LED 產業發展趨勢 億光電子工業股份有限公司 葉寅夫 董事長 2009.11.03 演講大綱 • • • • 億光簡介 LED產業發展歷程與關鍵技術 LED應用領域與節能商機 結論-產業前景 億光電子 ➡ 1983 股票上市 ➡ 1997 創立 營業重點 ➡ 設計、研發、製造發光二極體(LED),並 建立全球行銷網路推廣自有品牌 營運總部 ➡ 台北縣土城市 員工人數 ➡ 全球超過5,300人 生產基地 ➡ 苗栗苑裡廠 (台灣) ➡ 蘇州廠 (中國) ➡ 廣州中山廠 (中國) 億光產品 Total Solution for LEDs High Power LEDs LED Lamp.
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Slide 1
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 2
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 3
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 4
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
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for Your Attention!
Slide 5
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 6
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 7
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 8
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 9
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 10
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 11
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 12
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
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Slide 13
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 14
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 15
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 17
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 18
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 19
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 20
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 21
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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Slide 22
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 23
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 24
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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Slide 25
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 26
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 27
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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Slide 28
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 29
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 30
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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Slide 31
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 32
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 33
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 34
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 35
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 36
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
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Slide 37
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 2
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 3
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 4
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 5
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 6
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 7
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 8
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 9
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 10
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 11
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 12
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 13
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 14
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 16
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 17
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 19
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 20
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
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Slide 21
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 22
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 23
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 25
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 26
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 28
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 29
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
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Slide 30
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 31
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 32
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 33
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 34
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 35
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
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LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!
Slide 37
LED 產業發展趨勢
億光電子工業股份有限公司
葉寅夫 董事長
2009.11.03
演講大綱
•
•
•
•
億光簡介
LED產業發展歷程與關鍵技術
LED應用領域與節能商機
結論-產業前景
億光電子
➡ 1983
股票上市 ➡ 1997
創立
營業重點
➡
設計、研發、製造發光二極體(LED),並
建立全球行銷網路推廣自有品牌
營運總部
➡ 台北縣土城市
員工人數
➡ 全球超過5,300人
生產基地
➡ 苗栗苑裡廠 (台灣)
➡ 蘇州廠 (中國)
➡ 廣州中山廠 (中國)
億光產品
Total Solution for LEDs
High Power LEDs
LED Lamp Assembly
Photo coupler
Surface Mount LEDs
Signage LEDs
Light Bar
LED Lamps and Display
Infrared (IR) Components
LED Modules
億光定位
專業的LED封裝廠,挾成本、技術、產能等優勢,於目標市場提供完整產品
系列及快速優質服務,並加強與上下游客戶夥伴的合作,以提供更高附加
價值的解決方案。
LED 元件
模組設計
照明模組
LED上游
晶粒廠
汽車模組
背光模組
LED下游
應用市場
LED固態照明案例
億光營運總部一樓大廳
光雕改造碧潭風景區
與藝術畫作相互
輝映的LED MR16燈具
於營運總部
推動LED照明
進入辦公室照明
領域
以LED照明妝點營運
總部戶外景觀
創業歷程
• 從無到有,從台灣到世界
• 積極佈局,垂直整合LED封裝與上游晶粒產業
• 放眼未來,LED產業的無限可能
全球LED產業發展
中村修二博士(Shuji Nakamura)使用熱退火技術成功活化磊晶在低溫
緩衝層上的GaN薄膜,並於1995年研發出高亮度GaN藍光LED及綠光
LED,然後在1996年利用InGaN藍光LED激發黃色螢光物質產生白光
LED,為日後LED應用領域開啟一扇大門
1962
1970
GE發明第
一顆紅光
LED
標準
5mm
LAMP
~ 1991
AlGaInP
高亮度
紅光LED
(HP+東芝)
1995
1996
InGaN
藍光LED
(Nichia)
藍光激發
YAG
白光LED
(Nichia)
2002.09
日亞化學
與豐田合成
達成專利
訴訟協議
2004.11
LED
首次應用
於LCD
TV背光
模組
2006
2007
100lm/W
白光LED
(Nichia)
LED前燈系
統首次推出
(Lexus)
台灣LED產業發展
台灣的LED產業可說是由下而上發展的,早期以發展LED下游封裝為主,
上中游的磊晶片與晶粒均需仰賴美日大廠的供應。直到1993年國聯成立
國內第一家上游磊晶片廠,才真正跨向上游。1996年,億光與工研院合
資成立晶電(億光為最大股東),台灣才建立了完整的LED產業上中下
游供應鏈;而1983年億光電子的成立,也引領台灣LED產業邁向更蓬勃
的發展
1975
光寶成立
開啟封裝
產業
1983
億光
成立
1993
四元LED
上游磊晶
產業開始
(國聯)
1996
晶電成立
2000
GaN系
藍光LED
2003
OSRAM授權
白光專利
予億光
2005.12
晶電合併
國聯
2007.3
晶電再度
合併元砷、
連勇
2008
億光白光
LED發光效
率達
100lm/W
2009
晶電推出
AC LED晶
片
億光與
OSRAM交
叉授權
LED發光原理
Positive Carrier
Negative Carrier
P-type
Basic LED Structure
N-type
Energy Release
EC
Current Spreading
Epi
P-cladding
(Al X Ga 1-X )0.5 In 0.5 P
Active
Layer
(Junction)
l=
Eg
N-cladding
Substrate
Contact
EV
1240
Eg
LED元件結構
LED structure
Epoxy Lens
Semiconductor
Chip
LED Chip structure
Wire Bond
P-side electrode
Epoxy Case
Lead Frame
Reflective Cup
P layer
N layer
N-type substrate
Flat Spot
N-side electrode
Anode Lead
Cathode Lead
LED封裝型式
考慮不同的應用需求,及LED本身的出光光型、發光角度等,因而發展
出不同的封裝型態
Lamp LED
SMD LED – Top View
Piranha LED
SMD LED – Side View
High Power LED
LED封裝製程
SMD
Lamp
Lead frame
LAMP
SMD
固晶
固晶
銲線
銲線
灌膠
壓模
電鍍
長烤
切半斷
切割
外觀
烘烤
切全斷
外觀
測試
測試
包裝
包裝
檢驗
檢驗
LED白光製作方式
LED
Chip & Phosphor
InGaN + YAG
Blue LED
White Light
Generation
CRI
演色性指數
Blue light +
Yellow phosphor
60-75%
UV + RGB
phosphors
90% up
Blue + RG phosphors
90%
RGB
compensation
80% up
InGaN + RGB phosphor
Single
Chip
UV LED
InGaN + R、G phosphor
Blue LED
Multi
Chip
RGB
multi-chip LED
AlInGaP +
InGaN + AlGaAs
LED效率改善因子
Chip Ability
EX : Different Current Spreading
Package Design
Phosphor Efficiency
EX : Different Particle Size
Encapsulation
Refractive Index
RI=1.4 RI=1.5
Reflective Material
Reflectance
LED信賴性改善因子
Sulfidizing Gas
Ag frame color changes
(over 5% brightness decay)
Delamination
Failed or
Over 5% brightness decay
Crack
PPA
Failed or
Over 5% brightness decay
PPA color changes
(over 5% brightness decay)
Sulfur & Water prevention
How to prevent sulfur & moisture penetration
Test package : 50215 (3014)
RI
1.4
1.4
1.5
1.5
1.5
Hardness
A 50
A 70
A 55
D 35
D 75
H20
(g/m2/24h)
100
80
50
20
2
O2
(cm /m /24h/atm)
36000
22000
5500
900
130
3
2
Sulfur test
Silicone with higher hardness & higher refractive index can prevent moisture & sulfur penetration.
RI:折射率
O2 (cm3 / m2 / 24h / atm ):氧氣穿透率(CC / 每平方公尺、 24小時、1氣壓)
Hardness:A、D皆為硬度單位,A0(偏軟)~A100(非常軟),D0(偏硬)~D100(非常硬)
Substrate Solution
PPA
Ceramic
Al2O3 or AlN
Cost
Cost
Low
Reflectance
High
Reflectance
Good
Best
Stability
Stability
Best
Normal
MSL
MSL
Level 3 ~ Level 2
Product Type
Level 2 ~ Level 1
Product Type
Phosphor coating technology
Everlight ability to reduce CIE difference at different viewing angle.
2008
Old Type
Top View
2009
2010~
Shuen
Ceramic +
Spray coating +
silicone molding
Side View
C07F
Ceramic
300lm @350mA
10.5V (3.5W)
C16T
70lm
120lm
Improve over 10%
Ceramic
540lm @600mA
13V (8W)
上下游供應鏈
製程
介紹
上游長晶
強調晶片的勻均度
中游切挑
服務彈性度
下游封裝
強調廣泛的銷售通道
單晶棒->單晶片->
結構設計->磊晶片
金屬藥鍍->光罩蝕刻->
電極製作->切割->崩裂
固晶->垾線/打線->封膠>烘烤->切割->測試->包裝
日亞化學、豐田合成
日本
東芝、Citizen、Stanley
歐司朗、Lumileds、Cree
歐美
台灣
大陸
晶電、璨圓、新世紀、泰谷、廣鎵
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成、
方大國際、廈門三安
光磊、鼎元
億光、光寶、東貝、
宏齊、華興、佰鴻
南晶欣磊、上海藍寶、
揚州華夏集成
廣東佛山、超亮、
北京晶輝、中山朗瑪
LED產業發展策略
• 垂直整合與策略聯盟為此產業發展趨勢
– 億光電子投資上游磊晶廠以鞏固料源。
– 億光電子向下策略布局,以擴大產品應用與市場銷售
渠道。
上海亞明固態照明
藉由投資入股上游磊晶廠,藉以穩固料源,
因應2010年可預期的LED背光的大量需求與
後續LED照明的爆炸性成長所需。
與中國的照明領導廠商進行合資合作,
共組上海亞明固態照明公司,藉由結合
億光的研發/製造能力與上海亞明的品牌/
通路,共同拓展大中華區LED照明市場
LED封裝廠競爭優勢
•
成本 & 良率管控能力–封測技術屬於成熟技術,競爭廠商眾多,使得
既有的LED封測廠商如何提供更具價格競爭力的產品為其重要議題。
•
晶片料源取得–未來LED 需求成長快速,但近期製造LED晶片的
MOCVD機台卻難產,因此LED封裝廠可否取得晶片料源將決定是否
具有競爭力。
•
產能領導–現終端產品已快速將光源轉為LED,市場需求性大增,而
LED封裝廠如何擴充產能進而滿足消費性產品大廠當成另一決勝課
題。
No. 1
23.6%
億光因屬規模生產,且成本管控能力
佳,營收與毛利率皆優於其他同業。
LED市場規模
根據研究機構IMS Research預估,2008年全球LED市場產值約為
62.01億美元,預期至2013年將成長到102.4億美元
2006-2013
年複合成長率
11.4%
全球發光二極體市場產值(百萬美元)
年成長率(%)
12,000
18%
14.88%
16.09%
10,000
16%
12.62%
14%
11.45%
8,000
12%
11.17%
10%
10.15%
6,000
4,000
8%
6%
3.96%
4%
2,000
2%
0
0%
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
LED應用領域
消費電子產品
液晶面板背光模組
交通號誌燈
車用照明
全彩顯示看板
商用建築照明
道路照明
LED成長動力
繼行動裝置面板與鍵盤背光後,中大尺寸面板背光與照明應用
被視為LED產業下一波重要成長動力
液晶
電視
照明
筆電
應用於手機
螢幕、鍵盤 消費性電子產品
監視器
液晶顯示器背光模組
車用市場
LED TV背光元年
2009年三星力推LED TV,短短四個月銷量便破65萬台;
受惠高毛利的LED產品,三星第二季財報更是優於市場預期,營收與淨利率雙雙提升
各大品牌廠因此紛起效尤,除Sony、Sharp、LG、Vizio外,
大陸彩電廠(包括海信、海爾、TCL、康佳、創維等)
亦紛紛表示將於『十一』長假推出LED TV
LED背光
因應全球對於節能減碳的重視,以及相應的綠色規範施行,面板產業也大
力推行以LED作為背光源。
• 節能:LED於電力消耗上較傳統CCFL有更卓越的表現
• 輕薄:也因為LED的體積較CCFL更為輕薄,也使終端產品體積大幅
縮小,簡省了重量,也降低包材的使用
• 此外LED背光搭配區域調光技術,也可創造更高的影像表現,將顯
示器產品帶往更高階的領域
Notebook
Monitor
TV
160,000K
170,000K
150,000K
2010年LED滲透率
上看 85%以上
2010年LED滲透率
上看 5%以上
2010年LED滲透率
上看 10%以上
LED與CCFL背光比較
LED Backlight
CCFL Backlight
成本
較高
低
環保
無汞
含有汞
對比
可搭配區域調光,面板對比可以達到
1,000,000:1
目前技術,靜態對比僅達
1,000:1
外觀
輕薄。側光型的LED背光,其面板厚
度可達1cm以下
體積較LED背光面板厚,且重量
較重
>105%
~75%
具有較低的電力消耗
可節省30%~50%的電力
較高的電力消耗
NTSC
節能
LED背光需求產值
LED應用於大尺寸面板背光源的需求預估
LED應用於大尺寸面板背光源的產值預估
34 億美金(估)
630億顆(估)
12 億美金(估)
115 億顆(估)
資料來源: Macquare Research 2009/July
於2009年開始,三星側光式LED TV掀起市場的高度詢問度,並創造了優異的
銷售紀錄,預期2010年開始,LED應用於TV面板背光源的需求將大幅成長,
故未來幾年將為LED應用於背光的高度成長期
前景可期的LED照明
• LED發光效率不斷突破,為LED進軍照明產業提供了技術保證
• 節能減碳已為全球迫切議題,各國政府均將此列為施政重點
• 傳統照明產業已為成熟產業,市場趨於飽和,成長稍顯停滯
2009
2010
2012
台灣
計畫2009年第一季各政府機關全面汰換白熾燈,改用
LED省電照明,2012年起全面停產禁用
日本
2010年將全面禁止使用白熾燈
歐盟各國
達成協議,計畫2010年前禁產與使用白熾燈
美國加州
州議會通過2012年前禁止使用白熾燈
英國
計畫在2012年前逐漸淘汰白熾燈
中國
預計於10年內逐步淘汰白熾燈
搶進
LED照明
LED 與傳統燈泡特性比較
LED
優點
缺點
傳統燈泡
發光效率高,目前已達100 lm/w
以上;色溫可調整、壽命超過三
萬小時,且不含有害物質
以輻射方式散熱,價格便宜
每流明價格較高
發光效率低,不到15 lm/w;壽命短、
不到一千小時,玻璃材質易碎且輸
出光能的紅外線比率過高
若以台灣能源局所公佈的「585白熾燈汱換計畫」為例,在2012年前,將所有傳統燈泡全數淘汱,
禁止製造、進口與銷售傳統白熾燈泡,並以LED燈具替代之,預估此舉所減排的二氧化碳,
等同減少了全台灣十分之一的車輛,在交通尖峰時段排放的廢氣。
LED照明市場產值
LED 照明燈具市場可區分為 –
安全及保全
•建築用
22.7%
•消費性手持
建築用
36.8%
消費性手持
•安全及保全
23.0%
•娛樂
娛樂
•零售展示用
•商業與工業
離網型
•離網型(不使用市網電力供電的照
明產品)
2.2%
4.6%
零售展示
商業與工
用
業
4.2%
5.6%
2007 年全球LED照明市場產值 – NT480億
LED燈具
光學設計
照明系統
Incorporate software,
dimmer, and bus system
能源管理
燈具
LED燈具
Complete lighting unit including
light source and housing
LED模組
Light engines incorporate additional
optics, LED driver, wire, and circuitry
LED封裝
Can incorporate heatsink
and secondary optics
LED晶片
散熱管理
外觀設計
LED燈具
結論
• LED產業技術突破迅速,成本價格持續下降,應用也不斷
創新,未來商機無限。
• 臺灣LED產業結構完整,已形成群聚效果,且目前晶片產
量世界第一,前景相當看好。
• 四大應用領域-行動、照明、背光及車用市場可說是重要
的決勝關鍵,台灣LED產業應該利用這四大應用領域的良
好基礎,結合大陸降低生產成本並聯合國際大廠建立專利
交互授權及策略聯盟關係以突破現況。
• LED是兩兆雙星外最具希望的第三兆(星),若能再進而結合
太陽能產業,LED產業將因產品應用持續擴大與技術的不
斷創新而大放異彩。
Q&A
Thank You
for Your Attention!