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專題講座:LED照明產業的現況與發展課程

        今天很榮幸邀請到林明哲經理。目前任職於亞德光機研發部。林經理向同學介紹LED照明產業的現況與發展。

        內容為:LED基礎介紹—什麼是LED：LED原理—發光二極體(Light Emitting Diode,LED)在1950年代末於實驗室發展出來，1968年HP開始商業化量產，早期只有單調的暗紅色電子產品指示燈，1992年Nichia突破藍光LED技術障礙後，逐漸衍生出多重色彩，亮度也大幅提高，並以顯示器(Display)、表面黏著型(SMD)等各種封裝型態深入生活中各個層面。多數LED被稱為Ⅲ-V族化合物半導體，是由V族元素(氮N、磷P、砷As等)與Ⅲ族元素(鋁AL、鎵Ga、銦In等)結合而成，以與IC半導體所使用之矽(Si)等IV族元素區别。以ALGaInP四種元素為發光層材料在砷化鎵基板上磊晶者，發出紅、橙、黃光之琥珀色系，通稱為四元LED。以GaN為材料所生產的藍、綠光LED，則稱為氮化物LED，一般以藍寶石為基板。美國大廠CREE則發展出以碳化矽為基板的製程。LED製程簡介—LED磊晶使用材料：GaN氮化鎵(藍寶石Sapphire，不導電)藍、綠紫光；GaAs砷化鎵(四元，導電)黃、琥珀、紅色。LED產業分析：台灣LED市場定位在中階產品發展—台灣為全球第二大LED製造商，預計市場佔有率達22%~25%，台灣LED廠商相較對日本與歐洲同業，其競爭優勢在於創造低成本的生產能力，生產成本平均可降低20%~30%。重要發展在於手機、7~10吋面板背光源、大尺寸面板背光源、HB LED與中國市場應用。台灣LED廠商發展趨勢：在台灣LED產業結構中，上下游產業特性發展有所不同，相較之下，從LED上游廠商包括晶電、華上(AOC)、璨圓與新世紀等上游晶粒廠，可以發現到台灣上游較下游廠商發展門檻高，主要因為技術門檻高、多IP、投資成本高，除了投資金額外(1台MOCVD的磊晶機台約8000萬新台幣左右)，生產良率同樣需經驗的累積。LED照明應用：車用LED、軟燈條應用；LED戶外看板、室內看板、LED路燈、跑馬燈、室內跑馬燈。結論：在封裝階段還有下列幾項考驗需要克服—1、高功率LED封裝的信賴性越高，原材料也相對越貴，使得成本不易下降。2、大功率LED封裝製程上非常複雜，人工比重偏高，不容易用量產來降低成本。3、暖白光與高演色性問題。柔和度高則光效率會降低。4、光色的一致性，如何把光做到一致性是非常困難，也會使成本增加。5、多晶粒封裝造成良率下降與不易達到光的一致性。6、LED應該要符合消費者所要求的品質。