Unity Opto Technology 1 白光 LED - 愛迪生時代的結束 PRESENT BY : Kay.

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1 Unity Opto Technology 1 白光 LED - 愛迪生時代的結束 PRESENT BY : Kay

2 Unity Opto Technology 2 發光原理

3 Unity Opto Technology 3 LED 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 。

4 Unity Opto Technology 4 LED 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 850~1550nm 850~950nm

5 Unity Opto Technology 5 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。

6 Unity Opto Technology 6 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 1 Chip LED 紅藍綠光 LED 3Chip 組成

7 Unity Opto Technology 7 YAG 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 LED

8 Unity Opto Technology 8 R.G.B 三色組合白光

9 Unity Opto Technology 9 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

10 Unity Opto Technology 10 白光 LED 專利分析 產品研發期產品推入期

11 Unity Opto Technology 11 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 Lighting

12 Unity Opto Technology 12 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) 1,75017100~0750 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~ 100,000

13 Unity Opto Technology 13 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

14 Unity Opto Technology 14 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

15 Unity Opto Technology 15 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

16 Unity Opto Technology 16 產業動態 技術創新迴避專利 策略聯盟 主動提起專利訴訟 開發利基市場 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 寡佔的瓦解 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

17 Unity Opto Technology 17 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 )

18 Unity Opto Technology 18 照明大廠 強大銷售網路 品牌知名度 照明、螢光體技術 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 光電半導體大廠 GaN-based 領域優 異的材料、製程、設 備 歐美廠商產業動態 結合

19 Unity Opto Technology 19 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

20 Unity Opto Technology 20 產業關鍵成功因素 白光 LED 主流規格 技術領先 發光效率提高 產品創新 專利保護 避開日亞專利 成本下降 價格下跌 大量生產 關鍵零組件掌握 市場趨勢掌握 照明廠策略聯盟 背光源模組開發

21 Unity Opto Technology 21 高亮度 LED

22 Unity Opto Technology 22 LED 應用市場

23 Unity Opto Technology 23 發光二極體產值 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%

24 Unity Opto Technology 24 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 ） 2~4 顆 按鍵背光源（ Keypad ） 8~10 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 3~4 顆

25 Unity Opto Technology 25 白光應用於背光源市場規模 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%

26 Unity Opto Technology 26 起源於 1998 年，做為閱讀燈用 充作儀表板、面板等照明燈（約 60 ～ 100 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

27 Unity Opto Technology 27 白光 LED 效率預測分析圖 資料來源：工研院光電所

28 Unity Opto Technology 28 白熾燈泡白光 LED 2000 年 75wattsx17lm/w= 1275lumen 發光效能： 15 lm/w 885 ～ 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 75wattsx17lm/w= 1275lumen 發光效能： 50 lm/w 320 ～ 340 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

29 Unity Opto Technology 29 白光 LED 應用發展趨勢 資料來源：工研院 IEK-ITIS 計畫

30 Unity Opto Technology 30 結論與建議 新世紀照明主流是高亮度白光 LED 的終極目標