LED 球泡燈 SWOT 分析
─以 M 公司為例
A SWOT Analysis for LED Light Bulb
－
A Case Study
指導老師：郭莎玲
老師
專
專
題
題
製
製
作
作
學生：國四α
吳衣軫 11008005
國四α 劉俞伶 11008006
國四α 劉孟蓉 11008007
大 華 技 科 大 學 商 務 與 觀 光 企 劃 系
Department of Business and Tourism Planning
Ta Hwa University of Science and Technology
大華技科大學商務與觀光企劃系附設二
技
部
國四α
吳衣軫 11008005
國四α
劉俞伶 11008006 等所撰之專題製
作
國四α
劉孟蓉 11008007
LED 球
球泡
泡燈
燈
SWOT 分
分析
析
─
─以
以
M 公
公司
司為
為
例
例
A SWOT Analysis for LED Light Bulb
－
A Case Study
業經本委員會審議通過
指導老師：
口試老師：
商務與觀光企劃系主任：
謝
謝 辭
辭
本組專題在一年前決定由郭莎玲老師來帶領我們這組專題進行討論及 研究，很感謝郭莎玲老師願意當本組的專題指導老師，從開始討論研究 之題目，到擬定專題題目、研究方法及方向到架構的形成，一步步耐心 指導，很榮幸能夠和郭老師一起共同完成這項專題LED 球泡燈的研究與 探討，在期間老師不時在專題研究給予適時的建議與指導修正，讓我們 的專題能夠順利進行，如期完成，同時也認識LED 照明市場在未來的發 展。 於專題期初時，感謝口試老師，黃明堆老師，在百忙之中抽空擔任 我們的口試老師，給予我們諸多寶貴的意見及研究方向和初期報告中的 分析建議，使我們的專題能夠更周延的改善，在此致上由衷的感謝。 為了對專題題目有初步的認識，特別感謝隆達電子股份有限公司 (Lextar)陳東佑先生的協助，在專題資料初期和指導老師一同前往拜訪， 對 LED 有初步了解。 本專題研究的內容不盡完善，若有疏漏的地方，懇請各位的指教與 意見給予指正，使我們的專題更加完善。 吳衣軫、劉俞伶、劉孟蓉 謹誌於 大華科技大學商業與觀光企劃系 中華民國 一○一年摘
摘 要
要
LED 是台灣目前光電產業中最具競爭力的產品之一，台灣光電產業發 展目前建構的最完整項目非 LED 莫屬了。從上游的磊晶片，中游晶粒至 下游封裝，國內均有完整的產業鏈。台灣目前已成為全球可見光 LED 下 游封裝產品最大供應中心，高亮度 LED 也已進入世界排名，全球競爭力 大幅提升。台灣在發光二極體產業僅次於日本、美國，排名世界第三，將 具有成為全球第一大 LED 生產國的實力。 2011 年全球 LED 照明產值為 76 億美元，2012 年為 112 億美元，年 增長率高達 47.37%，在整體照明市場滲透率達 12.9%。台灣已在 2012 年 要求全面禁產白熾燈，LED 照明具有無汞無毒且節能減碳等優勢，可以減 少對地球的傷害，提高對環保的重視，而隨著全球綠色環保議題日漸受到 重視，LED 市場也由普通電子零組件轉為重要的節能產品，應用廣泛(如 手機、號誌、路燈等) 本研究藉由 SWOT 分析，了解 LED 球泡燈產業的外部機會威脅及內 部優劣勢，為了初步對 LED 球泡燈的了解，我們實際去訪談 LED 球泡燈 之公司，了解 LED 球泡燈未來發展的趨勢及現況，分析該公司如何在激 烈的競爭環境下，以一個 IC 設計公司的背景，利用既有之趨勢與產品區 隔的策略克服其生產上的劣勢，並配合政府節能政策拓展其產品市場。 關鍵字：LED、節能照明、LED 球泡燈目
目 錄
錄
謝辭...I 摘要...II 目錄...III 表目錄...V 圖目錄...V I 第一章 緒論 第一節 研究動機...1 第二節 研究目的...2 第三節 研究方法...3 第四節 研究範圍與限制...4 第五節 專題流程...5 第二章 文獻探討 第一節 LED 介紹...6 第二節 LED 照明產業－產業鏈簡介...11 第三節 鄰國 LED 照明產業概況...14 第四節 LED 的應用市場...19 第五節 LED 室內照明...25 第三章 公司簡介第一節 公司簡介...29 第二節 企業文化...30 第三節 顧客滿意度...30 第四節 產品的應用範疇...31 第四章 M 公司的 LED 球泡燈－SWOT 分析 第一節 內部優勢………...36 第二節 內部劣勢...39 第三節 外部機會...40 第四節 外部威脅...54 第五章 結論與建議 第一節 結論...64 第二節 建議...66 參考文獻 論文...67 網路資源...68
表
表目
目錄
錄
表2-1 白光 LED 與傳統光源比較...27 表4-1 SWOT 分析表………..……….35 表 4-2 傳統燈泡、省電燈泡及白熾燈的比較...40 表4-3 各國 LED 政策...44 表4-4 傳統光源 v.s 替代光源節能效益...44 表 4-5 各國禁用白熾燈泡時間...52圖
圖目
目錄
錄
圖 1-1 專題研究流程圖...5 圖2-1 LED 產業鏈圖...11 圖2-2 韓國 LED 產業發展策略目標...16 圖2-3 中國大陸 LED 產業發展策略目標...17 圖2-4 我國 LED 產業鏈...21 圖2-5 LED 球泡燈的組成...28 圖 3-1 公司的經營理念...29 圖 3-2 企業文化...30 圖 3-3 客戶滿意服務...30 圖 3-4 LED 四段類比調光值...33 圖 4-1 M 公司全球分布的據點...38 圖4-2 LED 市場規模...41 圖4-3 LED 市場規模及成長率...41 圖 4-4 2011 年至 2015 年 LED 市場值預估...42 圖4-5 預測 2010 年至 2015 年 LED 照明產品價格...47 圖4-6 我國 LED 的產業鏈...49 圖4-7 白光 LED1998 年至 2010 年發展應用歷程...49 圖4- 8 LED 室內照明可調光...51 圖4- 9 LED 燈具主要客戶需求...53第
第一
一章
章 緒
緒論
論
第
第一
一節
節 研
研究
究動
動機
機
發光二極體(Light-Emitting-Diode，以下中文使用簡稱 LED)，是半導 體材料製成的固態發光元件。 台灣 LED 產業經歷將近三十年之發展，已建構出上、中、下游完整 之產業結構，現今已成為全球產量第一、產值第二的 LED 產業大國。目 前 LED 在應用層面上被寄託極大的期望，由於 LED 燈泡的壽命長、冷 光源、耐壓耐摔、節能省電等等的優點，未來LED 有極大的可能取代傳 統光源，為世界創造一個綠色地球。基於環保立場及節約能源的訴求， 各國政府重視 LED 與節能燈具所帶來的經濟與節能效益，而廠商也看好 這次照明革命的商機而紛紛投入。LED 這道未來之光，也是政府寄予厚 望的產業，預估 2015 年產值將達 5,400 億元，躍升為台灣下一個最有希 望加入的明星產業。 隨著全球綠色環保議題日漸受到重視，市場對 LED 也由普通電子零 組件轉為重要的節能產品，LED 應用層面廣泛，舉凡一切與光源相關的 領域，包括手機、車用、交通號誌、路燈、面板背光源、戶外照明、一 般照明等皆可運用，根據 IEK 統計，2008 年全球 LED 產值已達 894 億美 金， 2012 年 LED 產值年複合成長率將超過 10%，而台灣 LED 廠商產值 年複合成長率更可優於 15%，因此 LED 將成為未來幾年成長率最佳的電 子零組件產品。LED 的產品以應用到一般室內照明，將取代過去的球泡 燈。在這樣重要經濟效益及環保的議題下，本研究藉由 SWOT 分析，探 討 M 公司如何在激烈的競爭環境下，建立 LED 球泡燈競爭優勢，並規劃 因應政府環境的政策方向以達成環保目標並創造出一個綠色地球。第
第二
二節
節 研
研究
究目
目的
的
本研究以室內照明中的 LED 球泡燈為研究對象，本研究目的如下： 1. 藉由本研究的資料收集與整理，以瞭解 LED 產業的現況及發展。 2. 藉由廠商訪談，檢視其內部優勢及劣勢，並參考的台灣 LED 照明產業 外部的威脅和機會，做出該公司的 SWOT 分析以提供該公司在未來作 為經營決策之參考。 3. 藉由本研究做的產業分析，提供政府作為國家科技產業對 LED 照明產 業政策制定與產業協助的建議。第
第三
三節
節 研
研究
究方
方法
法
本專題以 M 公司公開網站資訊及訪談方式，獲取其該公司在產業競 爭中的優勢與劣勢，再藉由收集相關次級文獻資料後產生的外部威脅和 機會，做成該公司的 SWOT 分析。 針對我國 LED 照明產業競爭力分析之研究，將參考其他的文獻期刊 及專案報導之次級資料進行調查分析及研究。在未來的LED 照明產業間 的競爭力及發展趨勢的部份，將利用文獻調查的方法與線上資料庫查詢 資料再加以分析。第
第四
四節
節 研
研究
究範
範圍
圍與
與限
限制
制
一 一、、研研究究範範圍圍 LED 照明市場是一個對未來照明市場具突破性的產業，本文以 LED 照明及球泡燈作為本專題的研究範圍。 二 二、、研研究究限限制制 本研究方法以次級資料為主，其中研究主軸中 SWOT 分析中的內部 分析部分，M 公司礙於商業機密，所提供的 LED 照明內部分析資料部分 有限，另外在市場研究方面因 LED 照明現正處於推廣及成長當中，主要 研究的 LED 球泡燈難以掌握較明確的資訊。第
第五
五節
節 專
專題
題流
流程
程
本專題研究流程如下圖 1-1 所示： 圖 1-1：研究流程 資料來源：本組研究 確立研究動機與目的 確認研究範圍與方法 訂定專題研究內容 蒐集相關文獻及資料 LED 球泡燈市場 SWOT 分析 －以M 公司為例 未來趨勢分析 結論與建議第
第二
二章
章
文
文獻
獻探
探討
討
本章共有五節，第一節首先針對 LED 的介紹及歷史發展進行探討， 以了解 LED 發展歷程；第二節為探討台灣 LED 產業之產業鏈，以了解 LED 各階層所扮演的角色；第三節為了解鄰國 LED 產業的發展現況，以 避免對我國 LED 產業造成的威脅；第四節為 LED 的應用市場，以了解LED 產業市場發展現況及 LED 應用範圍之廣大；第五節為 LED 室內照
明之介紹，期望 LED 照明產業完整市場發展，室內照明將是極大的利基 市場。
第
第一
一節
節
LED 介
介紹
紹
本節將針對發光二極體（Light-Emitting Diode，LED）的發光原理和 其發展歷史做簡單的介紹，並對於其目前的相關應用範圍及其優勢加以 簡介。LED 是一種能發光的半導體電子元件， LED 電子元件早在 1962 年出現，早期只能發出低光度的紅光，之後發展出其他單色光的版本， 時至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度已提高到可 供照明的光度。隨著白光發光二極體的出現，應用的範圍由初時作為指 示燈、顯示板等，續漸發展至應用在照明上使用。 LED 的基本結構是將一塊電致註1具有發光效果的半導體晶片材料， 置於一個有引線的架子上，然後四周用透鏡灌封矽膠密封，產生保護內 部芯線的作用，所以 LED 的抗震性能好。發光二極管的核心部分是由 P 型半導體和 N 型半導體組成的晶片，在某些半導體材料的 PN 結中，注 入的少數載流子與多數載流子復合時會把多餘的能量以光的形式釋放出 來，從而把電能直接轉換為光能。PN 結若加入反向電壓，少數載流子便 難以注入，故不發光。這種利用注入式電致發光原理製作的二極管稱為 發光二極管，簡稱 LED。 LED 的發光過程不伴隨物體的加熱，因此將這種形式的光稱之為冷 光。不同於鎢絲燈泡的熱發光，只要在 LED 元件兩端通入極小電流便 可發光，所謂熱發光又稱之謂熱輻射，是指物質在高溫下發出的熱。在 熱輻射的過程中，內部的能量並不改變，通過加熱使輻射得以進行下去， 低溫時輻射紅外光、高溫時變成白光。 LED 依波長可分為「可見光」與「不可見光」，由於使用材料不同， 其內部的電子與電洞所佔能量也有所不同，且能量的高低差，會影響結 合後的光子能量，並產生不同波長的光，也就是不同顏色的光。除了紅 註1 電致發光(電場發光，EL)是指電流通過物質時或物質處於強電場下發光的現象，在消費品生產中光到紫光等可見光以外，還有紅外線及紫外線等不可見光。可見光 LED
產品，包括藍、紅、黃、橘光等 LED 產品，應用面主要為背光源、汽車
車燈等。近幾年 LED 應用市場多以可見光 LED 為主，其中以白光 LED
最具有高成長性；至於不可見光 LED 則包括 IrDA 註2
、VCSEL 註3及 LD
註 4 等，應用非常廣泛，舉凡家中的電器遙控器、自動門、電路保護裝置
用的光耦合器、編碼器及數據連結器等，都經常使用紅外光 LED。
LED 作 為 白 熾 燈 和 螢 光 燈 的 替 代 品 ， 被 稱 為 固 態 照 明 (Solid StateLighting，SSL)它將多個白光 LED 組合成一個光源。LED 的效率中 等，目前商用SSL 的平均光輸出為 32 流明註5每瓦(lm/W)，新的技術有望 達到 80 lm/W。LED 的長壽命讓固態照明非常有吸引力。機械上 SSL 也 比白熾燈和螢光燈更堅固。過去大家使用的白熾燈泡非常便宜，但效率 也很低，家用鎢絲燈為 16lm/W，鹵素燈大約為 22lm/W。螢光燈效率很 高，50 到 100 lm/W (平均 60 lm/W)，但是燈管易碎，並且需要啟輝器 和鎮流器註6 ，因而有時會產生聽覺噪音。節能燈裡面集成了一個安靜的鎮 流器，相對堅固和高效，適用於標準燈座，目前是家用照明的最普通選 擇，但隨著環保意識和節能減碳的需求，使用 LED 作為照明，成為未來 的趨勢。 整體來說，LED 照明帶給人們的優勢(上海昭關照明實業有限公司， 2012)有： 一 一、、 工工作作壽壽命命長長 LED 作為一種導體固體發光器件註7，較其他發光器具有更長的工作壽 命。LED 光源壽命最高達 40,000 小時，為一般白熾燈泡的 40 倍，如用 LED 替代傳統的汽車用燈，那麼它的壽命將遠大於汽車本體的壽命，具 有終身不用修理與更換的特點。 註2 IrDA是一種早期的通過紅外線進行數據傳輸的無線技術。 註3
VCSEL 全名為垂直共振腔表面放射激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)，簡稱面射型激光，是光纖通
訊 所採用的光源之一。 註4 LD(Laser Diode，激光二極管)以直接帶隙半導體材料為光增益介質，通過 PN 結注入載流子實現粒 子數反轉，進行受激發射光的放大，從而發出激光的二極管。 註5 流 流明明（Lumen），符號為 lm。是光通量的單位，是人眼感知的光能的量度。發光通量與輻射通量不同，輻射 通量是發光總能量的量度，而發光通量則對人眼對不同波長光的敏感程度不同做了相對調整。 註6 啟輝器是一個小型的輝光管，在小玻璃管內充有氖氣，并裝有兩個電極。鎮流器是與日光燈管相 串聯的一個元件。 註7 器件，指在工廠生產加工時改變了分子結構的成品。
二 二、、耗耗電電低低 LED 是一種低壓工作器件，因此在同等亮度下，耗電最小，可大量 降低能耗。相反，隨著今後工藝和材料的發展，將具有更高的發光效率。 LED 若產生與 40W 白熾燈泡相當的亮度，只需 1/6 的電費，假如日本的 照明燈俱全部用 LED 替代，則可減少二座大型電廠，從而對環境保護十 分有利。 三 三、、響響應應時時間間快快 LED 一般可在幾十毫秒內反應，立即亮且不延遲、不閃爍，因此是 一種高速器件，這也是其他光源望塵莫及的。採用LED 製作汽車的高位 剎車燈在高速狀態下，大幅提高了汽車的安全性。 四 四、、體體積積小小，，重重量量輕輕、、耐耐抗抗擊擊 強化塑膠、鋁製外殼設計，堅固不易破碎，這是半導體固體器件特有 的特點。 五 五、、易易於於調調光光、、調調色色、、可可控控性性大大 LED 作為一種發光器件，可通過流過電流的變化控制亮度，也可通 過不同波長 LED 的配置實現色彩的變化與調節。因此用 LED 組成的光 源或顯示屏，易於通過電子控制來達到各種應用的需要，與IC 電腦在兼 容性無絲毫困難。LED 光源的應用原則上不受限制，可塑性極強，可任 意延伸，實現積木式拼裝，目前大屏幕的彩色顯示屏非 LED 莫屬。 六 六、、用用 LED 製製作作的的光光源源符符合合歐歐盟盟環環保保規規範範，，不不含含汞汞、、鉛鉛等等有有毒毒重重金金 屬 屬物物 質質，，不不會會污污染染環環境境。。因因此此人人們們將將 LED 光光源源稱稱為為“綠綠色色”光光源源。。
LED 歷歷史史
應用半導體原理製成的LED 問世於 20 世紀 60 年代初，1964 年首先
出現紅色發光二極管，之後出現黃色 LED。直到 1994 年藍色、綠色 LED
才研製成功。1996 年由日本 日亞公司（Nichia）成功開發出白色 LED，
以下為 LED 發展過程的簡單概述。
1907 年，Henry Joseph Round 第一次在一塊碳化矽裏觀察到電致發光現 象。
1936 年，GeorgeDestiau 的一份關於硫化鋅粉末發射光的報告。隨著電流
的應用和廣泛的認識，最終出現了”電致發光”這個術語。
1955 年，美國無線電公司（Radio Corporation of America）的 Rubin Braunstein 發現了砷化鎵（GaAs）與及其他半導體合金的紅外線放射作用 1962 年，GE、Monsanto、IBM 的聯合實驗室開發出了發 655nm 紅光的 磷砷化鎵（GaAsP）半導體化合物，從此發光二極體進入商業化發展進程。 1965 年，Monsanto 和惠普公司推出了用磷砷化鎵（GaAsP）材料製作的 商用化紅色 LED，當時這種 LED 燈的效率為每瓦大約 0.1 流明。 1968 年，LED 燈的研發取得了突破性進展，利用氮摻雜工藝使磷砷化鎵 （GaAsP）器件的效率達到了 1 流明/瓦，LED 節能燈並且能夠發出紅光、 橙光和黃色光。 1971 年，推出了具有相同效率的磷化鎵(GaP)綠色晶片 LED，LED 開始 廣泛應用於數位與文字顯示技術應用領域區。80 年代早期的技術突破是 開發出了砷化鋁鎵(AlGaAs)的 LED，能以每瓦 10 流明的發光效率發出紅 光。LED 燈開始應用於室外資訊發佈以及汽車高位刹車燈(CHMSL)設備。 1990 年，開發出了能夠提供相當於最好的紅色器件性能的 AlInGaP 註8技 術，這比當時標準的磷砷化鎵（GaAsP）器件性能要高出 10 多倍。 1994 年，日本科學家中村修二在氮化銦鎵 (InGaN)基片上研製出了第一 個藍色 LED，由此開啟了氮化鎵(GaN)基 LED 燈研究和開發熱潮，藍光 的出現使得白光 LED 成為可能。 20 世 紀 90 年 代 後 期 ， 研 製 出 通 過 藍 光 激 發 YAG 螢 光 粉 (Y3Al5O12:Ce；釔鋁石榴石)，產生白光的 LED 燈，但色澤不均勻，使 用壽命短，價格高。隨著技術的不斷進步，進入 21 世紀後白光 LED 的 發展非常迅速，白光 LED 節能燈的發光效率提高得越來越快，大大超過 白熾燈，向螢光燈逼近，材料技術、晶片尺寸和外形工藝的進一步發展 使商用化 LED 燈的光通量提高了幾十倍。曾經微弱發光的 LED 現在正 註8
AlInGaP 此材料是近年來用在高亮度 LED 之製造上較新的材料，使用有機金屬氣相磊晶 MOVPE 磊晶法製 程。
預示著 LED 燈新時代的來臨。將 LED 技術應用在各種不同的產品中使 用是目前許多產業努力的方向。 發光二極體(LED)的相關產品早在 1968 年就已經問世，不過當時僅有 紅光和黃光，光強度低且沒有全彩化，所以應用上仍侷限於標示或觀賞 等用途。最初 LED 用作儀器儀錶的指示光源，後來各種光色的 LED 在 交通信號燈和大面積顯示幕中得到了廣泛應用，產生了很好的經濟效益 和社會效益。以12 英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是採用長壽 命、低光效的 140 瓦白熾燈作為光源，它產生 2000 流明的白光。經紅色 濾光片後，光損失 90%，只剩下 200 流明的紅光。經過這幾年光電科技 的進步，不但發展出高亮度的 LED(1980 年代中期)，1993 年日本日亞公 司更成功開發出高亮度藍光 LED，使全彩化的 LED 產品得以實現，也 拓展了其用途，包括汽車、通訊產品、資訊產品、交通號誌、照明及生 物產業等，其中生物產業上的用途是以 LED 燈源作為植物生長的光源， 這是近幾年來在生物科技中是相當熱門的一個領域。(方煒，2004)
第
第二
二節
節
LED 照
照明
明產
產業
業－
－產
產業
業鏈
鏈簡
簡介
介
LED 為一種半導體電子元件，它在電流驅動下，可將電能轉換成光 的形態輸出。LED 照明產業鏈上游為藍寶石晶圓及藍寶石基板供應商， 中游包括生產製程及檢測設備（如磊晶生成設備、LED 晶圓測試、挑撿 設備）及磊晶片與晶粒之供應商，下游包括 LED 模組（LED 晶粒經封裝 後製成模組）及 LED 燈具供應商，下圖 2-1 為 LED 照明產業的產業鏈結 構圖，針對台灣 LED 照明產業的上中下游產業，我們做以下介紹。 圖2-1： LED 產業鏈圖 一 一、、上上游游：： LED 上游產品為藍寶石晶圓及藍寶石基板，藍寶石（Al2O3，英文 名為 Sapphire）為製成氮化鎵（GaN）晶發光層的主要基板材質，氮化鎵 可用來製作超高亮度藍光、綠光、藍綠光、白光 LED，藍寶石基板的製 造係經長晶、晶棒鑽取、切片、倒腳、研磨、拋光等流程產製而成。藍 寶石的組成為氧化鋁，藍寶石光學穿透帶相當寬，從近紫外光（190nm） 到中紅外線都有極佳透光性，並且具備高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬 度、熔點高等特點，常作為光電元件材料。藍寶石符合氮化鎵(GaN)磊晶 製程耐高溫要求，因此藍寶石基板成為製作白/藍/綠光 LED 的關鍵材料。 本產業相關上櫃公司有生產藍寶石晶棒的中美晶、越峰（係由子公司台 聚光電所生產），及生產藍寶石基板的兆遠；興櫃公司則有兆晶、合晶光、 晶美及佳晶科等，主要產品皆為藍寶石基板。 LED 上游單晶片與磊晶片製造是台灣廠商較弱的部份，其中 95%的 重要材料(如基板)仍需要仰賴日本進口，但目前 AlInGaP 該材料台灣已 能全量供應，不需要仰賴日本進口，而在傳統產品磷化鎵(GaP)的上游材 料方面，由於較不具未來性，台灣廠商在這方面未投入更多資源，目前 國內這方面的需求主要是由日本信越在新竹科學園區設廠提供。二 二、、中中游游：： LED 中游產品為單晶片/粒及磊晶片/粒。單晶片是原材料的基板，利 用如砷、鍺、磷等 III－V 族化合物為材料的單晶片做為晶成長用的基板， 透過磊晶方法製作成磊晶片。磊晶常用的技術包括液相磊晶成長法 （LPE）、氣相磊晶法(VEP)與有機金屬氣相磊晶法（MOCVD）等三種。 根據不同 LED 元件需求，透過擴散、金屬膜蒸鍍、蝕刻、熱處理等製程 進行 LED 磊晶片電極製作，接著將磊晶基板磨薄與拋光後，再切割成單 顆晶粒。本產業相關上櫃及興櫃公司有生產 LED 晶粒的泰谷、聯勝。 另外，生產 LED 製程、檢測設備之上櫃及興櫃公司有單井、三聯、 聖暉、雷科、旺矽、長裕等；供應相關零組件的有好德、翔名、博大等； 供應封裝材料的有崇越；琉明從事後段 LED 晶粒製程代工；雷笛克及景 傳提供光學元件。 目前我國中游的晶粒製作已佔全球第二的地位，除氮化銦鎵(GaInN) 藍光晶粒仍由日本的 Nichia 及美國的 Cree 主導外，我國在中游晶粒製造 方面已超越日本廠商，因此國內廠商如光磊、國聯、晶元、鼎元等廠商 都相當具有國際競爭力。就材料來看，高亮度的磊晶片仍有 95%仰賴進 口，而傳統的部份多由國內自行供應。 三 三、、下下游游：： LED 下游為晶粒封裝及照明應用產業，晶粒封裝依不同的封裝技術 而有砲彈型（Lamp）、數字顯示型（Digit Display）、點矩陣型（Dot Matrix） 及表面黏著型（Surface Mount）等元件型態。LED 封裝元件應用領域廣 泛，包括替代光源類照明產品、字型燈、消費者手持式照明、建築用照 明、零售展示用照明、居住用照明、娛樂用照明、屋外用照明、商業/工 業照明、離網型照明、機械影像/檢查及安全與保全等應用領域。國內上 櫃及興櫃公司包含提供封裝及模組的李洲、利機、先益、宏易、漢康、 雷科、豪勉、福華、立碁、連營、琉明斯、弘凱、齊瀚及聯嘉等；材料 供應則有通用矽硐及達興；凌嘉科提供濺鍍設備。 照明燈具領域則因所需投入資本相對較低，進入廠商眾多。國內上櫃 及興櫃公司包含生產燈泡/燈具的李洲、海灣科、力致、能緹、亞帝歐、 先益、同協、聯福生、連展、業強、雷科、福陞、福華、欣厚、沛鑫能 源、映興、湯石照明、太一、聯嘉等；東林生產燈具控制器。(產業價值 鏈資訊平台，2012) 目前我國下游封裝穩坐全球第一的寶座，國內LED 下游產值佔整體 產值相當大的比重，但主要是集中在可見光LED 的生產，因國內做可見
光 LED 的廠商有 40 餘家，家數相當多，競爭也較為激烈，所以國內較 有規模的下游 LED 廠商(如億光、東貝及佰鴻)開始往不可見光 LED 發 展，由於國內廠商在這方面著墨很少，目前仍有很大的成長空間。(黃詞 溥，2011) 在面對溫室氣體之減 LED 替代一般照明光源已成為全球共同發展之目標。尤其節約能源及 保意 而有利 LED 照明產業的發展。只是現階段 LED 燈泡/燈具的成本與終端 售價相對於成熟光源（白熾燈、鹵素燈、HID、CFL、螢光燈等）仍高， 且相關技術標準與品質規範未定，使 LED 照明市場仍處市場萌芽期。但 隨 LED 照明技術的快速提升與價格的逐年下降，可預期 LED 照明市場 與產業在不久的未來將快速成長。
第
第三
三節
節
鄰
鄰國
國
LED 照
照明
明產
產業
業現
現況
況
LED 照明可取代傳統鹵素燈泡，具備節能減碳效果，也帶動其在照 明產業的快速發展，預期 LED 市場也將持續成長。然而，面對此一商機， 中、韓兩國紛紛大力扶持 LED 廠商，並均已逐漸建構完整 LED 產業鏈， 也進而威脅到原有日、台廠市佔率，中、韓兩國LED 廠已成快速興起的 亞洲新秀。本節將針對日本、韓國與中國目前LED 照明產業的近況與政 府對此產業的輔導政策加以介紹。 一 一、、日日本本 日本憑藉較佳品質以及技術開發能力，一直以來居全球 LED 產業之 領導地位，從 2000 至 2005 年間，歷年市場占有率均達 50％以上。但在 2006 至 2010 年之間，受到台灣規模經濟與低價策略，以及中、韓兩國政 府積極主導搶占市場的影響，2010 年日本全球市佔率已下滑至 41.5％。 但日本的 LED 照明市場卻在 2010 年急速擴張，較 2009 年大幅成長 2.7 倍，達 865 億日圓（約 11 億美元），主因除歸因於日本成熟的 LED 研發 技術外，政府的積極宣導也產生一定的作用。2011 年伴隨福島核災而來 的節電措施，更促使消費者改用 LED 照明的重要因素，故日本 LED 照 明 將 從 2011 年 開 始 領 先 其 他 國 家 ， 率 先 進 入 成 長 期 (DIGITIMES Research，2011)。根據統計，日本在 2011 年的 311 地震後，LED 球泡燈 的銷售量較地震前成長 2 至 3 倍，球泡燈照明比重首度超過白熾燈泡， 且 2011 年球泡燈型 LED 燈泡和直管型 LED 燈泡的標準規格相繼出爐， 球泡燈 LED 燈泡價格也降至 2,000 日圓左右，LED 照明在各方利多因素 推動下，2011 年市場規模將有機會達到 2010 年的近 1.8 倍以上，為 1,570 億日圓。據了解，日本政府在 2012 年時，將會開始要求各照明廠商停止 製造、銷售白熾燈泡，屆時球泡燈 LED 燈泡的需求量，將可望大幅的增 加。也由於日本政府有意在 2015 年，提供未來的時代照明補助計畫，以 達成 2020 年高效率照明市場規模達到 100％的目標，故 2012 年將會是LED 照明的高度成長期，年成長率將在 70％以上，DIGITIMES Research 在 2012 年 3 月預估在 2015 年 LED 照明的市場滲透率，將近達 75％。日
本憑藉較佳品質以及技術開發能力，一直以來居全球LED 產業之領導地
二 二、、韓韓國國 根據韓國光技術院(KOPTI)的統計，目前 LED 相關廠商約三百多家， 韓國政府還特別在光州成立 LED 谷，鎖定照明、LCD TV 背光源、顯示 看板等三大應用方向，企圖複製TFT-LCD 產業的成功發展模式，提升韓 國在 LED 產業的全球競爭力。 從區域性競爭分析來看，南韓可說是台灣 LED 業者最大的競爭對 手，南韓在 2002 年投入 LED 產業後，一直相當積極，也是亞洲地區成 長最為快速的國家，在 2009 年創造出 LED 背光源液晶電視（LEDTV） 市場後，為確保晶粒來源，積極擴產，至 2010 年市場占有率已逼近 10 ％。目前南韓 LED 產業已將觸角延伸到照明領域，開始推出低價產品， 2011 年整體 LED 產值也較 2010 年成長近 5％，但因南韓業者使用的產 能及生產規模仍不及台灣業者，整體產值 33.52 億美元仍落後台灣及日 本，因此在成本考量下，仍然向台灣廠商購買 LED 元件，與台灣 LED 產業形成既競爭又合作的態勢。據統計，由於 2012 年 LED 道路照明市 場滲透率可望達到 50％，南韓政府也極力在 LED 道路照明上給予自家業 者支持，如韓國路燈自 2011 年 12 月起，已開始陸續替換為節能型 LED 照明系統，目前約有 9 萬餘盞路燈已替換成 LED 照明系統。韓華證券指 出，如以目前韓國國內 270 餘萬盞路燈全數汰換為 LED 來評估，預估未 來市場規模將可達 2 兆韓元（約新台幣 528 億元）。在品牌方面，三星已 於 2011 年 7 月推出相當取代 40 瓦白熾燈的 LED 燈泡，產品單價更是控 制在 12 至 14 美元，預計 2012 年第 3 季推出售價僅 10 至 12 美元相當取 代 60W 白熾燈的 LED 燈泡。 韓國訂下 2015 年前 LED 照明普及率達 30%，2013 年前成為全球前 三大 LED 生產大國的目標，其 1 年用於研發的費用約為 150 億韓圜，並 致力於LED 製程中關鍵設備 MOCVD 機台的國產化。韓國於 2009～2013 年之間，推出新成長動力綜合推動計畫，在財政上投入約 24 兆 4,000 億 韓圜。亞洲國家中以韓國成長最為快速，2002 年投入 LED 產業發展，在 2009 年創造出 LED 背光源液晶電視(LED TV)市場後，為確保晶粒來源， 積極擴產，至2010 年市場占有率已逼近 10%。而中國大陸持續微幅成長， 2010 年市場占有率也有 5%之多。台灣於 2003～2006 年之間皆維持在市 佔率兩成左右的水準，後逐年成長，於2010 年的市場占有率已成長至 25.3%，如圖 2-2 所示。
圖2-2：韓國 LED 產業發展策略目標(工研院，2011) 從全球 LED 產業生產基地版圖的分布可以看到，歐美國家一直以來 占市場占有率約為 20%左右，以高階市場產品為主。2010 年日本、台灣、 韓國與中國大陸總市佔率則已高達 81.3%，亞洲為 LED 主要生產基地， 預估未來在韓國持續成長的趨勢下，亞洲仍會居全球LED 產業之領導地 位。
三 三 、、 中中 國國 大大陸陸 中國大陸的 LED 照明產業在世界各國中屬於起步較晚的國家，但因 其挾持資本與廣大市場的利基，在2006 年，中國已經擁有大約五百二十 家有一定生產規模的廠商及研究單位，至於小規模封裝廠商和應用產品 開發企業，更是超過二千二百家。從 LED 的原材料、磊晶、晶片、封裝、 應用及相關配套件、設備儀器等，都有廠商投入開發。因中國大陸掌握 全球照明市場生產與需求，在2007 年照明市場規模為 156 億美元，產值 為 210 億美元，且隨著經濟成長所帶動照明需求增加，2012 年市場規模 達 239 億美元，如圖 2-3 所示。 圖 2-3：中國大陸 LED 產業發展策略目標 資料來源：(工研院 IEK，2011) 從各國政府積極主導與推動相關政策可看出 LED 在各國受到重視的 程度，在綠能產業未來前景看好下，中國大陸與韓國紛紛訂下發展目標。 中國大陸期望 2015 年成為全球半導體照明前三強，在其「十三五」計畫 期間，中國大陸則希望實現 LED 晶粒、元件、裝備、材料全部國產化， 並使 LED 照明進入室內外白光普通照明，至 2020 年 LED 照明將進入千 家萬戶。中國大陸對半導體照明產業的發展，由政府積極主導。2009 年 起推動「十城萬盞」計畫，在中國大陸的國務院常務會議中，半導體照
明被列入推廣擴大內需的產品之一。通過半導體照明「十城萬盞」的示 範工程，來達到經濟成長率保八的重要目標。並且能夠增強企業自主創 新與競爭能力。而「十三五」計畫期間，中國大陸則希望實現LED 晶粒、 元件、裝備、材料全部國產化，並使 LED 照明進入室內外白光普通照明， 至 2020 年 LED 照明將進入千家萬戶。 中國大陸與韓國等亞洲新興國家市場占有率已逐年上升。隨中韓兩國 廠商的競相投入，LED 產業競爭日趨激烈，在韓國與中國大陸政府的強 勢主導作風下，也促使 LED 板塊在亞洲各國的勢力分布有所改變，中韓 兩國的崛起對台灣而言，形成潛在威脅力量。(李芷氤，2011)
第
第四
四節
節
LED 的
的應
應用
用市
市場
場
LED 從發明至今有許多不同的應用，本節將介紹 LED 的應用市場， 包括手機、汽車、交通號誌、戶外看板、室內照明，甚至應用在醫療及 生物科技。LED 因材料的不同，其二極體內中電子、電洞所佔的能階也 有所不同，能階的高低差影響結合後光子的能量而產生不同波長的光也 就是不同顏色的光，如紅、橙光、黃、綠、藍或不可見光等。目前可見 光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、交通號誌等。不可見光的應用主要分為二種:短波長紅外 光應用在無線通訊用、遙控器、感測器，長波長紅外光則用在短距離光 纖中通訊用光源。 LED 可分為可見光(450~780nm)與不可見光，在可見光部分傳統亮度 產品產量雖大，不過由於價格低產值不大，年複合成長率也只有 10%； 至於高亮度 LED 是目前的主流產品，主要應用在大型看板、交通號誌、 背光源、汽車第三煞車燈，較成熟的 AlGaInP(紅、橙、黃光)應用廣泛， 專利問題不大，故量產下價格已與傳統亮度接近，使應用的領域擴大。 不過現階段最熱門的屬氮化銦鎵(GaInN)藍、綠光產品，在今年藍色背光 源手機風潮下需求強勁，加上專利問題有所突破更使台灣國聯、晶電的 產能應接不暇。至於 GaInN+螢光粉(白光)主要應用於照明上，由於藍光 的突破全球大廠紛紛投入白光照明的研發，加上近期全彩手機風行，使 白光背光源炙手可熱，未來技術若發展，將逐步取代一般照明市場擁有 龐大的商機。(吳秉桓，2007) 在新能源之外，身為全球二氧化碳減量關鍵技術的節能產業，受到廠 商與政府增加提升能源效率投資，以及相關節能標章與認證陸續制訂的 鼓舞，包含 LED 照明、先進讀表系統、能源服務業(Energy Service Companies，ESCO)註9 跟綠建築在內的節能市場，在 2010 年已達 888 億 美元的市場規模，較 2009 年成長了 33％，2012 年全球 LED 照明燈具市 場 規 模 將 達 52.9 億美元。根據國際能源總署（International Energy Agency，IEA）註10資料顯示，為了要達到空氣中二氧化碳不得高於 450ppm 的目標，可使用節能、再生能源、核能、碳捕捉等技術，而其中最主要 的，還是以提升能源效能占了 71％為最大宗，可見節能確實是整個二氧 註9 能源技術服務業（ESCO）是一種新興行，提供能源效率全方位改善服務的一種事業型態，協助工 商業界擬定節能計畫，所需的費用則由改善能源使用效益中償還。 註10 國際能源總署（IEA），屬於經濟合作發展組織（OECD）下之獨立機構，目前有 26 個會員國。透 過國際能源計畫的執行，擔負起建立緊急因應國際石油市場變化之資訊體系，以及開發替代能源 等。化碳減量的最關鍵因素。由於 LED 燈泡以低單價策略創造市場利基成 功，再加上歐盟自 2012 年起開始禁產白熾燈泡，以歐洲 2010 年白熾燈 泡市場規模約為 28 億顆來估計，歐洲節能燈泡會是繼日本之後下一個值 得期望的市場，預料燈泡也將因此成為 LED 照明的最大應用市場。(工研 院，2011) 另外，隨著 LED 照明低價化、LED 燈泡產品成熟、以及配合各國政 府高效率照明發展政策，2010 年的 LED 照明市場滲透率已突破 5％， 2011 年全球 LED 照明產值為 76 億美元，較 2010 年成長逾 4 成，能有如 此高的成長率，是因為 LED 照明的基期過低。2012 年全球 LED 照明產 值為 112 億美元，年增率高達 47.37%，代表著 LED 照明產業已經來到持 續成長的階段，其中，在 LED 照明市場裡，最令人驚奇的則屬日本 LED 燈泡市場的發展。產業分析師李芷氤指出，在政府補貼、廠商降價，輔 以消費者高環保意識與高電費等多重誘因下，2010 年的日本 LED 燈泡市 場成長率大幅提升，除了傳統照明廠商紛紛投入外，就連通路業者也開 始加入發展 LED 燈泡的行列，成為應用新市場。在 LED 功能／價格比 快速地提升，以及能源價格與環保壓力持續上升的情況下，LED 照明市 場規模將快速成長。而市場規模成長的關鍵在於：高亮度、高功率 LED 的應用普及化，壽命提升，改善演色性，提升發光效率，低價格化，以 及 LED 照明規範的制定。LED 面對新應用的十字路口，如何在新的應 用領域做有效的開發，以及建立消費者對 LED 照明產品品質的信心， 是打開新市場最重要的關鍵。(工研院電子報第 10002 期，2011) 我國 LED 產業發展至今已近 30 年，由於 LED 下游封裝技術與資 金障礙較低，自 1973 年我國便進入此領域發展，主要技術源自於美商 德儀公司。1980 年代，我國產業價值鏈發展進一步擴展至晶粒製程。1990 年代，透過技術擴散，及自美國回歸海外學人投入，台灣 LED 產業開 始轉向上游磊晶製程發展。2001 年更藉由本身技術能力提高，以及擴展 韓國市場，使得我國 LED 產業在全球佔一席之地。(綠色能源產業資訊 網，2010) 而我國 LED 照明光電產業鏈完整，看好 LED 未來商機，如台積 電、友達等大型企業也競相投入。LED 照明光電廠家 2010 年約 730 家。為提升競爭優勢，上游磊晶廠紛紛進行整併 (如晶電併泰穀、晶電入 股廣鎵、隆達併凱鼎等)，而封裝廠則向下發展系統產品 (如億光、佰鴻、 華興等)。如圖：
圖2-4：我國 LED 產業鏈 (資料來源：本研究製作)
台灣 LED 照明產業內需市場較小，政府藉由示範計畫的推動，擴大
應用市場，期望以內需市場帶動此產業發展，將有助國內業者進軍全球
道路照明市場，目前最大出口市場為中國，其次為韓國。在 LED 光源
方面，晶片式交流電發光二極體照明技術(On-Chip AC LED Lighting Technology）自主性專利技術獲得美國有產業創新奧斯卡之稱的 R&D 100 Awards 獎項，這項殊榮所代表的不只是全新獨特的 LED 技術受到國 際肯定，更是對台灣 LED 產業開創了無可限量的未來，已專利授權晶電 公司、光寶公司、福華公司等，產品發光效率達到 100 lm/W，大幅提升 競爭力優勢，與全球技術指標相當。我國於 2008 年領先全球制訂路燈 標準，提供美國環保署及 LED 照明產業聯盟、中國工信部、印度等國 家參考，並於 2011 年制定 LED 路燈節能標章；測試驗證能力與國際 接軌，實驗室申請美國 Energy Star 認可，提供產品驗證，亦協助業者建 立檢測技術。(工研院，2008)
LED 終終 端端 需需 求求 市市 場場 ：： 一 一 、、 手手 機機 市市 場場 手機市場主要是看好高亮度LED 在手機背光源及按鍵光源的應用市 場，因手機競爭越來越激烈，因此手機業者為了吸引消費者，在顯示面 板光源及按鍵光源做變化，目前最流行的背光源顏色是藍光，因此藍光 的需求因而增加了許多，預計未來會流行彩色面板，因此所需要的背光 源則會需要白光，因此未來白光的需求會更大。 二 二 、、 汽汽 車車 市市 場場 汽車的應用市場，可分為汽車外部使用及內部使用。汽車內部使用包 括儀表板、空調、音響等所有的指示燈以及汽車內照明用燈；汽車外部 使用方面，則包括煞車燈、尾燈、方向燈、側燈等，所以統計下來一部 車大約內、外各需用掉 100 顆 LED，目前全車內部採用 LED 的車廠如 奧迪、寶馬及福斯等車廠，而其他各車廠也已陸續將汽車內部指示燈改 成 LED ；而汽車外部使用 LED 方面，如歐系汽車，將第三煞車燈改成 LED 的比率已超過 70%，日系車系也超過 25%，由以上看來各車廠正陸 續採用 LED 的趨勢仍然不變。 LED 在汽車市場的主要成長來源是替代原有指示燈及燈泡照明，因 此若我們假設每年汽車出貨量為 6000 萬台來計算，汽車內部若全面替換 成 LED ，則有 60 億顆的需求，若外部也全面替換的話，亦有 60 億顆 LED 的需求，也就是若全球每一台車均改換成 LED，則一年在汽車市場 則有 120 顆 LED 的需求，這樣的數量較手機的市場還要龐大，顯示汽 車應用市場有很大的潛力。 三 三 、、 交交 通通 號號 誌誌 、、 戶戶 外外 看看 板板 及及 照照 明明 市市 場場 在全球能源危機的影響下，各國開始思考如何節省能源，因 LED 省 電效率達 85%且壽命較一般燈泡長，因此將省能源的 LED 用在交通號 誌、戶外看板及照明市場也成為未來的主流。 在交通號誌市場部分，依據 NIKKEI ELECTRONICS 雜誌資料，目 前全世界約有 2000 萬座紅、黃、綠燈，而一組交通號誌所需的燈泡數目 隨著 LED 亮度及燈具設計進步下，已由幾年前的數百個降到目前約 20 個左右，因此若全世界的交通號誌全都換成 LED 則會有 4 億顆的市場 需求。如果再考慮每年新設或舊有更換的紅、黃、綠燈，估計每年約有 200 萬座，也就是全面更新後的每年會 4000 萬顆的需求。然而在國內的 交通號誌方面，政府汰換LED 號誌燈的工作從大城市到小鄉鎮扔持續的 進行。
在照明市場部分，白光LED 主要具有省電的優點，因此在全球能源 危機下，為了節省能源，採用白光LED 是一種必然的趨勢。而目前生產 白光主要有兩種方法，一是利用混光的模式，另一種是將藍光加上螢光 粉做成白光。LED 的技術日益成熟，應用的領域也越來越多，就室內方 面，可用在室內照明、汽車內部照明、背光源、裝飾燈、鹵素燈、閃光 燈…等。而室外方面，則有霓虹燈、顯示幕、室外看板…等應用。照明 市場一直被視為 LED 最大且最具發展潛力的市場，雖然目前由於成本 與產品特性的限制，還無法推出主要照明產品。但不可諱言的，由於近 年來 LED 技術的快速發展，在特殊照明市場，例如冷凍照明、航空燈、 交通號誌燈等利基市場，已經取得一些市場占有率。而在一般照明市場 上，包括桶燈、崁燈、投射燈及景觀照明燈產品也陸續推出，部分產品 也已開始取代鹵素燈、白熾燈泡等傳統光源，讓廠商對 LED 照明的未 來發展抱持高度樂觀的態度。(王振州，2002) 四 四 、、LED 特特 殊殊 應應 用用 市市 場場 除了一般照明市場外，另外還有一塊進入門檻較高、供應商較少，而 產品毛利較吸引人的特殊應用市場，即我們俗稱的「利基性市場」，如 漁業照明、動植物養殖照明、農業照明，以及醫療照明用途等，也是部 分 LED 相關業者十分關心的發展方向。 在 LED 醫療照明方面，我們觀察全球 LED 特殊應用照明市場發展， 目前以日系及歐美系業者較為積極，除了在研發技術上的投入外，日本 及歐美 LED 照明業者也積極開發不同應用之產品，因此在市場中仍居於 領導地位，例如：德國企業創浦（TRUMPF）在市場推出的 LED 手術無 影燈等醫療照明燈具，主要採用多顆大功率 LED 配合簡單透鏡方式，在 市場推展這項新產品。 就 LED 醫療照明市場的特性而言，特別在醫療專用照明因為規格、 規範及認證要求十分嚴謹，需要同時具備醫療設備系統的整合能力與經 驗。因此，至今歐美及日本等國家僅有少數LED 照明企業投入研發相關 產品。而台灣從事醫療照明的企業也極為少數，產值規模很小。但是隨 著未來全球社會對醫療健康、醫療事故以及環保、能耗等方面的重視， LED 醫療照明越來越引起社會的關注和重視。目前 LED 醫療照明需求已 不斷增長，少數廠商已投入 LED 醫療照明研發以替代目前的產品；而台 灣工研院也投入相關產品之開發。預料LED 醫療照明將是國際醫療照明 發展的趨勢，已經從初期的市場試探階段逐步開始進入市場開發階段。 在 LED 農漁業及植物照明方面，LED 照明應用尚處於初期發展階 段，但看好其未來應用前景，各國已紛紛展開布局。在專利方面，根據
歐洲專利局專利資料庫可查到專利數據顯示，韓國和中國申請的數量最 多，其次為日本和美國。 若以應用別分析，則是以植物用照明專利申請的數量居首，其次才是 漁業及害蟲誘捕燈的專利數。總體來看，目前LED 農業領域的創新主要 在應用創新和技術整合，應用方向集中在植物生長燈、畜禽場照明燈、 誘魚燈、選擇性害蟲誘捕燈等用途。
第
第五
五節
節
LED 室
室內
內照
照明
明
科技的進步與民生經濟的發展，為人類帶來舒適而更便利的生活，而 照明設備除了在夜間提供生活上的必須光明外，也在白天上班及商業活 動中居於重要的地位。在全球各主要工業國中其照明用電比例約佔 10% 至 25%之間，已成為僅次於冷氣空調的電力負載。有效提高用電設備的 能源使用效率，並節約而合理的用電，已成為全球性的共同問題，因此 照明設備的高效率及節能要求也成為 21 世紀的指標。若與傳統的鎢絲燈 泡相較，LED 燈具有亮度高、體積小、節能省電、壽命長，為備受矚目 的照明省電光源。 以台灣為例，每年鎢絲燈泡銷售量達 2000 萬顆，全台有 740 萬個家 庭，如果全都改用 LED 燈泡，每年可省下超過 900 億元。(LEDplux， 2010) 2011 年，我國 LED 等節能產品出口仍逆勢增長 25%，LED 室內照明 產品產量增長 75%，產品價格下降 22%，產值達 186 億元，同比增長 38%。 LED 照明的未來發展肯定是被看好的，如果實際去看整體環境，可瞭解 到 LED 照明技術成長的潛力，未來 LED 照明的發光效率與價格，勢必 會更為一般人所接受。目前在許多特殊應用場合、商用空間，已經證明 LED 照明的價值，而台灣許多新的建案，歐美、日本等地的建築、裝潢 照明，採用品質好的LED 燈具也得到很好的效果， LED 不但沒有水銀， 也沒有紫外線、熱度低、省電且壽命長等優點。LED 燈具想要達到取代 一般節能燈泡，必須要達到 LED 燈泡光通量達 1000lm，LED 的成本必 須要下降到每千流明 1 美金(USD$1/Klm)，全面普及的速度就會加快。一 般家庭中亮度在 1000lm 以下的傳統室內照明燈具比重高達 65%，若單顆 LED 燈泡亮度可以達到 1000lm，則表示 LED 燈泡已經應付大部份室內 照明需求。(綠能趨勢網，2010) 隨著半導體照明技術的進步，LED 照明產品已開始進入室內照明領 域。LED 照明被認為是未來照明的發展趨勢，而室內照明巨大的市場也 時刻牽動著業界的心。對於受多種因素影響，同時快速發展中的國內 LED 室內照明市場，很難準確預測其產品的市場佔有率，專家預估至 2012 年 年底 LED 室內的市場佔有率或可達到 10%，2015 年可達到 30%，而至 2020 年則可達到 50%。而且由於 LED 的設計空間巨大，除照明市場規模 不斷擴大外，也將帶動相關市場的發展，整體市場規模巨大。 儘管目前已可以看到多種室內照明產品，但在業界很多人看來，作為 一種新型光源，目前國內的 LED 室內照明市場還剛剛起步，無論是 LED 室內照明產品本身還是相關的技術、規範、標準、消費者的觀念都需要 一定的時間去發展，目前 LED 室內照明的工藝、產品等都還不夠成熟， 還不適宜大規模推廣。而對於國內 LED 室內照明的發展階段，目前 LED 室內照明尚處於技 術準備階段，這一階段或將持續兩到三年。之後隨著消費者對LED 照明 產品認知度的提高，規範、標準體系的建立、生產工藝的成熟等會進入 產品相對成熟的初級推廣階段。而2015 年後隨著世界經濟的恢復，消費 者經濟承受力的提高，同時受能源緊缺、電價提高等影響，可以預期 LED 室內照明產品的推廣會比較快。至 2025 年 LED 室內照明產品的市場佔 有率有可能達到 70%~80%(張立，2011)。 目前國內 LED 的室內照明主要集中在裝飾照明，比如一些娛樂場 所、商業照明和公共照明等，尚未真正進入市場巨大的普通家用照明。 主要室內照明產品有商業日光燈、筒燈、射燈、替代白熾燈的球泡燈、 冰櫃燈等。根據國外一些國家發展 LED 室內照明的計劃，過去從 2010-2012 年 LED 的應用主要集中在商業照明，而從 2012-2015 年將集中 火力推展將 LED 應用在普通照明，即普通家用照明。 在當前眾多 LED 室內照明產品中，LED 燈泡是重要形式之一。根據拓璞 產業研究所對全球照明燈泡市場的相關研究，燈泡市場短期內至少到 2017 年以前，都是傳統光源，白熾燈、螢光燈以及新光源如 LED 燈泡等 共同主導市場。LED 燈泡仍需歷經一段時間替換各種主流的傳統及節能 光源，目前 LED 燈泡仍處在市場導入階段。預計 2014 年以後 LED 燈泡 商機爆發性將相當強勁，在2018 年以後需求將大幅度領先螢光燈等光源。 總體來看，可將 LED 燈泡在照明市場的成長大致分為三個階段：2012 年以前白熾燈、螢光燈及節能燈將是燈泡照明的主要光源，而LED 價格 偏高，處於示範階段，主要是替換白熾燈。2012-2014 年，隨著全球白熾 燈禁產禁用政策的依序落實，使得白熾燈在2012 年後在市場上將逐漸消 失。此階段，節能燈市場預計開始進入成長高峰期，將佔據照明市場。 預計至 2014 年 LED 燈泡將大幅替換白熾燈、螢光燈等進入成熟時期。 與此同時，LED 燈泡的成本正不斷下降，隨著近年投入 LED 的廠家不斷 增多，其價格下滑速度將會更快，LED 市場的爆發也有可能會提前一至 兩年。 LED 室內照明市場的前景毋庸置疑，目前應加強專利、技術攻關， 也要進行一定的宣傳，提高消費者對LED 的認識。同時也應推進標準化、 規範化，最終讓消費者能在 20~50 個標準產品之間進行選擇，而不是在 上千種標準產品之間選擇，否則消費者會無法找到替換的產品很麻煩。 而雷士照明上海研發中心總經理周詳表示，就企業來說，應該加強自身 的研發力度，掌握更多具有核心競爭力的技術。
照明燈泡是現代生活所不可或缺的民生用品，儘管世界各國隨著現代 化層次和生活品質的需求不同，對照明燈泡的需求程度亦不同。而全球 花在照明的總平均用電量，約為全球總用電量的百分之四十是非常可觀 的。石油危機使人類對物質的看法有了新的轉變，因此科學家積極在研 究節省能源的新型照明的技術。 鎢絲燈泡和水銀燈管是目前最普遍使用的傳統照明燈，鎢絲燈的發光過 程，將大部份的電能轉換成輻射熱，因此發光效能不高，其所產生的輻 射熱，在亞熱帶地區更增加空調系統的負擔。水銀燈管的發光效能雖然 優於鎢絲燈，但燈管內壁所塗抹的水銀，在燈管被丟棄時會造成環境的 污染。 反觀發光二極體，是一種半導體元件，故壽命長；由電轉換為光的效 率高，耗電量少；同時發光二極體元件是一種極小的發光源，所以可配 合各種應用設備的小型化。 LED 燈泡和一般燈泡比較起來，發光二極體燈泡的壽命要高出 40 倍，且 二極體本身耗費的電量約是一般燈泡的 1/6。由於白色發光二極體燈泡相 較於傳統燈泡，LED 燈泡在發光效率上與使用壽命上都比省電燈泡更具 有吸引力。LED 球泡燈是替代傳統白熾燈泡的新型節能燈具，目前照明 使用的 LED 球泡燈採用大功率 LED 芯片製作，為了防止眩光問題，外 殼通常會使用磨砂玻璃或壓克力塑膠來製作。 傳統白熾燈耗能高、壽命短，在全球資源緊張的大環境下，已漸漸被 各國政府禁止生產，隨之替代產品是電子節能燈，電子節能燈雖然提高 了節能效果，但由於使用了諸多污染環境的重金屬元素，又有悖於環境 保護的大趨勢。隨著 LED 技術的高速發展 LED 照明逐漸成為新型綠色 照明的不二之選。LED 在發光原理、節能、環保的層面上都遠遠優於傳 統照明產品，如表 2-1 所示。(LEDplux，2012) 以下我們為白光 LED 與傳統光源做比較： 照明光源 白熾燈泡 白光(螢光燈) 白光 LED 特點 l 高耗電 l 效率低 l 使用壽命短 l 易碎 l 燈炮溫度高，無 形 增 加 空 調 系 統 的負擔 l 發 光 效 能 優 於 白 熾 燈 泡 ， 但 低 頻 閃 爍 特 性易影響使用者視力 l 廢 棄 時 易 碎 且 汞 會 造成環境污染 l 節能省電 l 應用範圍廣 l 使用壽命長 l 耐震動 l 光束集中 l 無 閃 爍 可 保 護 眼 睛降低視力傷害 l 無污染 l 是 最 沒 有 負 面 影 響的替代光源 表2-1：白光 LED 與傳統光源比較 (資料來源：本專題製作)
由於白熾燈及電子節能燈在人們的日常使用中仍佔據著非常高的比 例，為了減少浪費，LED 照明製造廠商必須開發符合現有接口和人們使 用習慣的 LED 照明產品，使得人們在不需要更換原傳統燈具基座和線路 的情況下就可使用新一代的 LED 照明產品。於是 LED 球泡燈就應運而 生。LED 球泡燈為了符合人們的使用習慣模仿了白熾燈泡的外形。基於 LED 單向性的發光原理，設計人員在燈具結構上做了更改使得 LED 球泡 燈的配光曲線基本與白熾燈的點光源性趨同。 以下為 LED 球泡燈的組成圖： 圖2-5：LED 球泡燈的組成 (資料來源：LEDplux，2010) LED 光源模組、PC 塑膠燈罩、鋁製的散熱機構、控制 LED 發光的 電路設計與跟傳統燈泡相同的銅頭，好的 LED 燈泡設計，需要足夠的 散熱機構，因此這是主要的重量來源，而 LED 構造相較傳統光源多且 複雜，因此重量較重。 基於LED 的發光特性，LED 球泡燈的結構要相對白熾燈複雜，基本 分為光源、驅動電路、散熱裝置，這些部分的共同配合才能造就低能耗、 長壽命、高光效和環保的 LED 球泡燈產品。LED 照明產品在目前仍然是 屬於技術含量較高的高科技照明產品。
第
第三
三章
章 公
公司
司簡
簡介
介
第
第一
一節
節 公
公司
司簡
簡介
介
M 公司於西元 1999 年成立，為專注於電源管理與光電應用之開發與 設計的 IC 設計公司，並於西元 2004 年通過 ISO9001：2000 之品質認證。 M 公司致力於混合訊號 IC 設計，以提供適當之解決方案於光電應用領 域。在廣泛的光電應用領域中，該公司選擇發光二極體(LED)，做為技術 開發的主軸，並採用先進的電路技術充分發揮原件的優點。經過多年的 努力與開發，M 公司的產品已成功推廣至全世界，並獲得超過 500 家客 戶採用。 在2006 年 M 公司開發出全球第一顆 16 位元 PWM 驅動 IC，系列產 品成功獲得客戶採用於北京奧運、上海世博等大型活動中，未來該公司 將致力於提供更多先進 LED 顯是屏、照明與背光照明產品解決方案，以 協助客戶提升競爭優勢，並達到快速量產上市。 一 一 、、 公公 司司 的的 願願 景景 由於遇見LED 未來廣泛應用的前景，M 公司承諾提供最佳的 LED 驅 動 IC 以協助 LED 達到完美表現。M 公司相信結合 LED 先進的技術與適 當的驅動 IC 的完美組合，必定能將 LED 的優點發揮的淋漓盡致，以受 惠人群。 二 二 、、 公公 司司 的的 使使 命命 M 公司對 LED 產業充滿著熱情，更對 LED 特性上的不完美充滿著使 命感。因 M 公司的熱情參與以及在技術上不斷創新，LED 將被點亮得更 完美，該公司也期許能在 LED 的舞台上發光發熱。該公司的使命在於能 提供技術領先、高質量的驅動 IC，專注於電源管理及提供產品解決方案， 實現廣泛應用於 LED 顯示屏、照明與背光等產品。 三 三 、、 公公 司司 的的 經經 營營 理理 念念 M 公司經營獲利來源為〝創新〞與〝服務〞。該公司致力於電路設計 上的創新，更重視管理創新與產品行銷創新。此外，該公司重視客戶的 需求，提供客戶獨特且具經濟效益的解決方案，以確保送交高品質的產 品及商品高品質的服務給客戶已達到客戶期望。 圖3-1 公司的經營理念 資料來源：M 公司網站第
第二
二節
節 企
企業
業文
文化
化
M 公司相信唯有以正面積極的態度克服困難並創造自我價值，才能樂 於工作並達成公司使命，因此該公的員工必須具有強烈的企圖心，熱情 的展現，把自己當作品牌來經營： 圖3-2 企業文化 資料來源：M 公司網站
第
第三
三節
節 顧
顧客
客滿
滿意
意度
度
M 公司提供完整的客戶服務內容，包括提供最新技術諮詢、高品質的 產品、即時的客戶服務以及最好的解決方案。該公司提供的不僅是服務， 更希望與客戶一起解決問題，一起成長。 圖3-3 客戶滿意服務 資料來源：M 公司網站
第
第四
四節
節 產
產品
品的
的應
應用
用範
範疇
疇
一 一 、、LED 照照 明明 M 公司提供一系列的照明驅動器，包括線性調節器、DC/DC 控制器 及 DC/DC 轉換器。此外，M 公司提供建築物照明應用的 3 通道與 12 通 道恆流 RGB LED 驅動器，可讓照明系統達到長距離傳輸並減少訊號衰 減。M 公司的 LED 照明驅動器包含了簡單使用與低材料成本、高電流精 確度可確保 LED 精準色彩以及具備維持系統穩定度的保護功能、彈性與 精確的調光功能。 1.建建 築築 物物 照照 明明 RGB LED 驅動 IC 是專為近年來逐漸普遍的建築物照明系統所設計， 其終端應用包括燈條、窗簾屏、或 LED 點光源等。該系列產品特別適合 長距離傳輸並可在低頻時表現亮麗的色彩。M 公司研發的 A-Token&trade 訊號定址技術、時鐘再生與時鐘反相位等傳輸拓墣，可將訊號準確傳遞 而不會因為長距離傳輸而扭曲。相關應用包括:LED 燈條(LED Strip)、LED 窗簾燈(LED Mesh/Curtain),、LED 招牌廣告字、LED 霓虹燈替代光源。2.路路 燈燈/隧隧 道道 燈燈 高信賴性與精確電流輸出為路燈或隧道燈應用所必備的條件。M 公司 提供一系列符合寬廣電壓輸入範圍、高穩定性與精確電流、具成本效益 的解決方案，可為大電流LED 照明提供穩定之電流。此外，該路燈應用 解決方案系列提供全方位保護，例如欠壓鎖定(UVLO)、啟動過流保護 (Start-Up)、過電流(OCP)、過熱斷電、LED 開路與短路保護等。相關應 用包括:路燈(Street/Road Lighting)、隧道燈(Tunnel Lighting)、戶外照明 (Outdoor Lighting)、太陽能相關照明(solar lighting)。
3.洗洗 牆牆 燈燈
針對洗牆燈(Wall Washer)、聚光燈(Spot Light)等應用 M 公司推出的 解決方案採用 Hysteretic PFM 技術，無需額外補償設計，在輕重載條件下 都 能 達 到 效 率 最 佳 化 ， 且 具 有 全 方 位 的 保 護 功 能 ， 包 括 啟 動 過 流 (Start-Up)、欠壓鎖定保護(UVLO)、過熱保護(OTP)、過電流保護(OCP)、 LED 開路與短路保護，更讓效率達 97%，是客戶最好的照明解決方案。
4.平平 板板 燈燈
平板燈照明(Flat Panel Lighting)已廣泛運用於辦公室、商業場所與學
校等，M 公司的方案提供數位與類比調光，調光性佳且光線均勻度優，
佳選擇。相關應用包括: 辦公室照明(Office Lighting), 室內照明等(Indoor Lighting)。 5.投投 射射 燈燈 針對 MR16、PAR 燈等的投射燈應用，M 公司提供 DC/DC 轉換器與 AC/DC 控制器系列。該系列可提供客戶小體積、散熱佳與多功能合一的 解決方案需求。聚積 DC/DC 轉換器系列產品更具有優異的調光功能，給 予使用者兼具高穩定性且高效率的電源解決方案！相關應用包括:MR16 與 PAR 燈等。 6.LED 檯檯 燈燈 M 公司推出具優異調光性能的 DC/DC 轉換器系列，在廣泛的調光情 境中不會有閃爍的困擾並排除音頻干擾。該系列產品提供包括類比調 光、4 段開關調光、PWM 調光與低成本電路設計讓客戶在桌燈(Desk Lamp, Table Lamp)應用更具競爭力。 7.燈燈 條條
在 LED 燈條(Light Bar)的應用上，該公司提供多樣選擇。M 公司的驅
動 IC 可提供大且穩定的電流，給要求較長使用壽命且散熱特性良好的燈 條應用。該公司同時也提供了多通道的驅動 IC，讓客戶可以選擇其適合 的產品。 8.車車 用用 照照 明明 LED 相較傳統燈泡，具反應快、體積小、壽命長、不易衰減，並具 環保等優勢，提供車內外照明，強化車種之性能及美感，因此LED 在車 用照明應用上的重要性與日益增。M 公司推出 DC/DC 轉換器系列，可準 確調節 LED 電流，提供車內與車外照明具高操作效率、負載保護、寬廣 輸入及輸出電壓額定值、及精確的電流穩壓等特色，確保齊一的照明亮 度及色彩飽和度，以滿足市場需求。 二 二 、、 照照 明明 彈彈 性性 調調 光光 設設 計計 M 公司提供高線性度 PWM 調光與新穎的類比調光控制設計，以滿足 客戶不同調光需求並減少靜電與電磁波問題。此外，為能夠在鹵素燈應 用中運用調光的優異，該公司已研發電源調光技術，在不需要外部調光 訊號情況下完成四階段調光，該技術目前申請專利中，此設計提供給客 戶更具成本競爭優勢的調光解決方案。
三 三 、、 具具 專專 利利 電電 源源 開開 關關 調調 光光 ：： 內內 建建 四四 段段 類類 比比 調調 光光 值值 利用新的調光控制設計，讓使用者在不需額外調光訊號的情況下，即 可透過觸發輸入電壓進行 4 段類比調光，如圖 3-4 所示。 圖3-4 LED 四段類比調光值 資料來源：M 公司網站 四 四 、、 成成 功功 案案 例例 1.深深 圳圳 大大 運運 會會 LEDGOGHTM-LED 光光 之之 藝藝 術術 作作 品品 在 2011 年在廣州深圳所舉行的第 26 屆世界大學生夏季運動會中，三 個 主 體 育 館 以 水 晶 石 設 計 概 念 呈 現 ， 其 夜 景 效 果 是 由 月 霞 極 目 (LEDGOGHTM)營造的 LED 光藝術作品，搭配該公司的科技 DC/DC 轉 換器產品，一同演繹〝水晶之光〞。 2.北北 京京 奧奧 運運 開開 幕幕 式式 閃閃 耀耀 發發 光光 在 2008 年的北京奧運中，光彩奪目的 LED 燈光秀讓全世界都歎為觀 止，可謂將中國的 LED 顯示技術劃下一個完美的驚嘆號。尤其在奧運開 幕式中，一張長 147 公尺、寬 22 公尺的「地幕」讓人印象深刻，其中中 央 1300 平方公尺的 LED 顯示屏部分是由中國知名的 LED 顯示屏製造商 北京利亞德(Leyard)公司所製造，並搭配該公司的科技 570,000 顆的 S-PWM 專利技術驅動晶片所構成的完美結合，展現 LED 技術的匠心獨 具。
五 五 、、 產產 品品 設設 計計 理理 念念 1.創創 新新 設設 計計 能能 力力 Innovation Design M 公司致力於混合訊號積體電路設計，並在光電應用上提供專業的解 決方案。在廣泛的光電元件中，該公司選擇適當的元件作為技術發展軸 心。M 公司探索此元件的特性，並根據對特性的了解發展必要技術以徹 底發揮此元件的優點。技術發展也包括了產品效能、功能、實用性、可 靠度、價格和設計的彈性。
2.追追 求求 產產 品品 卓卓 越越 效效 能能 Technology for High Performance
電路設計的技術決定著驅動 IC 的效能。M 公司瞄準這些光電元件的
特性，發展先進的電路設計技術，以追求產品卓越的效能。在產品開發
上，M 公司強調精確度、均勻度、一致性及反應時間。M 公司提供創新
的設計架構及系統，改善電路效率，並關注電路設計方法。
3.確確 保保 產產 品品 易易 用用 性性 Technology for Ease of Use
正確的驅動 IC 解決方案總是容易使用。M 公司透過分析應用條件來
考量使用成本，而使用者設計方便性則為首要考量。與先前相容的設計 理念，不但提供了更優越的功能又能保持最少的使用成本。
4.追追 求求 產產 品品 高高 可可 靠靠 度度 Technology for High Reliability
光電驅動 IC 主要應用於光電元件上，而耐壽性和耐久性確保末端產 品壽命，因此 M 公司設立了一個高標準來審核該公司的產品-驅動 IC 的 效能。穩固的半導體製程是驅動IC 設計電路可靠度的基礎。嚴格的包裝 審核程序確保產品的耐久性。該公司也透過燒入測試及環境測試以確保 產品在嚴苛環境下應用的可靠度。M 公司自電路設計至製造過程中皆納 入可靠度的審核範圍。
5.追追 求求 具具 競競 爭爭 力力 的的 價價 格格 Technology for Cost-effectiveness 利用先進的半導體製程可以滿足成本目標的條件並維持競爭力。選 擇主流的半導體製程可確保足夠的供應量，而快速的製造週期也直接影 響產品出貨品質。
6.追追 求求 設設 計計 彈彈 性性 Technology for Flexibility
M 公司利用模組設計方法以再利用方式作模組化設計。一個新的設 計往往承襲了產品效能及可靠度，而這種模組設計方式可提供快速週轉 及設計彈性以符合市場時機。該公司對於不同產品應用提供不同的參考 設計，以提供客戶強大的支援。 秉持以上的理念，該公司技術發展的哲學是以獲得顧客最大滿意、 產品達到卓越效能以及產品持續改善為中心。
