6月LED 產業觀察 -- EPA 與 DoE 的標準衝突

國外篇

EPA 與 DoE 分別發布照明燈具使用的 Energy Star 標準

【總合外電報導】

Energy Star是由Depart of Energy, DOE (美國能源部)與Environment Protect Agency, EPA(美國環保署)所共同管理的標章計劃，主要在認證具備比較高能源使用效率的產品，以為大眾參考。例如在電腦的相關產品，你都可找到Energy Star的商標。

事情的起因是DOE先在2007年的12月公佈了"Solid State Lighting Program Requirements" 的1.0版(
DOE's Solid State Lighting Program Requirements version 1.0)，將在2008年的9月1日施行。

在DOE所公佈的固態照明標準中，Category A 的產品，要求在2011年發光效率可以達到 70 lm/W 以上的標準。在戶外照明的商品方面，照明燈具的能源效率必須比擬金屬鹵素燈，能源效率必須達到35 lm/W。

而EPA則是在6月2日公佈 Residential Light Fixture criteria家用照明設備標準的4.2版 (
EPA's Residential Light Fixture criteria version 4.2)。在這個標準照明燈具的亮度與能源消耗大於某個標準即可。

CompoundSemi Online產業的批評者認為EPA所推出的標準只是為了在Energy Star的計畫中佔有一席之地，EPA並未對Energy Star在各領域的應用有所著墨，也沒有與參與SSL的產業扶植。在稍後EPA澄清對RFL4.2的標準後，CS Onine的發行人仍對EPA多所批評。EPA的標準並未對技術設限，但是對於這樣的標準未經由相關人士共同檢閱再行發布相當感冒。

由於EPA的標準的公佈並沒有廣召業界來討論這套標準，直接發佈，讓產業界的媒體大感不解，要求DOE說明兩者個差別與解決方案。面對同一項產品可能必須要通過兩的產品規格的檢驗，而且這兩個標準還有標準門檻不一的問題，美國的固態照明產業(也是照明產業)與相關的使用者(如 PG & E)紛紛發難，要求這兩個單位要有一致的標準，不要讓產業界無所適從。

DOE表示，他們也認同只要有固態找明產業只要有個標準就可以了，兩個標準在同一項產品上適用會造成市場的混淆，重複的市場分析能量與官署的對話窗口會增加「能源之星」推的廣成本，最終會傷害到「能源之星」這個品牌標章。DOE將會盡快解決這個爭議，並且要業界在這個混亂的時刻稍加忍耐。

LEDs Magazine 的相關報導

●EPA clouds the air with LED Energy Star criteria

●Energy Star Wars and the battle to label LED fixtures

●DOE responds to EPA issuance of SSL criteria

●DOE to host webcast on Energy Star, releases more CALiPER data

●How many other Energy Stars are 'burn-outs'?

●EPA hosts low-key webcast on Energy Star

●DOE webcast reaffirms September 30 start for Energy Star


這件事情在七月仍繼續有發展，EPA已經開始徵求對RLF 4.2的意見，我將持續追蹤。不過看到國內的廠商參加的是被猛批是EPA標準幕後的 ASSIST的計畫，不知該是喜還是憂。


國內篇

臺灣最接近DoE與EPA的政府機關，大概就是能源局與環保署。這兩個官署分別發放節能標章與環保標章，不過這兩個標章目前都還沒有針對固態照明商品發放標章(目前的螢光燈管節能標章發放標準)，所以不會有像美國這樣兩個跟耗能產品相關的官署槓上的情形。

另外臺股股東會已經告一段落，各公司均以提供股東會年報，仿照去年10月的LED產業觀察，將96年度的LED上游磊晶廠的產能/產量/均產值 數字統整如下，各公司的資料均取自各公司年報。

2448 晶電

96 年產能 /產量/ 均產值
晶圓 1369.9 K in2 /969.9K in2/ 1645.17 (兩吋片)
晶粒 36,000 KK /31,630KK / 0.282

97 年預估產量
晶圓 382.5 K in2 / 169.1 K 片
晶粒 31,361 KK


3061 燦圓

96 年產能 /產量/ 均產值
晶圓 244.89 K / 9.62 K / 3172 (片)
晶粒 4491 KK /3033.039 KK / 0.335

6289 華上

96 年產能 /產量 / 均產值
晶圓 2160 K in2 / 1580.4 K in2 / 1149 (兩吋片)
晶粒 10500 KK /8136.2 KK / 0.218

3339 泰谷

96 年產能 /產量 / 均產值
晶圓 N.A. / 84.28 K 片 / 4219 (片)
晶粒 2263.8 KK /996.95 KK / 0.395

3383 新世紀

96 年產能 /產量 / 均產值
晶圓 200 K / 178 K 片 / 1623 (片)
晶粒 2500 KK /2243.929 KK / 0.159

8199 廣鎵 (興櫃)

96 年產能 /產量 / 均產值
晶圓 13.1 K / 13 K 片 / 2287 (片)
晶粒 5403 KK /5133 KK / 0.234

3517 洲磊曜富 (興櫃)

96 年產能 /產量 / 均產值
晶圓 64 K / 59 K 片 / 1994 (片)
晶粒 7000 KK /6877 KK / 0.092

由於目前的MOCVD磊晶片技術以兩吋片為大宗，所以我猜測每一家的每片應該都是兩吋片，所以如果該公司的產能是以英吋平方計的話，我會將他換算成兩吋片的產值。每一家的的均產值差別蠻大的。

在統計的過程有一家很奇怪，每片晶圓的產值與銷售值差了兩倍，所以我採單價比較低的，怎麼會這樣啊？

日亞化 降價 2.0

這是1.0的新聞評論。

由於新聞內容報導的是日亞化針對 Top-View 的白光LED降價。先思考一下，Top-View用在何處，據之前LEDinside新聞，Top-View 白光 LED 大多用在7 in 數位相框，以及便攜式的播放設備如 DVD上。這個市場從去年早已存在許久，而且台商做的好好的，為什麼日亞化需要降價來搶？這個市場真的有比較大？除了新聞內容說的固態照明的發展不如預期以外，我認為其實還有另外一個原因。

李董之前有說過，某些NB背光模組的廠商採用Top-View的LED 背光模組打樣。這兩個產業訊息連起來看可以確定，已經有一些NB將採用Top-View的背光模組產品供貨，而日亞化只是進行堅壁清野的動作，不讓台商的供應體系有機會進入NB的LED市場。看來NB的Side-View與Top-View LED產品將還是只有Nichia與TG兩家供貨商，接下來看OSRAM爭不爭氣了。

我預測最快在2008年9月底，最慢在2009的 CES or Cebit可以看到以Top-View為背光模組技術的主流品牌NB。

還有雖然現在市況這麼差，六月調整庫存完，不要認為LED上游的磊晶廠會減產。晶電的設備訂單肯定會在第三季交貨，燦圓，泰谷，新世紀在上半年早已蓄勢待發，當然要在晶電的產能出閘前先灌滿下游業者，要不晶電產能在季末開出，恐怕又是一番砍殺。

【資訊揭露】
本文作者持有晶電(2448)股票。

2008JUN26 賣出 元大FS 0.3

*賣出理由：
停損出清。

*報酬率
-69.7%

你賣了嗎? 我沒買到。

註:以下新聞原文照登。

《熱門族群》LED第三季供需疑慮，恐掀殺價搶單
2008/06/25 08:19
時報資訊

時報-台北電】晶電 （2448） 表示，第三季藍光LED晶粒產能將比第二季成長2成、達12億顆。由於第三季訂單能見度仍不高，引起市場擔心供過於求，陷入殺價競爭。晶電表示，第三季再 跌價的機率不高，億光 （2393） 也表示，第三季平均單價下滑幅度將僅落在3％至5％之間。

法人擔心，第三季LED供給成長，但若未如期出現旺季需求，恐怕引起殺價競爭。LED類股在晶電帶頭跌停下，昨日全面重挫，包括泰谷、華上、宏齊股價均摜至跌停，而璨圓股價也逼近跌停。

晶電指出，第三季底藍光產能將擴增至12億顆，比第二季成長2成。晶電指出，第三季會不會出現供過於求，與需求回溫的速度有關，7月接單狀況將是首波觀察點。 (新聞來源：工商時報─記者楊玟欣台北報導)

晶電 營收回溫

• 2008-06-26
• 中國時報
• 【劉宗志】

晶電（2448）昨天盤中創下今年的新低，但隨著大盤拉高，低接買盤進場並留下長下影線，同時創下近期大量18276張，短線有反彈機會。

晶電今年二月初見低點64塊3，之後v型反彈，不到一個月時間大漲逾五成，而近期晶電也是以一個月時間修正至當初低點。

近期電子股處於第二季景氣相對淡季，加上對於第三季旺季不旺疑慮，成為此波電子籌碼明顯鬆動理由。不過晶電首季營收約26億元，但四、五月連續二個月營收站回10億元關卡，若六月維持相近水準，則第二季營收季成長將超過一成，營收逐漸回溫。

【資訊揭露】
本文作者持有晶電(2448)股票。

LED產業年報之旅- 晶元光電

2008JUN25 新增筆記內容。

先前已經看過新世紀光電了，現在我們來看看台灣LED產業重量級企業晶元光電(2448)的2007年報。這個年報是燒燙燙的喔 ... 今天(5/28)才上傳到 MOPS。如何取得年報請參考本文。

1. 認股權證
皆是發行新股來發給員工，股東要注意了，除權前還會有人來跟你分股利與股票。而且這些發行新股都需要計入費用的。

第四次 95.07.11， 1594仟股
滿2年 50%， 滿3年 100%。89.6元。

第五次 95.09.21，524 仟股
滿2年 100%。51.8元。

在97年主要有這兩次發行的認股權證要執行，大約1321張的賣壓，以每股90元計算，費用約20.33 KK。

2. 96 年度募集資金運用情形
20083Q，20091Q，20094Q，20101Q有比較大的預計設備資金支出。所以晶電的擴產腳步，應該在2009年的第二季開始大爆發，台灣其他磊晶廠得在今年想好出路啊。

到3/31為止，已經支出5.86億元的設備支出。

另外一個看到的點是晶電的設備訂單好像還有下一波，可能是這一批買來的設備好用的話，還會再買另一批。AIXG好好的做啊，大客戶口袋裏還有鈔票啊！


3. P.49
2008 年 將有 60KK 的 7~10 面板採用 LED 背光源。16KK的NB採用LED背光源。

4. P.51
全球交通號誌有20KK，若全轉換成 LED 將有 12 KKK 顆。

5. P.57
27吋背光板價格 LED 16K， CCFL 5K。

6.P58
2008 估計 LED 白光照明規模，估計 3.5 KK USD。

7. P.61
公司短期內將引進 SAP。

8. 機器設備折舊
95 16.69 億， 96 27.59 億

9. 億光(14%， 120日結)跟光寶(8%，150日結)為晶電最大的兩個客戶。這兩個客戶都有延遲付款的問題，傷腦筋啊。

10. Lumileds 官司
原始訴訟 進度不明。商標競爭反訴訟 97年1月10日提出反答辯。

2008JUN24 買入 鴻準 146.7

* 購買理由：
1.低價買進。

本股列為核心組合持股。

*操作策略
1.除息除權前有高價，將賣出降低平均持股成本。

LED基礎知識 -- 白光 LED

本文取材自

1. 白光 LED -- 愛迪生時代的結束
2. 無線電技術 -- LED 點亮數碼新時代
3. 日經BP社對「LED技術研討會2007」的報導
4. 中國半導體照明網--白光LED引發照明技術革命
5. LEDinside -- A View on Categories of WLEDs
6. Electronic Weekly -- LED technology - White LEDs

白光基本知識

要人工產生白光的方法，必須以混色方法為之，只要把紅光，綠光，藍光照一定的比例混合在一起，就可以達到白光(三波長光)的效果，另外一方面就是採用藍光與黃光混合的方式也可以得到另一種白光(二波長光)。

以這樣的原理來開發，LED 產生白光主要有三種方法。

第一種是“多晶型”，即將紅、綠、藍發光晶片混色而產生白光，甚至再加上黃光以提高演色性；
第二種是利用UV（紫外光）晶片配以紅、綠、 藍螢光粉，以紫外光激發螢光粉發光混色產生白光；
第三種就是以藍光晶片加上黃色螢光粉來產生白光。

由於後兩種方法都只是採用單一晶片，所以也 可統稱為“單晶型”，以下將按這一分類說明：

Ａ.單晶型：

單晶型白光LED，由於其體積小、成本低、易於控制等優點，因此，目前多數廠商較傾向往單晶型的方式的方向發展，尤其是以藍光混合黃色螢光體 的技術為主。不過現階段仍有相關技術難點亟需突破，包括亮度和色度不佳兩個問題。對於亮度不足問題，可提升效率及功率予以解決至於色度不足問題即可分為色彩亮度不均和演色性不足兩方面。

以下就單晶型的個別技術作一簡介。

InGaN(藍)/YAG螢光粉

目前多數的白光LED均改良自藍光LED，即以GaN以及InGaN為發光層波長為450nm至470nm。這些InGaN與GaN的結構上面通常覆蓋一層釔鋁石榴石(Ce3+:YAG)為主的黃色的螢光體。LED晶片閃爍出藍光部份被黃色螢光晶體的閃爍成580 nm 的黃光，由於黃光的效果對眼睛來說等於收到紅色與綠色的光，所以黃光與藍光混合在一起對眼睛來說就相看到白色的光，這樣的調光方式通常稱為"月光白"。這是由日亞化在1996年所發展出來的白光LED，Nichia並且擁有藍光的獨家專利權。

釔鋁石榴石黃色螢光體成份可以稍微進行修改，成份微調將釔改成其他的稀土元素如鋱或釓。甚至將其中的鋁替換成鎵。

雖然藍光LED+黃光的螢光粉可以產出白光，不過發出的光只有一點綠色，而且幾乎沒有紅色，演色性無法與傳統燈泡與省電燈泡相比。要做到暖白光的LED，必須要在螢光粉的配方中加入紅色螢光體，才能使LED在一般起居的照明領域發光。


InGaN(藍)/紅螢光粉+綠螢光粉

Lumileds公司採用460nmLED配以SrGa2S4：Eu2+(綠色)和SrS：Eu2+(紅色)螢光粉，色溫可達到3000K-6000K的較好結果，Ra達到82-87，較前述產品有所提高。


InGaN(紫外)/(紅+綠+藍)螢光粉。
使用InGan晶片發出紫外光激發RGB的螢光體來產生白光。螢光粉的成份主要是以銪為基底的紅色螢光粉，藍色螢光粉以及以銅跟鋁參雜硫化鋅的綠色螢光粉(ZnS:Cu, Al)。

Cree、日亞、豐田化成等公司均在大力研製紫外LED。Cree公司已生產出50mW、385nm—405nm的紫外LED；豐田化成已生產此類白光LED， 其Ra大於等於90，但發光效率還不夠理想；日亞於2007年發表的365nm、1mm2、4.6V、500mA的高功率紫外LED，如製成白色LED，將會有較好效果。


Ｂ.雙晶型：

可由藍LED+黃LED、藍LED+黃綠LED以及藍綠LED+黃LED製成，此種器件成本比較便宜，但由於是兩種顏色LED形成的白光，顯色性較差，只能在顯色性要求不高的場合使用。

Ｃ.三晶型(藍色+綠色+紅色)LED：

三晶型白光LED，紅綠藍的混光比率大約是3:6:1。雖然多晶型具有較佳的工作效率和演色性（Color rendering），但基於不同LED的驅動電壓、發光輸出、溫度特性及壽命各不相同，因此不易控制，而且組裝空間和成本增加也使其應用受到局限，所以 很少看見這樣的成品在市場上大量銷售。

Philips 公司用470nm、540nm和610nm的LED晶片製成Ra大於80的器件，色溫可達3500K。如用470nm、525nm和635nm的LED晶片，則缺少黃色調，Ra只能達到20或30。採用波長補償和光通量反饋方法可使色移動降到可接受程度。美國TIR公司採用LuxeonRGB器件製成用於景觀照明的系統產品，用Lumileds製成液晶電視屏幕(22英吋)，產品的性能都不錯。


Ｄ.四晶型(藍色+綠色+紅色+黃色)LED：

採用465nm、535nm、590nm和625nmLED晶片可製成Ra大於90的白光LED。

產生白光的三種方法（資料來源：www.sciencedirect.com）

白光 LED 主要製作方法優缺點比較




全球白光LED研製進展 (截至2007年底)


藍光LED+YaG螢光體是目前白光LED最為成熟的產品，其中1W的和5W的Lumileds已有批量產品。這些產品採用晶片倒裝結構，提高發光效率和散熱效果。而 且螢光粉塗覆工藝的改 進，可將色均勻性提高10倍。實驗證明，電流和溫度的增加使LED光譜有些藍移和紅移，但對螢光光譜影響並不大。壽命實驗結果也較好，Φ5的白光LED 在工作1.2萬小時後，光輸出下降80%，而這種功率LED在工作1.2萬小時後，僅下降10%，估計工作5萬小時後下降30%。這種稱為Luxeon的 功率LED最高效率達到44.3lm/w，最高光通量為187lm，產業化產品可達120lm，Ra為75-80。

Lumileds 研究結果表明，對於色彩亮度不均，主要是由於晶片發光層外螢光粉的覆蓋不均造成的，所以如何讓螢光粉均勻覆蓋在晶片發光層外部是白光LED組裝的重點，而 螢光粉和封裝材料混合的均勻性更會影響LED所發白光的均一性。

以目前，白光LED的主流設計是以藍光配以黃色螢光粉的方式。這種方式的缺點是紅光譜的亮度和色度都不佳。更有鑒 於白光LED的專利限制，多數廠商都積極往UV LED發展，而UV方式產生的白光則較為接近自然光，具備較強的照明應用競爭力。UV型白光LED，就是利用紫外光加R、G、B三波長螢光粉來達到白光的 效果，以彌補紅色表現力的不足。但由於UV光能量強，極易損壞封裝材料，因而開發出抗UV的封裝材料就顯得異常重要。其中以美國Cree公司所做的UV LED技術層級最高。

另外，豐田化成與Toshiba所共同開發的白光LED，則是採用UV LED與螢光粉組合的方式，與一般藍光LED與螢光粉組合的方式。因為，藍光LED與螢光粉的組合方式，當照在紅色物體的時候，其紅色的色澤效果比較不理想。UV LED與螢光粉組合可以彌補這個缺點，但是，其發光效率卻仍低於藍光LED與螢光粉組合的方式。不過在未來較被看好也是這種三波長光，此外有機單層三波長 型白光LED也有成本低、製作容易的優點。至於日本住友電工則開發出以ZnSe基板搭配藍光LED，無須使用螢光粉便可直接發出白光，但其發光效率與上述 二者相較下，發光效率較差。

廠商新動態 (2007年 6 月)

【日經BP社報導】 在《日經電子》與《日經微器件》于2007年6月14～15日聯合舉辦的“LED技術研討會2007”上，各公司就100lm/W發光效率及光通量超過1000lm的高功率白色LED發表了演講。

飛利浦Lumileds將使亮度達到100Mcd/m²

　　美國飛利浦Lumileds照明公司宣佈試製了可通過2.3A驅動電流，實現1500lm光通量的白色LED。該白色LED亮度達到100Mcd/m²，超過HID燈。估計到2009年，4片型和2片型白色LED將分別獲得與HID燈和鹵素燈相同的光通量。

　　此外，該公司還就今後用於白色、藍色、綠色LED的技術及未來展望發表了演講。LED在電流加大時會出現發光效率下降的“Droop”現象，存在提高 功率會導致發光效率下降的問題。該公司開發出了能夠通過改變LED層結構遏制Droop現象、使發光效率提高15～20％的技術，並且通過去除LED襯底 的藍寶石底板，使白色LED的發光效率提高50％，使藍色和綠色LED的發光效率提高30％。

　　關於白色LED的發光效率提高以及低價格化，該公司預測，不久的將來發光效率將翻倍，從現在的75lm/W增至150lm/W，驅動電流將增至約3倍，從700mA上升到2A。通過生產性能的最優化，價格將降低到目前的1/2。

歐司朗Osram已開始供應超過1000lm的LED

　　德國歐司朗光電半導體（Osram Opto Semiconductors）介紹了能夠從單封裝白色LED獲得1100lm光通量的白色LED產品“OSTAR Lighting”。該產品是由6個LED晶片串聯而成。封裝時為了提高散熱性能，採用了陶瓷底板。該公司目前使用名為“ThinGaN”的晶片技術製造白色LED。ThinGaN是把在藍寶石底板上生長的InGaN與Ge等載流子材料接合，通過鐳射照射將藍寶石底板剝離製備而成。

西鐵城電子Citizen將於明年供應超過1000lm的白色LED

　　西鐵城電子宣佈試製了發光效率為70lm/W左右1000lm光通量的試製品。該試製品的封裝結構與以往產品有所不同。目前正處在為投產進行可靠性驗證的階段。

　　關於發光效率，該公司營業部行銷第二課主任天野治樹對進一步提高效率表達出了強烈願望：“實現200lm/W的光效率已經近在眼前”。（記者：清水 直茂）

Sharp

夏普開發出輸入功率3.6W時，光通量高達標準280lm的白色LED。2007年7月開始量產。面向照明器材等。外形尺寸方面，安裝面積為18mm× 18mm，厚度僅為1.5mm。並且，只需固定兩處即可安裝在散熱板等上。色溫度為5000K。除此之外，夏普還將推出色溫度為2800K、光通量為標準 190lm的白熾燈色調LED以及演色性提高、色溫度為5000K和6500K的白色LED（光通量均為標準170lm）。

　　為了得到高達280lm的光通量，封裝內安裝了36個LED晶片。發光效率方面，光通量為280lm的產品將達到約78lm/W（輸入功率為 3.6W、外殼溫度為25℃時）。輸入3.6W時的順方向電壓和順方向電流分別為標準10.2V和標準360mA。樣品價格為3000日元。量產時的月產 能力為5萬個。


應用展望

白光LED亮度和功率的每一次提高，均進一步擴展了它的應用範圍。從2000年開始，功率型LED已被用於特殊應用照明。2002年，三菱電機用它作為可 拍照移動電話的閃光燈；SONY將Lumileds作為液晶電視屏的背光源，提高了色彩保真度；小糸製作所用白光LED製作汽車頭燈；Osram也在大力推動LED汽車頭燈。此外，目前白色LED在景觀照明，庭園燈等方面已大量應用，在MR11這一類的小型投射燈，也有大量的產品出現。礦工用的頭燈也逐步以LED替代。這些都是逐漸採用白光LED作為一般照明替代的實例。

然而在進入一般照明仍面臨挑戰，照明用LED的顏色均勻性及色度漂移是比較明顯的一個問題，尤其是藍光加螢光粉的LED，由於晶片上的螢光粉層不均勻，溫度引起的波長偏移及光衰、光輸出 用封裝窗口材料對不同顏色光的色散等，不同方向的光束可能存在較明顯的色差。而紅、綠、蘭晶片組合的白光LED也存在類似問題，溫度對不同晶片的影響，晶 片光衰的不一致及封裝材料對不同顏色晶片的色散等等，都會造成色度的不均勻和漂移。因此在照明用LED製造過程中，必須從設計到生產，工藝各個環節，對上 述問題都要嚴格控制。

若是LED燈具的功能可以調整色溫讓屋內照明的氣氛改變，它才有可能成為照明的替代方案。

在價格方面，據估計，若白光LED以1lm/個單位為基礎，每單位降到1日元將進入一般家庭的戶外照明；當降到0.5日元可望進入室內照 明、走廊照明等市場；當降到0.25日元時將開始置換螢光燈。從發光效率看，一旦跨進60lm/w，相當於20W的螢光燈，白光LED將迅速普及。未來5年 到6年中，若發光效率突破80lm/W，再加上單價繼續下降，則到2008-2010年，白光LED照明將逐漸普及至一般家庭的各種照明燈具，才有辦法正式擔當 21世紀的照明新光源。