CPEL是由韩国忠洲大学的Dr. M.S. Yoon与其研究助手Mr. Hur所发明，将此技术原理以「Fluorescent Lamp Having Ceramic-Glass Composite Electrode」之名发表，2007年1月正式命名为「Ceramic Pole Fluorescent Lamp；CPFL（陶极荧光灯管）」。2008年11月在江苏浩明光电科技股份有限公司研制成功，点亮全球第一盏CPFL，标志新的照明器时代来临。

1.1CPFL基本原理

CPEL是由韩国忠洲大学的Dr. M.S. Yoon与其研究助手Mr. Hur所发明，将此技术原理以「Fluorescent Lamp Having Ceramic-Glass Composite Electrode」之名发表，2007年1月正式命名为「Ceramic Pole Fluorescent Lamp；CPFL（陶极荧光灯管）」，并申请PCT及韩国专利。在2008年的八月通过韩国专利，并以PCT优先权同步向全球申请专利中。

工作原理：不同于HCFL、CCFL与EEFL的金属材料电极，CPFL使用非金属纳米陶瓷材料作为荧光灯管的电极，将其熔接于灯管两端，藉由变频器（Inverter）施加高频与高压电流，使陶瓷电极产生强力电场。此电场可同时离化灯管内的汞及惰性气体，使其成为等离子态。在等离子不断作用中，当汞和电子回归时，会放出不可见紫外线，紫外线再透过磷质荧光物折射而转为可见光。

特点：CPFL采用纳米陶瓷作为电极，为照明产业之断层技术。其拥有许多独特之优点，如节能调光、灯管寿命长、明亮度高、低耗电等，是为节能减碳之照明光源。而CPFL以非金属陶瓷材料为电极，电极不会产生高温溅射下的氧化，故不会产生汞合金，所以可避免汞的消耗而使灯管寿命更长；也因此，CPFL适合设计成调光模组，在调光下亦不会影响其使用寿命。此外，CPFL灯管的汞含量低于5mg，且制造过程中不使用铅等有害物质，完全符合ROHS等环境保护法规。

CPFL应用范围相当广泛，除了一般照明设备，如CFL、T-bar外，亦可用在各项工业照明用途，例如TFT-LCD的背光模组等等。除此之外，CPFL在未来亦可往无汞光源之理想目标迈进。

1.2CPFL价值

1.2.1 节能调光、不影响寿命

CPFL使用电容效应与高压电场原理，以激发内部惰性气体及汞蒸气。当降低输入的电力时，即减少气体激发的几率，达到降低光通量的效果。换言之，以此原理设计之调光模组，在调光同时即降低输入电力，保持良好之光效率，即为节能调光的效果。同时因为非采用金属电极发射电子的原理，故调光亦不会影响其使用寿命，是为照明产业之断层技术。

1.2.2 符合法规限制

欧盟在2002年11月通过RoHS指令(Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment)，并于2006年7月起限制使用十大类电机电子设备内的铅、镉、汞、六价铬、溴化耐燃剂-PBBs与溴化耐燃剂-PBBPBDE等物 质，且规范荧光灯管内的汞含量每支不得超过5mg。CPFL的汞含量符合RoHS规定，约在1.6mg到5mg之间，且制程中不含有铅等有毒物质，大幅领先世界规范。

在光效方面，2008年的RoHS指令中规定未来几个阶段必须达到的目标，如2000 lm以内的室内照明用荧光灯，在未来一年内必须发展出40 lm/W以上的光效，三年内必须达到45 lm/W。CPFL现时已远超过此标准，具有60 lm/W以上的光效。

除了欧盟之外，中国以及许多国家也制定了相关环保法规以限制进入市场的产品，对于性能优良的产品，更设有奖励措施。以台湾为例，荧光灯管若可达到60 lm/W以上的光效，便可申请节能标章，CPFL目前即有申请节能标章之资格。CPFL领导环保法规，在未来法规愈趋严苛的环境下，CPFL的优势将更加突出。

1.2.3 CPFL灯管寿命长

一般使用金属电极的荧光灯管在预热时，会产生溅射(Ion Sputtering)现象，造成电极金属氧化，并与汞原子产生汞合金(Amalgam)，使得汞含量逐渐消耗而影响寿命。 CPFL使用的非金属陶瓷电极不会氧化，不会与汞产生汞合金，故CPFL的灯管寿命可长达 50,000小时以上。更重要的是，陶瓷电极将使得CPFL不会因为调光而缩减寿命。

1.2.4 CPFL的辉度稳定

因为现有CCFL、HCFL荧光灯管使用高压或高热的放电原理，因此在温度的改变下，较难保持辉度的稳定。而根据CPFL纳米陶瓷电极之特性，不同温度下（-45℃ ～ 250℃）之介电系数稳定，故可保持辉度的稳定。

另一方面，一般荧光灯管的金属电极会与汞产生汞合金，因此会因汞蒸气的消耗而产生光衰问题。而CPFL使用非金属陶瓷电极，CPFL灯管内的电极不会和汞蒸气产生汞合金，因此不会有汞蒸气消耗造成的光衰问题，辉度可保持长期的稳定。

1.2.5 CPFL的环保优势

CPFL灯管内的汞含量极低(1.6 mg到5 mg，依管径及长度不同)，可大幅减少汞的使用量，降低环境污染的问题。坚持不使用铅与其它有毒物质的制程，也是CPFL在环境保护上之贡献。除此之外，长寿命的特性更使得灯管之回收周期大幅延长，大幅减低了照明设备废弃物对于环境的影响。

在节能方面，CPFL除拥有节能调光特性与卓越的光效率外，且不需使用安定器，避免安定器造成的能源浪费。此外，灯管散失的热量会造成室内冷气的浪费，而CPFL灯管表面的温度约只在40℃到50℃之间，可有效减少冷气之能源浪费。

纵观以上特性，可知CPFL为符合环保概念的新一代灯源技术。

1.2.6 光效率高

不同于CCFL与HCFL的高压、高热电子放电原理，CPFL是对灯管施加电压产生强力电场，藉以解离内部汞蒸气与惰性气体。而CPFL的陶瓷电极能形成强烈的电场，离化内部气体和汞的能力极强，故在较少的电力输入下，CPFL就能轻易解离内部气体及汞，使CPFL的辉度、照度和光效率皆有优异的表现(见下 表)。螺旋灯管已达到台湾60 lm/W以上的节能标章申请标准，其光通量达700流明以上；U型灯管更高达近80 lm/W，光通量达1300以上。

类型　螺旋灯管　U型灯管

光通量(lm)/光效(lm/W)　763　60.61 　1326　79.49

管电压(V)/管电流(mA)　680　30　900　30

灯管瓦数(W)　12.59 　16.68

2008/12/31样品测试结果

1.2.7 使用CPFL的成本低

CPFL除了节能减碳特性外，亦有低设置成本之特性。CPFL不需设置安定器，可用变频器(Inverter)直接驱动，且可用并联方式驱动CPFL(如下图)，减少变频器的使用数量，达到降低设置成本的效果。此外CPFL灯管的寿命长达50000小时以上，长期使用下将节省可观的置换成本。

灯管并联趋动图

1.3 CPFL应用

CPFL的应用范围，可涵盖一般照明，以及工业应用照明：

一般照明方面，CPFL可生产成各种型式的荧光灯管，如螺旋灯管以及T-Bar等，其单位成本低、使用寿命长、光效高、低温等特性使得它在取代现有照明设备上有具有相当之优势。另外，可多组灯管可并联使用一个变频器的特性，更使得T-Bar的成本大为降低，实为未来一般照明产业中不可忽视之尖端技术。

CPFL除了在在光效、寿命、温度、可并联等特性上表现优异外，亦可制作成各种不同直径之灯管，故在工业应用方面十分具有发展潜力。

以TFT-LCD产业为例，现有TFT-LCD背光模块发光源包涵CCFL与EEFL，CPFL 亦可作为TFT-LCD背光模块的发光源，其不但具有高辉度，更有可节能调光之特性，可取代CCFL、EEFL制做之背光模块。尺寸越大的TFT-LCD所需的灯管数便越多，而CPFL可用并联设计方式以减少Inverter的数量，具有 良好的辉度与光效。开发以CPFL为发光源的TFT-LCD，势必能降低TFT-LCD的成本，更增加面版光亮度与省电能力，大幅增加市场竞争力。