白色LED发展史

白色LED發展史】（1）獨家壟斷崩潰，迎來競爭時代2012/02/2300:00列印E-mail白色LED是液晶電視及手機等配備的液晶顯示器不可缺少的背照燈光源。最近，LED作為照明器具光源受到的關注越來越高。由藍色LED與螢光體組合而成、並在今天獲得廣泛市場的白色LED問世于1996年。最初是作為實現手機液晶顯示器彩色化的部件開始使用的，後來白色LED市場不斷擴大，技術創新快速發展，現在白色LED已被用作多種產品的主要部件。起初，只有一小部分企業從事白色LED業務，現在卻有很多企業加入競爭。白色LED經過怎樣的歷程，才得以形成現在具有廣闊發展前景的巨大市場呢？筆者根據《日經電子》以前刊登的相關報導，總結了白色LED的發展歷程。作為連載的第一回，本文先介紹一下2002年2月25日刊發的報導「打破獨家壟斷格局，白色LED進入競爭時代」的部分內容，該文報導了之前近乎「獨家壟斷」的白色LED的供應體制的變化情況。（文中公司名稱、所屬及職務，計劃等均為文章刊登時的情況）日亞化學工業開始向其他公司提供白色發光二極體（LED）專利授權。由事實上的獨家壟斷，變為多家廠商競爭價格及性能的市場——2002年後，白色LED的開發現場變得繁忙起來。多家廠商開始攜帶著各自的產品及價格提供白色LED。終端廠商可從中進行比較選擇。白色LED變成「普通部件」。直接反映出這種變化的是，此前一直壟斷LED供應的日亞化學的專利戰略動向。該公司一直不允許其他公司使用GaN類LED以及基於這種LED的白色LED的相關專利。但進入2002年1月後，該公司竟然向西鐵城電子提供了白色LED專利的授權。目前，日亞化學提供的專利只限于結合使用螢光體與藍色LED的技術等，也就是使用GaN類LED製造白色LED元件時所需要的技術（使用這些專利還無法製造GaN類LED）。即便如此，該公司的態度與此前相比也發生了巨大轉變。西鐵城電子以日亞化學提供的藍色LED及螢光體為基礎，採用自主的封裝技術，開發白色LED產品。日亞化學則從擁有封裝技術優勢的西鐵城電子接受其封裝的白色LEDOEM供貨，以擴充自己的產品線。日亞化學在解釋授權協議時表示，「原因是預計白色LED市場將會擴大」。該公司認為，在市場即將擴大的今天，如果繼續堅持壟斷供應，將會錯過良機。一家壟斷的格局崩潰其實，白色LED市場已開始發生巨大變化。對於終端廠商而言，由日亞化學提供的GaN類藍色LED與螢光體組合而成的白色LED幾乎是唯一的選擇。之前在藍色LED市場上與日亞化學三足鼎立的豐田合成與美國科銳都打算正式涉足該市場。豐田合成已從2001年12月開始量產白色LED，「計劃1年後使白色LED的月產量達到數千萬個」（該公司）。似乎要建立與日亞化學同等的生產體制。科銳也開始樣品提供用於白色LED的、光輸出功率提高至該公司原產品兩倍以上的GaN類LED。除了日亞化學、西鐵城電子、豐田合成及科銳之外，台灣LED廠商也開始虎視眈眈地尋找涉足白色LED市場的機會。比如，台灣光寶電子就預定2002年推出白色LED。日本廠商與台灣LED廠商均在積極試製並測試使用GaN類LED的白色LED。「台灣廠商引進了約100台MOCVD（有機金屬化學氣相沉積法）裝置，用於製造白色LED的基礎部件——GaN類發光元件。如果全負荷運轉，供貨量不會低於日亞化學及豐田合成」（LED廠商的行銷負責人），量產體制似乎已建立起來。光效率翻倍的產品即將問世LED廠商紛紛涉足白色LED市場的原因是，白色LED擁有手機、PDA及照明器具等規模龐大的市場。「2002年將從2001年的2億個猛增至6億個，2003年將猛增至12億個」（西鐵城電子），LED廠商認為市場很快就會擴大。市場擴大的原因是發光效率提高以及單價下滑。發光效率接近目前兩倍的30lm/W產品即將問世。日亞化學計劃2002年4月開始樣品供貨，2002年6月開始量產。豐田合成預定2002年底之前開始量產與之同等的產品。對於已經採用白色LED的終端廠商來說，有望在與原產品相同的功耗下使亮度提高至約兩倍，或者在保持原有亮度的情況下使功耗降至一半左右。以上是《日經電子》2002年2月25日號相關報導的部分內容。（記者：大久保聰，《日經電子》）製造白色LED的廠商急劇增加，導致競爭更加激烈。競爭焦點在於單位價格的亮度以及單位功耗的亮度。白色LED是從手機用彩色液晶面板的背照燈開始使用的。不僅白色LED用量較多的PDA、個人電腦及照明器具方面的用途會擴大，手機等配備白色LED的傳統產品也有望提高亮度並降低功耗。（點擊放大）■日文原文【記事で振り返る白色LEDの歩み（１）】1社獨佔が崩れ、競爭時代に■相關報導LED照亮一切（四）：使每個封裝實現1萬lm的光通量【新一代照明技術展】豐田合成使用量產品實現170lm/W業界最高發光效率的白色LED西鐵城電子開發出亮度超過1萬lm的白色LED，產品線覆蓋95～1萬7675lm白色LED發展史】（2）戰場從法庭轉向市場2012/02/2400:00列印E-mail本文為通過《日經電子》以往的報導回顧白色LED發展歷程連載文章的第二篇。主要為2002年10月7日刊發的報導「日亞化學與豐田合成達成和解，藍色LED的戰場由法庭轉向市場」的部分內容，介紹白色LED的關鍵元件藍色LED從在法庭上展開爭奪到達成和解，競爭因而從法庭轉向市場的過程（文中公司名稱、所屬及職務等均為文章刊登時的情況）。「官司再打下去也不會有任何好處」（豐田合成）。圍繞藍色發光二極體（LED）等專利侵權而展開訴訟大戰的日亞化學工業與豐田合成終於在2002年9月17日達成了和解。產品廠商對此次的和解表示歡迎：「終於迎來了可以自由使用藍色LED的時代」。原因大致有兩個。一個是在設備上嵌入日亞化學工業與豐田合成的藍色LED時，不用再擔心因此捲入法律糾紛。而在此前，使用任何一家的藍色LED，都有可能遭到另一方的起訴。另一個原因是，涉足藍色LED市場的廠商增加，「價格比紅色LED高出一位數以上的狀態」得以消除的可能性提高。即便日亞化學工業與豐田合成達成和解，也不能保證其他廠商在製造藍色LED時不侵犯兩家公司的專利權。但此次和解意味著日亞化學工業專利戰略方針的轉變。此前該公司一直持「賣產品不賣專利」的態度，但以此次和解為契機，以後有可能會提供技術授權。如此便會有廠商獲得日亞化學工業專利使用權許可。涉足藍色LED市場的門檻實實在在地降低了。自1996年起連續打了6年官司的日亞化學工業與豐田合成達成和解的原因，是因為藍色LED所處的環境發生了巨大變化的緣故（圖1）。兩公司之前一直憑藉供應量及技術實力等引領著藍色LED市場的發展，但現在已無法斷言誰還是絕對的領頭羊。這是因為，日本國內外陸續出現了競爭對手，並且已開始快速崛起。「光輸出功率不遜色于日亞化學工業與豐田合成」的美國科銳，以及「製造成本只有日本廠商一半」（台灣華上光電）的台灣廠商等已在與日亞化學工業及豐田合成等爭奪霸主地位。雖說競爭對手崛起，但對於其他LED廠商而言，日亞化學工業與豐田合成仍然擁有特殊的地位。其原因是，藍色LED等GaN類發光元件的許多專利仍然掌握在這兩家公司，尤其是在日亞化學工業手中。在市場及技術的變革期，和解後的兩家公司採取什麼樣的專利戰略及技術開發戰略，關係到兩家公司能否獲得勝過其他公司的地位。對於其他廠商而言，就隨用途不斷擴大而迫切要求藍色LED等採用的低功耗化技術等，將有獲得新專利的機會。這關係到在今後的市場上，這些廠商是被日亞化學工業或豐田合成吞併還是吞併對方。（記者：大久保聰，《日經電子》）圖中按時間順序列出了日亞化學工業從1993年推出藍色發光二極體（LED）後至今，藍色LED及白色LED等GaN類LED的種類及訴訟案件。最初，GaN類LED市場以藍色LED為主，日亞化學工業一直在訴訟中處於有利地位，但2001年前後情況有了變化。台灣廠商的涉足導致藍色LED的價格大幅下滑，GaN類LED市場的重心轉向附加值較高的白色LED。日亞化學工業接連敗訴。（點擊放大）■日文原文【記事で振り返る白色LEDの歩み（２）】戦場は法廷から市場ㄟ【白色LED發展史】（3）配備LED的產品增加，應用範圍擴大2012/02/2700:00列印E-mail本文為通過《日經電子》以往的報導回顧白色LED發展歷程連載文章的第三篇。主要為2003年3月31日刊發的報導「白色LED隨處可見」的部分內容，介紹原來昂貴的藍色LED及白色LED價格下滑後，LED用途出現擴大徵兆的情況（文中公司名稱、所屬及職務等均為文章刊登時的情況）能以彩光裝扮家電的發光二極體（LED）。紅、黃、綠、藍、白，LED迎來了可不必在意價格而隨意使用的時代。有LED廠商的技術人員說，「現在，紅色和黃色LED，台灣那邊『都按一堆多少錢』來算。比豆芽菜都便宜。」世界各地的LED使用量十分龐大，消費量不斷增加。白色與藍色LED也開始受到這種勢頭的影響。變成了既非高不可攀也沒有特別之處的產品。首先是藍色LED的價格開始迅速崩潰注1）。注1）藍色LED的價格從2002年開始急劇下滑。原因是供應量增加。供應量增加的原因有兩個。(1)2002年9月17日日亞化學工業與豐田合成達成和解，終端廠商採用其中一家公司的藍色LED，不必再擔心會遭到另一方的起訴，(2)美國科銳及台灣華上光電等新廠商開發出藍色LED並開始供貨。某手機廠商的開發人員驚嘆道：「哎呀，藍色LED便宜了很多。3、4年前一個要幾百日元，現在只需要幾十日元」。據說液晶面板的背照燈等使用的藍色LED模組的價格在這幾年內下滑到了原來的1/10。至於便宜的藍色LED燈，歐美和台灣竟然出現了10日元（8美分）的拍賣單價注2）。注2）LED的亮度、色彩表現性及壽命等越高，價格也就越貴。便宜的LED一般被做成砲彈形狀而被稱為「砲彈形LED」，多數情況下亮度等參數較低。而在藍色LED價格高達數百日元的時代，黑白液晶面板僅發出藍色光就能彰顯出高檔感，這種手機也是用戶羨慕的對象。隨著時代的變遷，現在藍色LED的價格還不到幾十日元。「以前藍色LED是高檔產品，在玩具領域一直被視為『禁區』。但價格從去年（2002年）開始急劇下滑，很快就被用在產品上了」（玩具廠商TOMY（當時）），其應用範圍迅速擴大。受此影響，連原來最為高檔的白色LED的價格也開始逐步下滑。在紅色光、綠色光中混合藍色光，或者在藍色LED中加入螢光體材料便可得到白色光。藍色LED越便宜，白色LED的價格也就越低。隨著液晶面板向彩色化推進，絕大部分手機都會在背照燈中使用白色LED。2002年時白色LED的單價已下滑至80日元，當時預計到2005年將會下滑至50日元。「在海外，手機的彩屏化速度加快，而且出現了很多從事白色LED業務的廠商，從這些因素考慮，也許價格會以更快的速度下滑」（瑞穗證劵）。這樣，LED便迎來了可以實現任何顏色、不必在意價格而大量使用的時代。彷彿為了體現這一點，隨處都可以看到「那個產品採用了LED？」、「這也是LED？」等情況。內容製作方的快速應對令人驚奇在LED的用途中，使用最多的是「照亮」某一物體。使用LED的地方，必定存在被照對象。在最近嵌入LED的新產品領域，突然成為被照對象的廠商迅速作出應對的事例。遊戲機廠商任天堂在2003年2月14日上市的掌上型電玩中首次配備了白色LED前照燈。對此敏銳地做出反應的是，遊戲軟體「最終幻想（FINALFANTASY，FF）」系列的開發商史克威爾（當時）。此次的掌上型電玩剛一配備白色LED燈，該公司就為新遊戲軟體設置了色彩調整模式。當時AdvancedDisplay就表示，「內容製作商當然要採取應對措施。但用戶一旦看到漂亮的圖像，就不會允許彩色功能倒退了。希望其他產品今後也具備同樣功能的呼聲很高。」還有人要求移動產品更加重視色彩色映像管理。不僅是專用遊戲機，手機及PDA等能玩遊戲的產品同樣在不斷增加。這些產品的性能也在日益提高，預計類似此次遊戲機的事例將會擴大至其他終端。（記者：白倉資大，大久保聰，《日經電子》）2002年全球高功率LED市場急劇增長，創造