LED(Light Emitting Diode)是由半导体材料所制成之发光组件，组件具有两个电极端子，在端子间施加电压，通入极小电流，经由电子电洞之结合可将剩余能量以光形式激发释出，此即LED之基本发光原理。
不同于一般白炽灯泡，LED系属冷发光，具有耗电量低、组件寿命长、无须暖灯时间、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用上的需求制成极小或数组式组件，目前LED已普遍使用于信息、通讯及消费性电子产品指示器与显示装置上，成为日常生活中不可或缺重要组件。
LED依发光波长分为可见光LED(波长450～680nm)与不可见光LED(波长850～1550nm)两大类。若以其使用磊晶层材料可进一步分为二元化合物(如GaAs、GaSb、GaN等)、三元化合物(如AlxGa1-xAs、AlxGa1-xP、In1-xGaxAs等)、四元化合物(如AlInGaP、InAlGaAs、AlxGa1-xAsyP1-y 等)及GaN系化合物四大类。
高亮度LED是指以四元化合物及GaN系化合物所制成LED。若进一步依其驱动电流大小，可分为标准型(Standard)、高电流(High-current)与高功率(High power)三大类，详如图1。
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资料来源： Strategies Unlimited(2007)
图1 高亮度LED产品型态
标准型产品泛指驱动电流≦20mA高亮度LED，封装型态多为SMD或Lamp型，主要应用于可携式产品等体积小应用市场；高电流型产品泛指驱动电流在50～150mA高亮度LED，封装型态多为食人鱼型或PLCC型，主要应用在汽车、照明等要求高光通量输出市场中；高功率产品泛指驱动电流≧150mA高亮度LED，其中又以驱动电流350mA为主流。由于高功率LED输入功率高，所衍生「热」问题也较严重，所使用封装结构与传统LED有较明显差异，并无一致性产品型态，主要应用在汽车、照明、大尺寸LCD显示器背光源等要求高光通量输出市场中；多晶型产品为在单一封装结构中，包含有两颗以上不同光色晶粒，藉此达到多光色表现，主要应用在手机指示光源、彩色广告牌、汽车车内光源与照明等场域中，详如表1。
表1 高亮度LED应用市场及使用产品型态
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资料来源：工研院IEK(2008)
2007市场发展概述
2007年全球高亮度LED维持稳定增长
2005年手机用高亮度LED市场饱和后，高亮度LED应用市场一直缺乏杀手级的新市场产生，虽然陆续开发手机闪光灯、数字相框等中小尺寸背光源新应用，但其市场需求规模无法与手机市场相提并论。再加上亚洲各国产能扩充竞赛，产品平均单价持续下滑，都使得全球高亮度LED市场维持缓慢成长趋势。2007年全球高亮度LED市场仍无法突破上述成长瓶颈，整体市场规模达46亿美元，较2006年微幅成长10%，详如图2。
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资料来源：工研院IEK(2008)
图2 全球高亮度LED市场规模
可携式产品为目前主流应用，不过市场占有率逐年下滑
高亮度LED应用市场大致可分为可携式产品、广告牌/显示器、汽车、交通号志、照明、电子产品/其它六大领域。其中可携式产品市场，由于有手机市场庞大需求，成为高亮度LED最大应用市场。不过自2005年后由于手机市场成长趋缓，再加上LED在手机光源应用市场饱和度几乎达100%，以致于市场占有率自2006年起及呈现下滑趋势。2007年NB显示器背光源开始应用高亮度LED，带起新一波市场需求，不过由于市场渗透率仍偏低，无法弥补手机市场衰退，导致2007年可携式产品市场占有率，由2006年48%进一步下滑至44%。
广告牌及显示器与照明应用市场，由于中国大陆奥运建设及经济成长，带动显示广告牌及建筑装饰照明需求成长，对于高亮度LED需求大量增加，使得这两个应用市场呈现出明显成长趋势，2007年市场占有率分别为17%及7%，详如图3。
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资料来源：工研院IEK(2008)； Strategies Unlimited(2008)
图3 2007年高亮度LED应用市场变化
产品组合变动小，唯高功率LED市场占有率明显提高
另就使用光色分析，白光LED广泛应用在可携式产品屏幕背光源、汽车车内光源、交通号志(行人及部分道路号志)、照明市场中。红光及黄光高亮度LED主要应用于汽车、交通号志及单色广告牌市场中。蓝光及绿光高亮度LED主要应用交通号志及可携式产品中。多晶粒LED主要应用于广告牌及可携式产品市场中。
2007年白光LED市场呈现出稳定状态。虽然可携式产品背光源市场中，因为产品单价下滑，使得市场需求微幅衰退，但由于照明市场需求增加，而使得市场占有率仍维持在48%，与2006年相当。至于其它光色高亮度LED，由于市场稳定，市场占有率分布与2006年相较未有明显变化。
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资料来源：工研院IEK(2008)； Strategies Unlimited(2008)
图3 2007年高亮度LED光色分布
就产品型态分析，标准型产品仍为市场主流，2007年市场占有率与2006年相当约80%左右。高功率型产品由于照相手机闪光灯、照明市场成长，市场规模呈现出快速成长趋势，2004至2007年复合成长率达56%，2007年市场占有率达10%，超越多晶粒LED市场占有率，详如图4。
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资料来源：工研院IEK(2008)； Strategies Unlimited(2008)
图4 2007高亮度LED产品结构分布
产品平均单价持续下滑，厂商毛利率普遍下滑
技术与市场供需为影响高亮度LED产品单价两个主要变量。近年来高亮度LED技术不断进步，以白光LED发光效率为例，由2002年仅有20lm/W左右，成长至2007年 100lm/W。虽然产品技术特性大幅成长，但为了扩大应用市场，产品单价却维持不变，相对的代表产品平均售价下跌。举例而言，2003年手机用白光LED最高阶产品发光亮度约在800mcd左右，售价约在新台币18元/颗左右，2007年最高阶产品成长至2000mcd，但产品售价维持不变，甚至于下滑。
除了技术驱动产品单价下滑外，市场供需也是影响产品单价另一重要因素。特别是高亮度LED被视为未来明星产业，吸引许多厂商争相进入此市场发展。特别是台湾、中国大陆与南韩等亚洲新兴国家，为了取得成本竞争优势，争相扩充产能来达到经济规模，以至于市场供需失序，加速产品单价下滑。
2007年年全球高亮度LED平均售价，在这两种力量交互应用下，较2006年下滑11％，为0.12美元/颗，详如图5。
由于产品单价持续下滑，使得产业内厂商毛利逐年下滑，特别是金属支架、封装材料等原物料价格上扬，各加深厂商毛利率下滑压力。以全球第一大高亮度LED厂商日亚化学为例，2004年毛利率高达60%，但至2007年毛利率下滑至40%左右。
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资料来源：工研院IEK(2008)； Strategies Unlimited(2008)
图5 2007高亮度LED产品单价变化
市场发展趋势
2012年全球高亮度LED市场成长至114亿美元
展望未来高亮度LED产业发展，随着产品特性成长，配合外在能源价格高涨，使得应用领域持续扩张。另外，由于能源价格持续增长，各国政府藉由政策鼓励使用节能产品。例如美国、欧盟、台湾、澳洲等国均已订定出禁止白炽灯等低效率光源政策，转而使用高效率光源，使得高亮度LED具有更佳发展环境。
在新兴市场部分，2007年高亮度LED已进入NB背光模块市场。在此一应用市场中，产品沿用中小尺寸侧光式设计，技术成熟度高。且薄型、轻量化、省电产品特点符合消费者需求，虽然整体价格仍较CCFL背光模块高，但在高亮度LED价格持续下滑带动下，截至2008年第二季两者落差仅有10～20%左右。再加上NB厂商企图创造产品差异化下，2008年高亮度LED背光模块在NB市场将朝向全产品线与应用比重提高发展趋势，估计市场渗透率将达15%～18%左右。
另在车用高亮度LED发展上，尾灯与第三煞车灯使用比率将持续提高。由于全球汽车制造与销售重心往亚洲移动，中国大陆将成为车用高亮度LED成长最快速市场，日本与欧洲也会有不错表现。日本车厂TOYOTA于2007年5月上市的“Lexus LS600h”为全球首部配备白光二极管头灯的车型。使得2007年成为是白光LED头灯发展元年。预计在2008年使用车款包括Audi车款R8的选配件，美国通用汽车Cadillac Escalade Platinum车型。头灯虽然是车用光源最大应用市场，但高亮度LED在此市场发展，面临价格过高及HID灯的强大竞争，以过去发展经验分析，估计在2011年前白光LED头灯市场渗透率难以突破3%。
最后在一般照明用市场，由于政府介入，可大幅降低高亮度LED与荧光灯等光源间价格落差，加速高亮度LED在照明市场渗透率成长。但从消费者价格接受度与商业模式成熟度低角度思考，期待2008市场大幅成长是不切实际。
虽然厂商期望以总成本(初始成本＋能源成本(能源效率)＋装置/维护成本＋废弃物处理成本)相对白炽灯、荧光灯为低，来说服消费者使用。不过现实是残酷的，大型连锁店像是Walmart、Home Depot和Lowes都标榜低成本，多数终端使用者仍以低成本为采购考虑，较不在意高质量或是多功能特性。未来高亮度LED若要在一般照明市场普及，即使有长寿命和安装自由等优点，与传统光源价格落差要控制在2～3倍以内。不过在商业照明市场，其对于价格敏感地相对低，且高亮度LED所带来优势也切合消费者需要，短期内将是高亮度LED于照明市场主力应用。
在应用市场成长带动下，估计2008年全球高亮LED市场将可成长至52亿美元，预测2012年全球市场规模将成长至114亿美元。
高功率LED市场持续成长
高功率产品泛指驱动电流≧150mA高亮度LED，其中又以驱动电流350mA为主流。其产品诉求点，在于不改变单体封装结构下，以更高驱动电流来获得更大光输出，以符合需高光通量应用市场。
表2列出未来高功率LED个别应用市场规模，其中又以照明、手机闪光灯、汽车与大尺寸显示器背光源为最大应用市场，而这些应用市场发展又与高功率LED技术成熟度、产品单价与对终端产品价值息息相关。
表2高功率LED应用市场
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资料来源：工研院IEK(2008)； Strategies Unlimited(2007)
高功率LED闪光灯体积小，相当符合手机轻薄短小需求，应用至手机上有助于照相手机往更高画素产品发展，进而取代部分数字相机市场，对于扩大照相手机市场或刺激换机均有相当大的帮助。再加上照相手机多使用1W高功率LED产品，产品成熟度相对高，价格也较低，估计在2011年前将是高功率LED最大需求量市场，不过因产品单价低，市场需求值低于照明市场。
2004年SONY推出全球第一款LED背光之LCD-TV，让全球LED业者乐观看待高功率LED发展。不过由于产品单价与CCFL落差太大，高功率LED色差、散热技术未能有明显突破，以致于产品发展仍处于早期市场阶段，而韩国Samsung于2006推出小晶粒技术解决方案，让高功率LED在LCD-TV发展陷入混顿未明状态。
基本上无论小晶粒或高功率LED技术解决方案，都有其优劣。小晶粒成本低，也比较容易做到动态控制，但晶粒数量多，电控及产品可靠度问题较为严重。高功率成本高，但电控与产品可靠度问题较低。但对于庞大LCD-TV背光源市场，是所有LED厂商所不愿放弃与缺席，因此，目前厂商多属于鸭子划水阶段，透过研发极力寻求低成本高效率解决方案，克服市场发展瓶颈。
在照明市场发展，同样也面临小晶粒与高功率LED技术解决方案争议，不过照明市场产品型态较为多元，未来这两种产品应该都会并存。举例而言，在LED手电筒发展，目前市场上有高功率LED手电筒，也有钥匙型低功率LED手电筒，两者各有各的发展利基与市场。
就应用市场发展上，建筑照明及零售展示照明为未来高功率LED在照明市场发展主力市场。
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