研究動機

我國發展LED 產業一直以來都是以中、下游為主，最早源自於美國德州儀器公司

（Texas Instruments;簡稱 TI）LED 封裝技術，1975 年國內第一家 LED 下游封裝廠台灣 光寶電子股份有限公司（2002 年 11 月 4 日合併其他家公司後改為光寶科技股份有限公 司）（以下簡稱「光寶科技」）成立，而光寶科技的LED（可見光）部門於 2004 年營 業額曾經高達2.28 億美元，全球市占率為 4.82%，全球排名第八名，為我國 LED 廠商 中唯一進入前十大的廠商。而來自2004 年台灣 LED 產值亦占全球比重達 22.46%⁴，故 十名外之廠商主要為台灣廠商，顯示我國 LED 廠商生產規模均不大，另國內中、上游 晶粒及磊晶產業也逐漸發展中，足見台灣的 LED 產業結構已經成形。而隨著應用市場

Equipment；WEEE）」法規將在 2006 年 7 月 1 日開始實施的推波助瀾，加上油價亦維持高檔不墜，使得

「節能」及「環保」議題更受到重視，帶動綠色製程及綠色產品之趨勢更加確立，而發光二極體（LED）

因具有自發光、省電、壽命長等優點，加上並不含汞及紫外線等有害物質，因此被稱為綠色照明光源而 受重視。

3 LED 屬於主動元件，在此定義為由外部獲得能量供給時可以發揮放大、振盪、整流等主機能的零件。

如果依據發光的波長來區分，可分為可見光LED（波長在 400~800nm）、紅外線 LED（波長則＞800nm）

及紫外光（UV）LED（波長為＜400nm）三種。而 UV LED 目前主要是應用在白光發光應用上。目前廣 泛被用來生產白光LED 的技術是日本日亞化（Nichia）所提出，這種發光方式是在 GaN 或 InGaN 藍光（波 長460nm）LED 晶粒上塗敷一層薄薄的 YAG 螢光物質產生白光所需的互補色-黃光（波長 555nm）而發 出白光。一般來說，LED 的應用產品可分為傳統 LED、高亮度 LED 及紅外光 LED 三種，傳統亮度 LED 及高亮度LED 屬可見光類，已普遍應用在生活中多項產品如手機、PDA 產品的背光源、資訊與消費性電 子產品的指示燈、工業儀表設備、汽車用儀表指示燈與煞車燈、大型廣告看板及交通號誌等；至於紅外 光LED 則屬於不可見光類，主要應用在無線通訊用（如 IrDA 模組）、遙控器、感測器以及短距離光纖 之通訊光源。參照光電科技工業協進會（PIDA）編著，我國未來 3~5 年具潛力之光電產品(一)，頁 3-1 以下，2003 年 2 月。

4 資料來源乃.iSuppli，Digitimes 於 2005 年 5 月公布 2004 年全球 LED 市場各廠商排名，2004 年全球 LED 銷售額達47.28 億美元，其中日亞化因具有技術優勢，並擁有可同時生產晶粒與白光 LED 之專利，因此 該公司2004 年銷售額為 9.6 億美元，全球市占率為 20.30%，高居世界第一，請參照台灣經濟研究院產經 資料庫整理「2006 年發光二極體業景氣趨勢調查報告」。

持續擴大，根據Strategies Unlimited 的統計資料顯示（詳見圖 1-1），2006 年在 LED 應 用市場上，其中按鍵用 LED 背光源雖然跌幅超過五成以上，而螢幕背光源亦跌幅超過 兩成以上，雖呈現衰退情形，不過因PDA、數字相機、DVD 播放機、MP3 Player 及車 用顯示器等LCD 背光源的應用持續擴大帶動下，估計可攜式產品用 LED 市場規模仍可 維持3.2%的年成長率，雖然可攜式產品仍為全球 LED 最大應用市場，但估計其市場比 重將降至48.3%，而在戶外照明及汽車市場方面，如汽車之方向燈、尾燈及轉向照明燈 等應用 LED 燈之比重持續增加，加上兩者基期亦較低，故估計兩者市場規模年成長率 將分別大幅成長42.9%及 25.2%，為驅使 2006 年 LED 成長之動力來源，其所占比重仍 分別提升至 8.4%及 15.2%。2005 年起，隨著我國廠商積極擴充產能，國內各家廠陸續 透過購併進行生產線調整，以增加生產效率，故帶動我國 LED 產能持續大幅增加，此 外，台灣廠商因具有價格競爭力，加上國際大廠亦陸續將白光 LED 技術授權予台灣廠 商，使得我國LED 市場成長率明顯優於全球，2006 年台灣全球市佔率由 22.32%提升至 23.87%，預估 2007 年仍將延續此趨勢，預估將達到 25.05%（詳見圖 1-2）。

圖1-1 全球LED下游應用市場規模走勢

資料來源：Strategies Unlimited， 2006 年 5 月。台灣經濟研究院產經資料庫（2006 年 7 月 31 日⁵）

5 曾俊洲整理，「2006 年我國發光二極體產業分析」,2006 年 7 月 31 日。台灣經濟研究院產經資料庫整 理。

圖1-2 我國LED業之全球市占率變化趨勢

資料來源：工研院IEK-ITIS 計畫，台灣經濟研究院產經資料庫整理(2006 年 7 月 13 日⁶）。

在全球 LED 市場規模持續成長中，尤其白光 LED 技術成熟發展後被廣泛使用，

其中高亮度HB LED 在 2006 年占全球的市場規模 57.35 億美元市場的 60%，約達 34.53 億美元，預估到2008 年全球 LED 市場規模將達到 76.2 億美元，其中 HB LED 的市場規 模為56 億美元，占全體 LED 市場規模的 73.4%。整體而言，全球 LED 市場在 HB LED 市場蓬勃成長的帶動下，仍持續向上（詳見圖1-3）。因此白光 LED 技術發展將在未來 的高亮度 LED 產業中扮演著關鍵技術。而在白光 LED 的全球主要生產者有日亞化

（Nichia）、Lumileds、、歐司朗光電半導體公司（OSRAM Opto Semiconductors GmbH；

OSRAM GmbH München；下簡稱歐司朗)、Cree Inc. 、豐田合成株式會社（Toyoda Gosei；

以下簡稱「豐田合成」）、美國的 Philips Lumileds Lighting Co.（占 5%）、日本的CITIZEN Electronics（以下簡稱「星辰電子」）（占 7%）、Stanely Electronics（占 8%）、AVAGO

（7%）與台灣廠商。在市場競爭力與定位方面，日系大廠在藍光、白光等技術領先，

歐美大廠商則定位在產業的垂直整合是否完整方面。台灣由於受制於國外大廠仍擁有專 利權的問題，其主導權仍在國外主要五家大廠手中，而其中日亞化單一廠商的市場占有 率即高達 22%，其次為歐司朗的 10%，而台灣的光寶科技占有 6%，億光電子為 3%，

等（詳見圖1-4），顯見台灣的下游封裝廠在全球 LED 市場占有率亦不可小看。

6 同上，「2006 年我國發光二極體（LED）產業分析」，2006 年 7 月 13 日。

圖1-3 全球LED和高亮度(HB) LED出貨一覽表

資料來源：Strategies Unlimited；拓墣產業研究所整理（2006 年 11 月）⁷。

圖1-4 2006年全球LED製造業者市占比重

資料來源：Everlight；拓墣產業研究所整理（2007 年 01 月⁸）。

國際大廠在技術與產品整合行銷上佔有優勢，觀察國外大廠的專利轉讓或興訟問 題，將影響整體白光LED 市場發展的關鍵。由於全球白光 LED 專利數最多且擁有關鍵 專利技術的藍光 LED 專利的應該是日亞化，台灣廠商近幾年為了能夠儘速合法製造、

銷售白光 LED 產品，且不受到侵權指控，退而求其次轉而向與日亞化簽立交叉授權契 約的其他國際大廠，也因此在2003 年 10 月 LED 封測廠億光電子股份有限公司（Everlight Electronics Co.；以下簡稱「億光電子」或「Everlight」）成為台灣第一家取得國外專利 權人白光LED 授權的 LED 封裝廠，白光 LED 專利權係來自歐司朗，此種白光 LED 授

7 陳晉暉著文，「【市場瞭望】拓墣產研：2007 是 High Power LED 元年，臺灣出貨量全球第二 中國六 大基地積極發展 惟都受國外廠商專利權所苦」，光電技術第 11 期，民國 96 年 2 月。另請參照 http://csot.acesuppliers.com/meg/meg_1.asp?mgzid=8069932120072329298456958&idxid=7846# （ 3rd May, 2007）。

8 同上註陳晉暉著文。

權訊息並且成為資本市場的利多消息立即在當年股價有所反應⁹，2004 年 1 月光寶科技 也同樣自歐司朗取得白光 LED 及螢光粉的專利授權¹⁰，歐司朗係全球第二大白光 LED 大廠，其採取積極開放的專利權授權策略，相對地造成擁有白光的關鍵專利的藍光技術 且同時擁有藍光晶粒、螢光粉及封裝技術專利的全球第一大日亞化，專利權是否釋出，

及其運用專利權企圖阻止競爭者進入市場，將影響到全球 LED 的市場狀態，因此本論 文研究就國外專利權人將以日亞化在白光LED 市場上的專利策略為主要分析重點。

至於台灣廠商這方面，由於發光二極體（LED）之產業結構，LED 屬於主動元件，

故由 LED 製造流程和廠商實際分工情況，而區分產業之上、中及下游等三個層面及五 個製程，可以說明如下：（1）上游製程：LED 在上游的產品主要為單晶片與磊晶片，

其中單晶片是用來作材料的基板，產品生產的順序為： As 砷、Ga 鎵、P 磷等Ⅲ-Ⅴ族 化合物等原料)，再為單晶棒( GaAs 砷化鎵、GaP 磷化鎵等單晶片，再以單晶片為基材，

而在其上成長多層的磊晶，也就是磊晶片。而生產磊晶片所使用的方法則有氣相磊晶法 (Vapor Phase Epitaxy；VPE )、液相磊晶法(Liquid Phase Epitaxy；LPE)及有機金屬氣相 磊晶法(Metal Organic Vapor Epitaxy；MOVPE 或稱 MOCVD 法或有機金屬氣相磊晶法 (Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy；簡稱 MOVPE)等。目前磊晶片利用有機金屬化學氣 相澱積 MOCVD)生產的四元(AlGaInP 磷化鋁鎵銦)與氮化物(GaN)磊晶均為高亮度 LED 的材料，MOCVD 法已為目前的主流技術，但因 MOVCD 機台等設備製造技術國內尚無 法自主，故MOVCD 機台供不應求。此外，四元 LED 產品已多應用在手機上，且可產 生紅光、橙光、黃光；而氮化物(GaN)因可產生藍光、綠光，因此在手機全彩與照明白 光上占關鍵性角色，此亦為廠商的發展重點。整體來說，上游產業磊晶的技術門檻較高 且常面臨專利權的問題。（2）中游製程：主要的產品為晶粒。製造過程為：依 LED 需 求作磊晶片擴散，然後金屬蒸鍍，之後在磊晶片上光罩、作蝕刻、熱處理，製成 LED 兩端金屬電極，接著將基板磨薄、拋光後再作晶粒切割。（3）下游製程：主要是將晶 粒封裝，將晶粒黏於導線架，依各類產品不同的應用將晶粒封裝成不同的LED，目前封 裝後產品的類型有Lamp、集束型、數位顯示、點矩陣型與表面黏著型(SMD)，其中 SMD 型LED 的體積較其他傳統型 LED 小，目前 SMD 型主要用在手機的液晶背景光源與手

9 http://www/libertytimes.com.tw/2003/new/nov/11/today-stock4.htm（3^rd May, 2007）

10光寶科技嗣於2006 年 9 月又宣佈取得美國 Cree 之白光 LED 專利授權，此將加強該公司在筆記型電腦 螢幕的背光源應用。

機的按鍵。如圖1-5 所示¹¹。

磊晶片 單晶片

電極製作

晶粒切割

晶粒測試

固晶 打線

封裝 原料

出廠目檢 上

游

下 游 中 游

圖1-5 LED製造流程圖

資料來源：工研院IEK-ITIS 計畫，2003 年 11 月。

另外，LED 相關產業另應包括「原物料」及「設備」廠商，其中原物料有「基板」、

另外，LED 相關產業另應包括「原物料」及「設備」廠商，其中原物料有「基板」、