現階段雖然發光二極體(LED)磊晶供貨緊縮警報尚未解除，然在全球景氣復甦、各國政府力推節能減碳政策，以及LED發光效率迭有突破的激勵下，促使LED主照明市場漸趨成熟，並帶動高亮度LED市場規模擴大。市場研究機構ElectroiCast Consultants最新研究報告指出，2009年全球高亮度LED的市場產值達49億美元，預期2010年將成長13.1%，達到55.3億美元。由於近年來高亮度LED發光效率、壽命及光輸出皆有明顯改善，因而啟動高亮度LED照明專用市場。
儘管高亮度LED晶粒供貨吃緊，但為了擴大應用面，廠商在價格制定上仍按兵不動，以免造成高亮度LED突然供需反轉。其中，成長力道最為強勁的當屬主照明、商用照明、路燈等應用領域。
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| 圖1 中國電器綠能事業處LED發展部產品經理洪國豪表示，LED照明產品壽命與保固年限為採購要點，其中3年保固期為合理範圍。 |
加速LED路燈布局 中國電器採委外代工策略
LED路燈兵家必爭，中國電器、台達電、光林電子、億光等LED路燈商早已摩拳擦掌，展開旗下產品與市場布局。國內傳統燈具大廠中國電器著眼於LED光源勢不可當，挾其廣大通路資源，未來不再自行開發LED路燈，而是完全透過委外代工，藉此降低開發門檻，並快速導入市場。
中國電器綠能事業處LED發展部產品經理洪國豪(圖1)透露，考量開發技術門檻較LED照明燈具高，中國電器現已決定不再繼續投入自行開發比重達10%的LED路燈，而是轉向委外代工，以降低開發成本。因擁有龐大的傳統燈具銷售通路，不少燈具開發商會主動爭取中國電器LED照明燈具代工訂單，因此中國電器不乏代工廠合作來源。
經濟部能源局公告2011年將汰換全台八十萬盞水銀路燈，改為LED路燈，預估將耗資新台幣220億元，對此，中國電器亦磨刀霍霍。洪國豪指出，性價比將會是主要採購要件，往後中國電器將會持續把產品送樣進行測試，以贏得客戶信賴之外，由於LED路燈初期皆為政府標案，過去該公司已耕耘許久，累積不少的實戰經驗，日後將有助於爭取更多標案機會。
除了LED路燈，中國電器在LED照明燈具亦相當積極，洪國豪認為，LED照明燈具並不會如部分業界人士所期待，將快速取代傳統光源，主因係歐司朗(Osram)、飛利浦(Philips)、奇異(GE)等傳統光源大廠仍不棄守傳統照明版圖，將阻礙LED光源市場滲透率提升。不過，有鑑於LED照明勢在必行，傳統燈具大廠亦紛紛加入LED照明戰局，因此洪國豪不諱言，即便傳統燈具大廠有心延遲LED照明市占擴大，但LED躍居照明主流仍指日可待。
現階段，中國電器LED照明燈具仍維持部分自製比重，由於通路資源充沛，洪國豪表示，未來LED照明燈具代工比重是否調高並不預設立場，會視市場機制而定。
相較於中國電器LED路燈與照明燈具專注於台灣市場，著眼於台灣一次性路燈決標弊案層出不窮，不少台灣LED路燈業者轉向搶進中國大陸版圖。
台灣一次性決標弊端多 LED路燈商擁抱中國
儘管經濟部能源局宣布將於2011年耗資新台幣220億元汰換總計八十萬盞的水銀路燈為LED路燈，然因採一次性決標，易導致較低價者得標，有礙市場正向發展，為避免再次遭遇貿然投資安裝、故障後拆卸、劣幣驅逐良幣之窘境，不少台灣LED路燈廠商仍將營運重心放在中國大陸市場。
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| 圖2 佰鴻專案處研究發展處副總經理陳炎成認為，由於LED路燈研發與賠償金額高昂，預期未來廠商將走向大者恆大態勢。 |
台灣正處於過去中國大陸LED路燈市場所歷經的動盪期，佰鴻專案處研究發展處副總經理陳炎成(圖2)表示，在歷經未正確評估性能後草率建置LED路燈，導致裝置效果不如預期的階段後，中國大陸將採取多次性決標，以確保裝設的LED路燈效能與可靠度符合預期。亦即初期先讓欲參與標案的廠商試裝LED路燈，在預定時間內評估其壽命、發光效率、照度等性能，再決定是否獲得競標資格。
有別於中國大陸，台灣現採行一次性決標，易導致較低價者得標，而提高LED路燈投資風險，加上大多數客戶無法分辨LED路燈良窳，將受廠商浮誇的規格與價格而左右選購判斷，長期下來，勢必造成市場對於LED路燈使用信心不足。
雖然中國大陸LED路燈市場潛力驚人，但公開招標案仍不易獲得。陳炎成坦言，中國大陸公開招標案區分為事先運作與非事先運作再公開招標兩種類型，所謂事先運作是已內定某家廠商，招標規格係以該廠商產品標準為主。因此，佰鴻除致力於提高產品性價比之外，更積極掌握有利人脈，以站穩中國大陸LED路燈市場一席之地。據悉，今年第三季，佰鴻的中國大陸LED路燈訂單再傳捷報，獲得一萬盞LED路燈的訂單。
除了LED路燈之外，佰鴻對於中國大陸LED照明燈具市場亦躍躍欲試，已戮力展開布局，陳炎成透露，看好中國大陸LED照明前景，佰鴻已透過佰鴻、晶英佰鴻兩大自有品牌，試圖擴大中國大陸LED燈具市占。
LED路燈商機初露 光效/電源耐擊性待升級
LED路燈散熱、光衰弊病已獲解決，正加速取代效應發酵，惟發光效率仍面臨LED光源、溫度效應、燈具效率及電源效率瓶頸尚待克服，此外，在實際應用時，異常供電突波及雷擊恐造成電源故障，導致LED路燈不亮，電源的耐衝擊性亦仍須持續提升。
陳炎成強調，過去LED路燈最為人所詬病的散熱與光衰缺陷已出現解套方案，然真正阻礙LED路燈前景的是目前僅約67%的發光效率與電源的耐衝擊性。影響LED路燈發光效率的因素包括LED光源、溫度效應、燈具效率及電源效率，須符合市場的要求；而為消弭客觀環境所引發的電源故障，提高電源耐衝擊性同樣為廠商的當務之急。
現階段，國際大廠市售的高功率LED發光效率最高已達約每瓦130流明；至於國內業者高功率LED發光效率最高則為每瓦90～100流明，皆有成長的空間。尤其LED路燈設計時須考量溫度變化，因為每上升10℃，LED發光效率將會下降2～3%。
陳炎成說明，燈具效率易受菲涅爾損失(Fresnel Loss)、燈具的反射損失、玻璃到空氣的全反射損失及一次透鏡配光或二次透鏡配光損失而降低，以上合計損失導致設計優良的燈具效率僅為80～90%。佰鴻現已開發出改善LED路燈燈具的設計，係採用灌膠式無玻璃組裝，相較於其他市面上的產品，光通量可達5438.19流明、發光效率為每瓦53.316流明，總輸出光量減少13.6%；灌膠式無玻璃組裝的光通量可達5991.7流明、發光效率為每瓦58.73流明，總輸出光量僅減少4.8%。
提升電源效率的關鍵因素即為降低損失，而交換式電源損失(圖3)以顯示功率因素校正(PFC)功率開關損失、變壓器損失為兩大要素，將為電源廠商戮力改良的重點。根據國際能源署(IEA)估計，全球消耗的電能中，19%用於照明，因此，近年來各國紛紛致力於以更高效能的電源方案替代低效能的電源，例如為了促進節能，各國政府或規範組織制定了不同LED照明規範，主要體現在對PF的要求；另公用事業機構擁有和維護街燈權力，可根據其意願決定產品配備的PF多寡，通常會大於0.95。
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| 資料來源：佰鴻(09/2010) 圖3 交換式電源損失因子及比例 |
由於交換式電源供應器逐步取代傳統式，加上電路須在高頻切換下操作，以及為避免電磁干擾(EMI)，促使PFC功能電路日漸普及。高頻雜訊會因電磁輻射或電源線的傳導，干擾通訊設備或其他電器設備的正常操作，此時，須利用EMI濾波器將這些雜訊阻絕與疏導，避免雜訊去干擾其他設備，同時它也具避免被外來雜訊干擾防禦的功能。
有關突波起因主要係高壓三相不平衡供電、偏遠地區線損補償供電及離峰供電。至於雷擊時產生的湧浪突波是LED路燈一項重要考驗，雷擊突波吸收抑制能力是電源供應器重要的考量，湧浪突波發生時，若沒有將突波作有效抑制的情況下，輕則電源損壞；重則LED亦會連帶損壞。陳炎成認為，雷擊突波吸收抑制是目前各LED電源須再提升的重點。
而受惠於LED照明需求激增，尤其大客戶訂單捷報頻傳之下，國內最大LED陶瓷散熱基板供應板商同欣電子第三季營收再創新高，該公司並啟動菲律賓廠新產線，短期內新增產能的比重將達20%，以支應LED照明客戶群的可觀訂單。
LED陶瓷基板熱 門同欣加碼擴產20%
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| 圖4 同欣電子副總經理呂紹萍指出，同欣電子擴產計畫從未間斷，未來仍將持續有新產能開出。 |
同欣電子副總經理呂紹萍(圖4)提到，目前同欣電子LED陶瓷散熱基板月產能已達四十萬片，有鑑於LED陶瓷散熱基板需求引爆，同欣電子的擴產動作未曾停歇，短期內預計菲律賓廠的新產線可望挹注20%的產能，因此不會出現供不應求的窘境。
除了LED照明應用，LED TV商機無窮，將成為同欣電子LED陶瓷散熱基板下一波搶攻的應用版圖，呂紹萍透露，LED TV確實為帶動同欣電子新營收貢獻的新動能，該公司已訂定擴產計畫，未來將逐次調高既有產能的20%。
針對應用於高瓦數照明領域的氮化鋁基板，據悉，今年初同欣電子的月產能僅達一千片，現已成長至兩萬片，預計今年底可望達到五萬片。呂紹萍認為，相較於LED陶瓷散熱基板，現階段氮化鋁基板價格仍貴，不過隨著高瓦數照明需求倍增，未來價格下降速度會比預期更快。
隨著陶瓷散熱基板與氮化鋁基板市占節節攀升，矽基板的市場接受度正面臨著重大考驗，呂紹萍分析，相較於陶瓷散熱基板、氮化鋁基板，矽基板製造與生產設備成本偏高，恐影響市場競爭力。
不僅是LED陶瓷散熱基板，LED照明燈具、LED TV出貨量激增，連帶使有機金屬化學氣相磊晶(MOCVD)機台一機難求，甚至為加速紓緩供貨吃緊，將引爆6吋以上MOCVD機台銷售熱潮。
LED TV/照明商機熱 6吋MOCVD奇貨可居
因預期2011年LED TV市場滲透率將再創新高，加上LED照明商機正式引爆，恐將導致LED供不應求，全球LED磊晶廠無不競相擴增6吋以上MOCVD機台，繼韓系廠商後，隆達電子等台灣LED磊晶廠亦已陸續下單6吋MOCVD機台。
愛思強(Aixtron)透露，包括隆達電子在內的國內LED磊晶廠已向愛思強訂購6吋MOCVD機台，預計下半年機台將陸續供貨。相較於台商，韓系LED磊晶製造商增置MOCVD機台毫不手軟，更早時已添購數台6吋MOCVD機台。
隨著各國節能減碳政策推波助瀾，LED照明市場需求也水漲船高，為避免供貨緊縮的舊事重演，全球LED磊晶廠紛紛加碼投資MOCVD機台，一度讓愛思強、威科(Veeco)等MOCVD機台供應大廠措手不及，甚至引發一機難求的窘境。
著眼於未來LED需求將大幅增長，愛思強已開發出8吋MOCVD機台，協助客戶降低生產成本、提升效率與擴充產能。愛思強指出，考量客戶的升級需求，愛思強8吋MOCVD機台體積與8吋以下機台差異不大，主要是內部的晶圓槽結構面積有別，往後將可藉由置換晶圓槽輕鬆升級。
為避免LED主照明需求萌芽後，LED供貨緊縮，隆達電子預計今年底前將有八十台MOCVD機台到位，2011年將會陸續增加五十台MOCVD，係以4～6吋機台為主，因此至2011年底前，總計將有一百三十台MOCVD機台，至於2012年將視市場需求擴充6～8吋MOCVD機台。
隨著LED TV、LED路燈、主照明及商用照明需求急速增溫，致使上游LED磊晶、封裝與生產設備供不應求，惟LED路燈、主照明系統設計仍有諸多挑戰待下游系統業者解套，才真正有利於LED路燈和主照明市場規模提前擴大。
