中国大陆可说是LED照明脚步最快的地区，同时也预告了LED通用照明已经有谱。台湾半导体大厂如力晶、茂德等，看好LED在LCD背光的应用，也已宣布要切入LED产业，同时鸿海的动作也受人关注。这些大厂介入LED产业，究竟会激起什么样的涟漪？

　　白光LED受限于萤光粉专利，已经是一个老掉牙的问题，这个限制根本的起源与台湾厂商脚步较慢有关系；若是如此，台湾LED产业正欣欣向荣蓬勃发展，现在脚步也经加速，未来是不是有什么摆脱专利束缚的方式，让产业发展更顺利？

　　面对高功率LED亮度不足，有何技术方向得以引领突破？LED照明还有一个重点是LED信赖性的问题，现在我们又应该怎么来看？LED是数码讯号，它的数码特性可以做何种利用，以区别传统照明，让人们真正感觉LED的不同？

　　针对这些问题，人称「台湾LED产业之父」的石修博士，以他在LED产业27年的经验、深入了解两岸政府推动LED产业的脚步，来谈LED照明现在的发展状况。

　　他也认为，半导体和超级代工大厂跨足LED产业，对于原本规模甚小的台湾LED厂商来说，是利不是弊，或可因而刺激台湾LED产业的壮大。此外，为避免专利问题掐住脖子，台湾厂商不妨从10W封装切入。

　　已有成为国际大国的决心　大陆积极投入LED示范计划

　　台湾的LED产量位居世界第二大，过去几年有几项突出的技术，原本可以追到第一，但是台湾市场没有提供伸展的机会，致使这些技术由台湾带到大陆实现。好比读秒交通号志灯，原本技术是由台湾厂商先发展出来，但当时提议给政府时，政府以国际交通法规中没有这样的规范为由而回绝了；于是，倒数读秒的技术就先输出在大陆发光发热，江浙上海地区都改成LED交通号志灯，配备读秒头装置，随后才再输入回台湾。政府这样的反应令人惋惜，也错失了做世界第一的机会，而且这样的思考方式，不仅没有前瞻性，更摆明了我们一定要跟随别人的脚步。原本交通号志红绿灯只是0与1的信号传送而已，但是读秒灯头却提供了识别功能，让驾驶或行人在灯号转换之前就能够有充分的时间准备，意义是不同的；现在普遍看到读秒装置较红绿灯来得大，就是这个原因。

　　另外也可以看到，许多国外杂志认为10年以后才会实现的目标，最近一年在台湾LED产业却都已经可以看到影子，如果态度积极，其实可以做世界级的示范计划。但是做这样的计划要有足够的决心，因为经费是普通照明的好几倍。大陆对新能源政策就有这样的决心，已经有成为国际大国的准备，走自己的路，不做跟随者，以中国大陆对LED照明的积极态度，很可能取得世界最领先的地位。

　　2年2亿人民币　大陆把LED照明规模做起来

　　中国大陆的LED照明计划从2005年启动，花费2亿人民币，由中央成立跨部会小组来推动。该计划的起步，让LED照明产业研究者知道，发起号已经吹响，可以准备就位了。随后中央成立指导小组，把计划推动到地方，以「把城市亮起来」为口号，在大连、南昌、上海、深圳和厦门等5个产业化基地开跑，这2年内，就把LED照明的初步规模做起来。

　　1970年代，大陆能源还是输出国，但是到了2005年，却一跃而成为全球第二大能源进口国；石油进口需要经过麻六甲海峡，大陆深知这是一大威胁，因为途中经过包括台湾的多个国家，都可以加以制衡；若以俄罗斯进口天然气来看，输入需经6,000公里之遥，加上欧盟也有需求，俄罗斯本身也自有需求，对中国大陆来说都是竞争者，俄罗斯也会去权衡以何为优先。大陆深切了解采行新能源政策的重要，也明白省电的重要性；大陆有一个统计数字，全部中国大陆的公共照明，若有二分之一使用LED，所省下的电，较三峡大坝计划的发电量还要大；也因此大陆对于LED照明非常积极。

　　LED的好处是省电，许多人犹豫不前是因为价格太高；然而若考量到后续维护费大量降低，且供电成本也下降，长远来看成本在几年之后是会回收的；只是国家标准草案订定保证时间要35,000小时，照明灯具是否能够满足？还是一个疑问，后续会在这方面加以讨论。

　　落实「非核家园」口号　要有长远能源政策

　　反观台湾，有90％的能源仰赖进口，以各个发电方式来看，现在多使用核能发电，水力发电量已经固定，风力发电才刚开始，海浪发电量也有限，太阳能发电几乎都用于外销，早期曾经推动的生质能又没有得到重视；若台湾现在不开始重视发电或省电问题，十年之后要如何？使用有机粪、堆肥等的生质能，属于再生能源，才符合长远的能源政策，政府一定要考量进去才行；另一方面，「非核家园」若没有其它能源方案提供，也是没有办法落实的理想，政府过去的能源政策太保守，应该将视野放大，即使生质能因为靠生物的光合作用，能源密度低，但是再生能源才是长久之计。

　　新的产业兴起，就像小baby一样，需要呵护长大，过了10年20年，就会成为未来的希望。好像万邦电子曾经做出台湾第一片太阳能电池，当时去找台湾科技之父李国鼎先生，李决定帮助万邦外销出去；然而当时矽原料全靠进口，提炼又很费电，没有台湾产业支持，小baby就要出去与壮汉竞争，十分困难。后来的太阳能热水器，技术要求较低，又是地区性的事业，倒是在台有点成果。

　　根据统计，发电后有20％～21％的电量都使用于照明，国家愈先进该比例愈高，大陆则是有12％，在这些耗电中，若能省下50％，省电量就相当可观。LED可以省70％的能源，交通号志则可以省86％；台湾已经有三分之一的交通号志都更换为LED，似有从后面追赶上来的趋势。

　　建议台湾的政府，一方面可以推动LED照明，促进产业的成长；另一方面，太阳能电池现在当红，偏远地区可以将LED照明配合太阳电池，因为偏远地区拉线成本高，地震频繁又易使电线断掉，两者加在一起可以让电力系统与周围环境保持独立。落实这样的做法，或许能为「非核家园」的理想自圆其说。

　　进入能源领域的LED　大厂投入较小厂更适合

　　LED早年曾经被半导体界大老认为「没什么好做的」，这20年来LED技术不断改善和应用面持续扩增，确实让许多人跌破眼镜，也让半导体大厂回过头来投入。

　　以技术层次来看，LED和LD可以说是姊妹，都使用化合物半导体，加上原本使用于微波元件的砷化镓，三者都是采用MOCVD的设备，致使MOCVD制程成为台湾技术优势，光是设备就有300台，使台湾拥有全球密度最大的MOCVD设备；这样的优势也写下台湾LED技术持续精进的发展史。不具备LED技术，却拥有生产规模的大厂投入，是否对于原本规模就不大的LED业者产生威胁？答案是不会。事实上，LED从指示灯进入到能源领域，市场差异甚大，成为能源产业的一环之后，恐怕也只有大型制造业者才玩得动。

　　以大陆一个一级城市来说，一／二级道路路灯需求规模达14万盏，三级道路以下路灯总需求量为370万盏；若以台北、高雄来看，规模恐怕都更大，大产业比小产业更适合投入。

　　那么，原本LED专业厂商应该怎么走呢？第一是利基市场的持续，第二是与新加入的制造大厂联盟，或作某种程度的整并，利用原本PC和半导体的既有产业链，用异业整合集中力量的方式来共同发展。

　　台湾在LED照明应该要更加一把劲，「半导体照明联谊会」成立了45年，比起大陆的规模来说，落差太大。俗话说「多难兴邦」，或许未来藉由大厂的刺激，可以使台湾LED照明产业的规模快速壮大，不致与大陆差太多。

　　工业产品不比消费性电子　信赖度是问题

　　这些大厂多半以消费性电子产品起家，消费性电子的产品特性，一般来说保用期限是3年，也就是说，对可靠度要求不高；不像照明元件，属于工业产品，通常需要35,000小时的保证使用时间。换算一下，若以元件开启时间12小时／天来估算，35,000小时相当于8年！照明元件的可靠度要求较消费性电子高得多。

　　图说：LED的寿命是可否实现到市场的关键问题，35,000小时是基本要求，必须在1,000小时之内没有衰减才有机会达到；若通过1,000小时的关卡，结（Junction）温愈高，衰减愈快，寿命就愈低；因此要做到结温60℃以下，才有机会将使用寿命拉长。（资料来源：Lighting Research Center, PRI/Troy, NY, USA，石修博士提供）

　　另一方面，消费性电子产品的使用环境，通常温度在0℃50℃或60℃，然而灯具系统则要求在-30℃60℃，此为合理的工业标准。而且散热必须要有特别的方法才行。

　　除了温度以外，湿度也是另一个问题，使用塑料封装是否可以挡住湿气？若是曝晒在紫外线之下，又是否能够挡住？

　　事实上，不仅是照明产业，另外一个当红的领域汽车电子也是一样，运作环境温度需求在-40℃～70℃，同时也须通过QS9000和TS16949的认证；因为汽车的安全性要求严苛，这些认证要求厂商将设计到制造的流程都提供出来，并且包括可能有什么样的问题、如何处理等，届时若零件坏掉了，便可以从资料中查到可能的原因，借以避免重大灾害的发生。

　　信息电子产业走向微利化，因而厂商纷纷寻找其它商机，然而不管是汽车电子或LED都属于工业标准领域，产品可靠度要求与消费性电子差别甚远。

　　未来当这些大企业真正成为LED产业的一员时，既有的核心优势如何伸展，便又成为一个努力的方向。过去有一个坏的例子，1980年代，台湾在两片式电话机有了重大突破，原本可以以78年的时光来享用这个好进展，但是在厂商自相残杀之下，3年就把市场做烂，原本30美元一台的市场行情，快速滑落成6美元。像这样杀鸡取卵的例子，在产业中不胜枚举，希望未来LED照明产业不会重蹈覆辙。

　　以10W为起点　创造自己的专利

　　LED用作LCD背光源是现阶段的热门话题，LED具备电、无汞、背光厚度可以很窄、色域可以达到105％的NTSC、弧面等优点，应用范围也逐渐由小面积转往笔记型计算机领域；或许23年之后，就会像LED照明一样，逐渐普及开来。这需要倚赖LED芯片的发光效率更提升、价格更便宜，才能让两大应用俱进。

　　过去台湾LED产业受制于萤光粉问题，被先进国家卡住脖子，致使台湾厂商需要不断去解决、协调该类问题。如今以灯具来看，日、美、德等国在1W5W的封装已经努力一时间，取出效率已经相当不错；然而若使用于通用照明，每颗需要10W以上，整座灯具则需要80W，方能取代250W的普通光源。

　有鉴于专利和先进国家已经卡好位的问题，建议台湾厂商可以用10W作起点，创造自己的专利，一方面可以避免跟著别人的脚步再陷入专利问题，另一方面也较快速切入通用照明的需求。

　　数码控制　LED较传统光源更有发挥空间

　　传统路灯一打开，全部都会亮起来，若使用LED便可以做数码控制，例如可以设计，68点时可以开启30％，晚一点变成50％，之后增加为80％，直至天黑时全部点亮；清晨时分则相反，先控制80％亮著，接著50％，之后可以只开30％。数码控制使用CMOS制程即可，是台湾厂商的强项。侦测器也可以与LED连用，成为一对，以实现数码控制；这已经发生在部分LED封装厂。

　　另外也可以做色温控制，早上、黄昏可以给不同的色温，这就不只是工程的问题，而是心理学问题。控制色温需要萤光粉的搭配，是台湾厂商的弱项，不过或许能够结合大陆业者的专长，共同合作。

　　萤光粉专利恼人　或可与大陆业者合作

　　台湾只有台大化学系有教授在从事萤光粉的研究，产业就付之阙如。最近大连有一家路明电子在萤光粉领域颇为积极，宣称专利已经超过70个，虽然不清楚有多少比重是基本专利，有多少是延伸专利，不过如此重视专利的厂商，在大陆算是相当少见。

　　台厂最感恼人的专利，就是日亚化的YAG黄色萤光粉，路明也有YAG的专利，虽然内容和重要性并不清楚，然而也算握有筹码；同时，该公司也发展铝酸盐萤光粉，掺了稀土族，此外在矽酸盐方面也有发展。事实上，稀土族在萤光粉中的角色甚为重要，全世界有47％的稀土族在中国大陆，来源丰富，我们可以去找出来，看看哪里一种元素可以使用于哪里一种LED；这也是机会所在。

　　白光LED有三种调配方式，一是使用蓝光LED加上黄色YAG萤光粉，然而日亚化的专利数，早期多达280个，现在恐怕已经超过300个，最是台湾厂商不能承受之痛；第二种方法是UV加上萤光粉混合成白光，这种做法较不普遍，但是限制较少，也是白光联盟最支持的做法，厂商不妨藉由与萤光粉厂商合作的方式找出自己的技术方向；第三种做法则是采用RGB来混光，但是成本过高，可行性较低。7,000°K为冷色调，3,500°K为暖色调；虽然以RGB来改变色温相当容易，但是成本太高，因此现实中倾向使用萤光粉来调整色温，希望使用不同的电压来点亮，即可以激发成不同的色温，这种做法成本就低得多。

　　亮度不够　使用微型聚光斗技术增光通量

　　LED过去使用于指示灯，对亮度要求不高，往往是：看得到就好；然而逐渐走入照明应用，正是一个全新的开始；这时对于LED的需求，就是大功率和高光通量两大要件。

　　目前以12mil（0.3mm×0.3mm）的小芯片来说，台湾厂商可以做到50lm/W，绿光则可以做到70lm/W，在LED研究实力较强的中央大学则估计2007年可以做到75lm/W，预期产业界在2008年能够达到此一水平，2010年则可以进展到100120lm/W；由于日光灯的发光效率为80lm/W，届时LED的发光效率已经更胜于日光灯。40mil（1mm×1mm）的大芯片就远远做不到这样的效率，如何满足大功率及大光通量？可以考虑将芯片排成阵列，例如40mil的大芯片相当于9颗小芯片，摆放成3×3的阵列，藉由MEMS技术做成微型聚光斗（SiDB），使得每一颗芯片的光线都从同一个方向出来，而且不会互相吸收，增加取光效率。使用该技术必须与LED很多参数做优化。另外，即使使用大芯片，也可以再使用阵列的方式排列，这样的方式可以不断扩充。