LED的现状与未来发展

白光LED-愛迪生時代的結束PRESENTBY:Kay1發光原理2LED發光原理LED(LightingEmittingDiode)

利用p型材質(電洞)及n型材質(電子)，通入順向電壓，電子與電洞於pn接面結合而產生光。3LED的分類一般短波長紅外光

高亮度長波長紅外光可見光不可見光LED波長450~780nm光波長850~1550nm850~950nm850~950nm4白光LED技術概況1993年GaN系藍光LED被開發出來，白光LED才成為實際可行的產品。所謂白光是多種顏色混合而成的光，如二波長光(藍色光+黃色光)或三波長光(藍色光+綠色光+紅色光)白光LED開發基礎在於藍光技術，目前在藍光LED技術方面以日亞化學領先。5白光LED種類白光LED-SMD型-Leaded型二波長型三波長型單晶粒藍ZnSe+基板藍InGaN+YAG雙晶粒藍InGaN+黃綠琥GaP單晶粒多晶粒紫外光Chip+紅藍綠螢光體紅藍綠光1ChipLED紅藍綠光LED3Chip組成6YAGPhosphorforWhiteLED

藍光激發螢光粉可藉由調整成份改變白光LED的色溫以紫外光激發紅藍色綠三色螢光粉單晶粒藍光LED7R.G.B三色組合白光

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白光LED製造方式之優缺點白光產生方式優點缺點單晶粒藍光LED+YAG單一晶粒產生白光，成本低，電子迴路設計簡單螢光粉使其發光效率低白色光不夠均勻演色性不佳螢光粉材料不易尋找紫外光LED

+螢光材料螢光粉材質容易尋找可使用轉換效率高於YAG的螢光材料，發光效率有提高空間演色性佳發光效率低封裝材料被紫外光照射易產生老化限於螢光粉塗佈，使白色光不夠均勻多晶粒紅、綠、藍三色光組合發光效率較高可動態調整色溫演色性佳ColorGamut範圍大顏色自然三晶粒各別的電子迴路設計提高成本高近距離混色性不佳三原色LED發光效率不均ZnSe藍光LED+ZnSe基板單一晶粒產生成本低低驅動電壓(2.7V)不需使用螢光粉發光效率較GaN系50%壽命短，僅8,000小時9白光LED專利分析產品研發期產品推入期10因應應專專利利策策略略1.異異議議舉舉發發使使授授與與之之專專利利權權失失其其效效用用2.迴迴避避設設計計3.技技術術創創新新4.策策略略聯聯盟盟：：為為了了降降低低研研發發成成本本、、互互相相利利用用專專利利權權與與取取得得規規格格制制定定權權Ex:Emcore/GELightingAgilent/PhilipsLighting11各種白色光光源特性比比較全光束（lm）發光效率（lm/W）演色性（CRI）光衰值（%）壽命（Hours）白熾燈泡(100W)1,75017100~0750螢光燈(40W)3,2008073-20,000緊湊型螢光燈(40W)1,2006069-10,000鹵素燈泡(100W)2,50023100~02,000白光ＬＥＤ(5mm)~1~20~853510,000~100,00012地區＼條件·效益條件能源節約降低二氧化碳排放美國55％白熾燈及55％日光燈被白光LED取代每年節省350億美元電費。每年減少7.55億噸二氧化碳排放量。日本100％白熾燈被白光LED取代可減少1-2座核電廠發電量。每年節省10億公升以上的原油消耗。臺灣25％白熾燈及100％日光燈被白光LED取代節省110億度電，約合1座核電廠發電量。每年可節省五億公升的原油消耗。綠色趨勢13產業價值鏈鏈LED的產產業結構可可以按照製製程分為：：1.上游的的磊晶片形形成2.中游的的晶粒製作作3.下游封封裝成各式式各樣應用用產品14產業現況主要材料材料來源產品廠商上游單晶片100%國外進口磊晶片國聯、鼎元、信越、晶元、全新中游磊晶片90%國外進口晶粒光磊、鼎元、國聯、台科、漢光下游晶粒98%國內供應燈泡型、數字/字元型、表面黏著型及點矩陣型等LED光寶、億元、興華、東具、今台、華興、佰鴻樹脂、導線架、模具100%國內供應金線、銀膠100%國外進口應用燈泡型、數字顯示、表面黏著及點矩陣LED主要由國內供應大型看板、第三剎車燈、交通號誌、背光源、IrDA、遙控模組瑩寶、光磊、國聯、恒嘉、華興、東貝、新眾、台灣松下15產業動態技術創新迴迴避專利策略聯盟主動提起專專利訴訟開發利基市市場Nichia幾乎獨佔白光LED市場設置藍色LED生產及電極構造眾多基本專利的進入障礙，堅持不對外提供授權Nichia白光LED寡佔的瓦瓦解歐美台韓廠廠商紛紛搶搶進LED市場與發發光效率提提高所引發發的價格與與性能競爭爭。2001年年

以後16日本廠商產產業動態日本為全球球LED產產業(含白白光)最大大產國，其動向幾乎乎為LED業者的觀觀測指標。。Citizen-世世界第一大大生產SMDLEDs製造造商Matsushita(松松下下)Nichia(日日亞亞)-藍藍光光LED領領導導廠廠商商ToyotaGosei(豐豐田田合合成成)17照明大廠強大銷售網路品牌知名度照明、螢光體技術光電半導體大廠GaN-based領域優異的材料、製程、設備歐美美廠廠商商產產業業動動態態結合18產業業SWOT分析析優勢1.具有上中下游的完整架構2.已具規模經濟劣勢1.國內無法掌握LED專利權2.磊晶技術取得不易機會1.可發展高毛利產品2.各種新應用的產品不斷推出帶動需求3.專利權問題的突破威脅1.美、日、歐盟各國在白光LED照明產業的發展積極且有明顯的計畫資料料來來源源:光光電電科科技技工工業業協協進進會會/本本組組整整理理19產業業關關鍵鍵成成功功因因素素白光光LED主流流規規格格技術領先發光效率提高高產品創新專利保護避開日亞專利利成本下降價格下跌大量生產關鍵零組件掌掌握市場趨勢掌握握照明廠策略聯聯盟背光源模組開開發20高亮度LED21LED應用市場22發光二極體產產值我國發光二極體(LED)產值200220032004成長率備註市場總產值(NT億元)235303

38126%占全球總產值的24%，僅次於日本的47%，居世界第二大供給國29%26%23背光源通訊產品顯示器市場來電指示燈（（CallIndicator））1顆螢幕背光源（（Backlight））2~4顆按鍵背光源（（Keypad）8~10顆戶外大型全彩彩螢幕手機PDA:取代CCFL（8顆）數位相機（6顆）手機用閃光燈燈3~4顆24白光應用於背背光源市場規規模200020012002200320042005CAGR手機447015530741251766.3%其他應用7010814517520521925.5%數位相機00.642.26.31633168%PDA00.430.723.81434198.2%合計10417930349264780351.4%25起源於1998年，做為為閱讀燈用充作儀表板、、面板等照明明燈（約60～100顆顆光源/每台台車)，取代代中型液晶顯顯示器(10吋以下)市市場，HP及Osram為主要要提供者車用市場LED耐機械械衝撞及振振動力強：產產品壽命長LED光源反反應速度快LED體積小小26白光LED效效率預測分析析圖資料來源：工工研院光電所所27白熾燈泡白光LED2000年75wattsx17lm/w=1275lumen發光效能：15lm/w885～1000顆2000年價格0.65美元/單位0.7美元/單位x885顆=620美元2005年