全球LED产业观察高亮度LED仍是主流

 产品结构未有明显变化，高亮度LED仍是主流产品

        就个别产品项分析，2008年全球LED产品组合变化不大，高亮度LED仍然是主要产品类型，不过受到全球金融海啸影响，导致消费者消费能力下降，一般亮度及不可见光(红外光)LED市场与市场占有率呈现出衰退，详如图二。

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        四元化合物及GaN系化合物所制成高亮度LED，在亮度、发光效率等产品特性持续增长，使其应用领域持续扩张。特别在中大尺寸LCD显示器背光源市场，在NB及LCD-TV开始导入LED背光模块带动下，抵销金融风暴对市场需求减缓的冲击，市场规模仍维持5%增长，市场占有率增长至72%。

        过去数年来一般亮度LED，由于其单价低、产品可靠度高，在玩具、装饰灯串等部分不需要高亮度应用领域，仍具有相当优势，产品单价也相当稳定。但受到全球金融海啸影响，消费者对于此类产品需求减少，产品单价也呈现出下滑现象，使得一般亮度LED市场规模较2007年衰退6%，市场占有率较2007年衰退1%，仅达15%。

        受到手机市场衰退的影响，以及在光学鼠标市场有激光二极管互补产品推出，不可见光(红外光)LED市场较2007年衰退3%，市占率下滑至13%。

 
便携式产品市场占有率止跌回稳

        就应用市场分析，LED应用领域相当广泛，举例而言，电子产品、家电产品、汽车、交通信号、广告牌等需要点光源或面光源场合，都是LED应用市场。早期LED由于发光亮度低，主要应用于家电、电子产品或玩具等点光源应用领域，但自2000年后，随着高亮度LED产品亮度与效率增进，便携式产品(如手机、PDA、数码相机等)大量使用作为产品屏幕或按键光源，配合便携式产品市场增长，使得便携式产品成为LED最大应用市场。

        2007年在中国奥运商机及经济增长带动下，LED广告牌市场呈现出历年罕见的高度增长。进入2008年后，由于相关奥运场馆已经建设完成，被相关厂商所期待的衍生需求，也因全球经济景气下滑，企业广告支出大幅缩减，难以为继，使得LED广告牌市场占有率呈现出下滑现象，详如图三所示。

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        便携式产品包括手机、PDA、DSC、NB等，其中又以手机市场规模最大，因此手机成为LED最大应用单一品项市场。LED在手机光源市场饱和度高，再加上LED产品价格下滑，使得LED于手机每单位平均使用成本呈现出逐年下滑趋势，由2004年3.05美元，下滑至2008年1.25美元。市场饱和与单位使用成本下降，使得手机用LED市场萎缩，连带使得便携式产品用LED市场规模呈现出逐年下滑趋势。

        所幸2008年LED开始普遍应用在NB背光源中，由于平均单位使用量达40颗左右，产品单价也高，厂商积极布局，使得NB背光源市场快速增长，抵销手机市场衰退负面影响，使得便携式产品市场占有率止跌回稳。

LED技术持续快速增长，支持产业增长

        就应用角度分析，尽管LED发光效率已远超过白炽灯与卤素灯泡，甚至超越大部分的荧光灯源，但为了扩张LED应用领域，降低LED生产成本，LED亮度与发光效率提升仍是近年来LED技术发展重心(见图四)。[!--empirenews.page--]

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        2001年标准型白光LED(20mA)发光效率仅25 lm/W，至2009年初Nichia发表的白光LED，在20mA电流下，其发光效率可达249 lm/W，为目前业界之最。高功率白光LED(350mA)发光效率也由2004年约30 lm/W，截至2008年年底Cree发表161 lm/W产品为业界之最。

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        LED发光效率除了影响到光通量输出，以及耗能外，“热”另外一个重要关键，以目前普遍商品化LED发光效率分析(如图五)，1W 高功率LED发光效率约在70lm/W左右，其中有77%能量以热的型态表现出来，仅有23%能量以光的型态表现出来，当输入功率愈高，产生的热量愈多，因此需要更多的散热组件，导致LED成本提高、可靠度降低，若能提高LED发光效率，LED散热问题自然可以解决。

  
        LED制程阶段中，提升LED发光效率方法。提升LED发光效率，也就是提升LED组件外部可测量到光子数除以外部注入LED电子数间的比例。而影响发光效率主要因素有内部量子效率(Internal Quantum Efficiency)与光提取效率(Light Extraction Efficiency)提升。

        内部量子效率表示每秒从LED发光层发射出光子数除以每秒从外部注入电子数。简单说，就是LED组件本身电光转换效率，主要与组件本身特性如组件材料能带、缺陷、杂质及组件外延组成及结构等相关。

        光提取效率是指LED内部产生光子，在经过组件本身吸收、折射、反射后实际上在组件外部可测量到光子数目。影响LED提取效率因素包括LED电特性(Electrical Efficiency)、LED芯片取光效率(Extraction Efficiency)、与LED封装效率(Packaging Efficency)。目前LED受限于材料吸收及电流分布不均以及临界角损失等因素，以致于发光层所发出光量，仅有少部分真正能从LED向外发出。换言之，纵使LED内部量子效率极高，但是在LED外部所能真正接收到光却很少，因此LED取光效率提升仍有很大技术瓶颈待克服。