穎技術不僅為地球帶來希望，同時也為光電業者帶來無限的商機。 |
