LED的现状与未来发展.ppt
UnityOptoTechnology白光 LED-愛迪生時代的結束PRESENT BY:Kay1UnityOptoTechnology發光原理2UnityOptoTechnologyLED發光原理LED(Lighting Emitting Diode)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。3UnityOptoTechnologyLED的分類波長450780nm光波長8501550nm850950nm850950nm4UnityOptoTechnology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。5UnityOptoTechnology白光LED種類6UnityOptoTechnologyYAG Phosphor for White LED 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LED7UnityOptoTechnologyR.G.B三色組合白光 8UnityOptoTechnology 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Color Gamut 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9UnityOptoTechnology白光LED專利分析產品研發期 產品推入期10UnityOptoTechnology因應專利策略1.異議舉發使授與之專利權失其效用2.迴避設計3.技術創新4.策略聯盟：為了降低研發成本、互相利用專利權與取得規格制定權Ex:Emcore/GE Lighting Agilent/Philips Lighting11UnityOptoTechnology各種白色光源特性比較全光束（lm）發光效率（lm/W）演色性（CRI）光衰值（%）壽命（Hours）白熾燈泡(100W)1,750 17 100 0 750螢光燈(40W)3,200 80 73-20,000緊湊型螢光燈(40W)1,200 60 69-10,000鹵素燈泡(100W)2,500 23 100 0 2,000白光(5mm)1 20 85 35 10,000 100,00012UnityOptoTechnology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13UnityOptoTechnology產業價值鏈LED的產業結構可以按照製程分為：1.上游的磊晶片形成 2.中游的晶粒製作 3.下游封裝成各式各樣應用產品14UnityOptoTechnology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15UnityOptoTechnology產業動態設置藍色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歐美台韓廠商紛紛搶進LED市場與發光效率提高所引發的價格與性能競爭。2001年以後16UnityOptoTechnology日本廠商產業動態日本為全球LED產業(含白光)最大產國，其動向幾乎為LED業者的觀測指標。Citizen-世界第一大生產SMD LEDs製造商 Matsushita(松下)Nichia(日亞)-藍光LED領導廠商Toyota Gosei(豐田合成)17UnityOptoTechnology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、設備結合18UnityOptoTechnology產業SWOT分析優勢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 有明顯的計畫資料來源:光電科技工業協進會/本組整理 19UnityOptoTechnology產業關鍵成功因素20UnityOptoTechnology高亮度LED21UnityOptoTechnologyLED應用市場22UnityOptoTechnology發光二極體產值我國發光二極體(LED)產值2002 2003 2004 成長率 備註市場總產值(NT億元)235 303 381 26%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%23UnityOptoTechnology背光源通訊產品顯示器市場來電指示燈（Call Indicator）1顆 螢幕背光源（Backlight）24顆按鍵背光源（Keypad）810顆戶外大型全彩螢幕手機PDA:取代CCFL（8顆）數位相機（6顆）手機用閃光燈34顆24UnityOptoTechnology 白光應用於背光源市場規模2000 2001 2002 2003 2004 2005 CAGR手機 44 70 155 307 412 517 66.3%其他應用 70 108 145 175 205 219 25.5%數位相機 0 0.64 2.2 6.3 16 33 168%PDA 0 0.43 0.72 3.8 14 34 198.2%合計 104 179 303 492 647 803 51.4%25UnityOptoTechnology起源於1998年，做為閱讀燈用充作儀表板、面板等照明燈（約60100顆光源/每台車)，取代中型液晶顯示器(10吋以下)市場，HP及Osram為主要提供者 車用市場LED耐機械衝撞及振動力強：產品壽命長LED光源反應速度快 LED體積小26UnityOptoTechnology白光LED效率預測分析圖資料來源：工研院光電所27UnityOptoTechnology白熾燈泡 白光LED2000年 75wattsx17lm/w=1275lumen發光效能：15 lm/w8851000顆2000年價格 0.65美元/單位 0.7美元/單位x885顆=620美元2005年 75wattsx17lm/w=1275lumen發光效能：50 lm/w320340顆2005年價格 0.65美元/單位 0.1美元/單位x340顆=34美元產品價格分析100倍50倍28UnityOptoTechnology白光LED應用發展趨勢資料來源：工研院IEK-ITIS計畫29UnityOptoTechnology結論與建議新世紀照明主流是高亮度白光LED的終極目標 30
