產業結構分析

4.3.1 LED 產業魚骨圖

從圖 25 台灣 LED 產業魚骨圖中可以看見，以產業結構而言目前已經算 是完整，LED 依其製造過程大體上可分上游磊晶成長(Epitaxy)，中游晶粒製作 (Chip)及下游封裝(Packing)三個階段。由於台灣 LED 產業廠商規模均不大，為 了降低經營風險，台灣產業發展型態有別於美、日、歐等國的上下游垂直整合，

而以專業分工型態來發展。早期台灣 LED 產業分工以上中下游三階段分工為 主，但自GaN 系列 LED 於台灣大量生產後，在降低內部溝通成本、提升品質 及增加個別廠商營業收入等因素考量下，台灣 LED 產業分工型態，由過去上 中下游三階段分工逐漸轉型為上中游磊晶及晶粒與下游封裝兩階段分工。而台 灣廠商主要集中在LED 上中游磊晶及晶粒與下游封裝。整體而言，台灣 LED 產業在數十年經營下，產業結構除了週邊材料及設備、LED 驅動 IC 設計及系 統應用產業外，整體LED 製造產業結構相當完整。

圖 25 台灣 LED 產業魚骨圖

資料來源：本研究整理

4.3.2 LED 產業價值鏈

LED 上游是先從單晶片作為成長用的基板，再利用各種的磊晶成長 法做成磊晶片，把這些磊晶片送給中游製作電極，進行平台蝕刻後切割磊晶 片，最後再將磊晶片崩裂成單顆晶粒，中游再把晶粒交給下游封裝，封裝完成 的 LED 成品依各種市場需求包裝成各種應用產品，如指示燈(Lamp)、數字顯 示器、點矩陣顯示器、紅外線發射器等產品。(黃欣怡，2006)[49] 。以下將 LED 產業分為五大部分，週邊材料及設備、LED 磊晶及晶粒製造、LED 封裝 製造、LED 驅動 IC 設計及 LED 系統應用來分析如下：

一、週邊材料及設備

就製程角度分析，發光二極體個別製程階段所需原物料如表 36 所示，若 已由上中游磊晶、晶粒至下游封裝全製程的角度分析，發光二極體生產過程中 占材料成本比重較高的材料為基板、有機金屬、特殊氣體、環氧樹脂及螢光粉。

表 36 發光二極體原物料

流程 材料

GaAs、GaP 基板 藍寶石、碳化矽

氫氣、氮氣、高純度氨氣等特殊氣體 上游

有機金屬 中游 磊晶片

下游 晶粒、導線架、環氧樹脂

資料來源：工研院IEK-ITIS 計畫(2004/07)

發光二極體用基板其主要的功能為承載。要獲得高品質的發光二極體元 件，基板的選擇是相當基本與重要的一環。目前發光二極體常用的基板有GaAs 基板、GaP 基板、藍寶石(Sapphire)基板及碳化矽(SiC)基板，其中 GaP 基板主 要應用於 GaP、GaAsP 等二元或三元發光二極體，GaAs 基板主要應用於 AlGaAs、GaAsP、AlGalnP 等三元或四元發光二極體，藍寶石基板及碳化矽基 板主要應用於氮化鎵系發光二極體。

如表 37 所示，現有 LED 週邊材料及設備，除導線架外，大部分來自日本 供應，此部分是台灣LED 產業價值鏈上最弱的一環。

二、LED 磊晶及晶粒製造

與台灣LED產業不同的是，多數日本廠商都進行上下游的垂直整合，生產 的價值鏈包括上中游的磊晶、晶粒及下游的封裝。但在GaN系LED，由於專利 的限制下，目前僅有日亞化學及豐田合成兩家企業，有進行磊晶及晶粒的生 產，並供應與其他廠商，如日亞化學與Citizen有GaN晶粒及封裝製程間的專利 授權及供貨協議，豐田合成GaN晶粒供應給松下。

台灣 LED 中游發展始於 1976 年，首推萬邦紅光(GaAsP/GaAs)LED 晶粒，

該公司之後陸續又推出橙黃(GaAsP/GaAs)及紅綠(GaP/GaP)光系列。而後光磊 於 1983 年成立，以製造晶粒為主，接著 1985 年台科由工研院技轉 GaP LPE 磊晶技術，而鼎元也於 1987 年成立，亦由工研院技轉(GaAs IR LED)磊晶技 術，兩家同樣以晶粒生產為主。至於上游發展，1993 年由工研院光電所技轉 之國聯光電成立，開始了台灣上游磊晶基礎建立，後續藉由工研院技術擴散，

及自美國歸回海外學人，台灣 LED 產業開始大量轉向上游發展，並將技術著 重於 MOVCD 磊晶技術，發展至今台灣上游磊晶廠商約有十餘家廠商，擁有 MOVCD 機台數居全球之冠。台灣 LED 產業分工型態，由過去上中下游三階 段分工逐漸轉型為上中游磊晶及晶粒與下游封裝兩階段分工。現在上中游的代 表性廠商為晶電、燦圓及華上；發展至今，主要以專業中游廠自居者，只有光 磊和鼎元兩家。

三、LED 封裝製造

自 1975 年台灣第一家 LED 下游封裝廠光寶成立至今，LED 產業發展已 近三十年。由於 LED 下游封裝技術與資金障礙較低，因此成為台灣最早進入 的領域，目前台灣LED 下游封裝廠約有 40~50 家廠商，不過由於封裝製程人 力需求高，為降低人力成本，目前多數廠商均已至中國大陸設廠生產，且產能 均已凌駕於台灣。下游的 LED 封裝製造代表性廠商為光寶、億光、宏齊、東 貝、佰鴻等廠商。台灣廠商主要集中在 LED 上中游磊晶及晶粒與下游封裝製 造，整體LED 製造產業結構相當完整。

四、LED 驅動 IC 設計

LED驅動IC的供應廠商，主要市場供應廠商仍以美國業者為主，前三名的 National Semiconductors、Maxim及Linear Tech.等業者。除了美國業者位居市場 主要領導地位外，屬於日本業者的Toshiba以及Sanyo Semi.。LED驅動IC市場 呈現百家爭鳴的狀態。雖然目前仍以美國業者主導市場的領導地位，但在產業 International (PLI)、TIR Systems 及Color Kinetics 等知名國際廠商。飛利浦藉 由購併，將業務涵蓋至整個LED照明解決方案供應鏈上的所有環節。而Osram 在LED照明的經營上的垂直整合，Osram Opto Semiconductor 供應LED，LED Systems (LS) Division提供系統整合與應用，最後Osram 透過照明品牌優勢銷 售。台灣的代表性廠商是光磊科技，主要應用為大型顯示看板。我國業者在系

表 37 全球 LED 產業供應鏈

分類 項目 主要廠商

MOCVD

設備 Veeco、Axtron、Thomas-swan、日本酸素等公司 Sapphire 基

板 Bicron、Honeywell、Kyocera、SHINKOSHA 等公司

GaAs 基板 日立電線、住友電氣、三菱化學、同和礦業、信越半導體、美商AXT 等公司

導線架 一詮、金利、大鐸、尚品等公司 金線 九介、庫利索法等公司

環氧樹脂

及銀膠餅 日東、宜加、至鴻等公司

有機金屬 Shipley、Akzo Nobel、Epichem、Sumitomo 等公司 週邊

材料

螢光粉 日亞化學、豐田合成、根本特殊化學(Nenoto)、化成 Optonix、南帝化工、

肥特補等公司

磊晶 全新、信越

晶粒

晶電、璨圓、華上、洲磊、廣鎵、

漢光、泰谷、力旭、新世紀、炬

鑫、佳大世界等公司 光磊 洲技 鼎元 製程

封裝

日亞化學、Stanley、

Citizen、豐田合成、

Sharp、Toshiba 等公 司

今台、立碁、台灣琭旦、光寶、光鼎、李洲、宏齊、

東貝、佰鴻、華興、億光、興華、先進開發、詮興、

優百利、夆典等公司

IC 驅動 IC National Semiconductors、Maxim、Linear Tech.、Intersil、Micrel、Advanced AnalogicTech.、Toshiba 等公司

應用 系統 Philips、Osram、光磊、台灣松下、GE、光林等公司

資料來源：本研究整理