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芯片和模塊供求趨于平衡 LED成本將快速下滑

編輯:chris 2011-01-27 08:55:14 瀏覽:870  來源:

    LED照明市場持續火熱,目前照明市場上最常使用的仍是小功率的芯片及模塊(3020/3528),以及大功率的芯片及模塊(1WEmitter)。就應用區隔來看,由于COB多晶封裝有類點光源及lm/Area的優勢,因此2010年的日本球泡燈市場開始以COB多晶封裝為主,傳統大功率芯片及模塊則大多用于MR16等指向性LED燈源,不過,在球泡燈市場的初期,也有人是使用1W大功率封裝體來設計球泡燈,至于PLCC中小功率封裝體主要是用在燈管或隔柵燈等均旋光性產品。 

  一般認為LED通用照明在2011年將有爆炸性的成長,尤其LED球泡燈需求量與需求區域將會以倍速快速成長,另一具有爆炸成長潛力的應用則是T5/T8辦公室照明,對此,隆達電子光學組件事業處協理李存忠表示,相對于2010年LEDT5/T8燈具成本的高單價,造成建商與照明使用者望之怯步與原地觀望的心態,2011年第二季開始,此方面將會有180度的大逆轉。  

  另外,值得注意的是,中國大陸為國際照明市場的生產重鎮,2011年在球泡燈的市場必定會大放異彩;再者,中國大陸政府推動節能減碳的政策不遺余力,在各項政策的加持下,大陸LED照明市場將會在2011快速成長。 

   LED供需將在今年趨于平衡  

  2010年由于LED背光源液晶電視(LEDTV)的大量普及,以及國際電視大廠積極擴大LEDTV市場滲透率的情況下,照明應用市場所需的芯片供貨受到排擠,導致LED芯片呈現供不應求的狀態,尤其是與背光市場共享的中小功率芯片尤其明顯。不過,隨著中國政府激勵性補貼政策的加持,2010年中國LED芯片制造廠大量購入LED生產設備MOCVD機臺,預計中國LED芯片制造廠MOCVD機臺的放量及裝機高峰將落在2011年,因此LED芯片供需預期在2011年將快速恢復正常。不過,也有業者指出,若TV的滲透率快速提升至超過60%,或是球泡燈市場快速成長的話,則LED芯片供不應求的情況可能仍會持續到2011.  

  著眼于LED照明商機,各家LED芯片業者早已布局多時,隆達李存忠便介紹指出,隆達電子可提供的照明產品從大中小功率的封裝、芯片到光學模塊皆一應俱全,可滿足各種需求,加上擁有完整的LED產業鏈結構,以上、中、下游一條龍的方式接單設計生產,因此足以應付市場龐大需求與快速的變動,能快速滿足眾多不同的客戶規格,在產能規劃方面,因應市場變化,隆達2011年的產能必定會隨著客戶的需求而提升。李存忠并強調,目前全球LED背光模塊廠及世界照明大廠皆是隆達極為重要的客戶。在照明方面,包含各式的LED球泡燈模塊、LEDT5/T8燈管,隆達從2010年開始就已經持續大量供貨,“不過,由于與客戶之間有重要的保密協議,因此合約細節無法告知?!彼绱苏f明。隆達電子目前已是臺灣前三大LED制造公司。  

  另外,Cree日前則宣布推出業界首款照明級LED數組-XLampCXA20LED數組,能夠以11W的功率實現60WA型白熾燈的亮度,此產品預期將可加速LED照明革新。

  Cree表示,CXA20數組采用單個均一光學系統、22毫米×22毫米緊湊型封裝,且只需兩顆螺絲就可固定,可協助需在光源設計中采用單顆器件的客戶簡化制造流程,且在用于傳統的筒燈應用時,采用CXA20的燈具亮度比26W的緊湊型熒光燈(CFL)或100W的白熾燈泡多出38%,且輸入功率僅為14W.同時,CXA20LED數組可分別在11W和27W輸入功率下提供1,050lm和2,000lm的光通量,為3000K暖白色溫。  

  Cree公司表示,Cree將繼續向市場推出最全面的照明級LED產品系列,確保為照明應用提供最佳LED光源,滿足照明設備制造商對期望獲得高水平照明級性能,同時又想簡化室內LED照明設計和制造的需求。目前CXA20LED數組已開始提供樣品,預計將于2011年Q1末量產。  

  LED芯片與模塊成本將快速下滑  

   展望2011年,可預期的是中功率的芯片及COB產品的需求會大幅度提升,至于價格變化,業者則普遍認為,在全世界產官研全力投入發展及2010-2011年芯片廠的大舉擴產下,2011年LED芯片與模塊的整體成本將快速下滑,再者,LED芯片關鍵性技術的不斷突破,也會帶動LED照明芯片與模塊整體價格下降,LED在照明市場的普及率將因而大幅度上升。 

  探究全球LED產業生態,基本上,歐美日大廠由于較早進入LED業界并掌握專利,因此在定價上大多是采取高單價策略,不過,目前歐美、日本等LED芯片和模塊供貨商為了提升市占率,已不斷調整芯片與模塊單價,與臺灣、韓國芯片廠的銷售單價幾乎已無太大價差,迫使臺灣、韓國芯片模塊廠不斷加速研發新制程技術;提高自家產品效能,以和美日LED芯片廠抗衡。  

  億光電子董事長葉寅夫對LED產業的態勢表示,綜合2010年的LED需求,電視背光方面的需求仍持續成長,且預期2011年的成長幅度將更為加大,而萬眾矚目的LED照明在2010年可說是往前一小步,2011年則可望邁開一大步。葉寅夫并指出臺灣的LED產業上中下游及材料、設備等皆相當齊全,后續發展相當令人期待。 

  就產能來看,臺灣LED產量目前已是全球第一,不過產值仍屈居日本之下,這便是因為關鍵性專利與技術仍然掌控于歐美與日本等芯片廠,臺灣芯片廠唯有采用策略性專利交叉授權等策略,才有辦法在美日芯片大廠等夾擊之下生存。再者,臺灣芯片廠擁有全世界最好的芯片研發人才,這也是其他國家芯片大廠所缺乏的,而中國大陸則是擁有全世界最大的市場需求結構,以最佳的人力、材料等眾多珍貴資源,因此業者多認為,就全球LED產業生態發展來看,臺灣和中國大陸無疑將扮演要角。  

  LED照明尚需克服的問題  

  LED照明雖熱,但是無法諱言仍存在幾項必需克服的問題,首先,LED照明模塊成本與總光通量還是目前市場上最大的難題。業者表示,相較于前兩年,LED照明模塊的總體購買成本在2011年雖然會有明顯的降幅,但初期LED照明模塊購買建置成本還是遠遠高于傳統照明約5倍至10倍以上。

  以日系大廠LED球泡燈為例,8.2WLED球泡燈白光系統流明550lm-650lm約為2,980日幣,相當于人民幣250元,至于23W傳統省電燈泡系統發光流明1,200lm-1,500lm的市場售價則為人民幣30元左右,由此可知,消費者改用LED球泡燈,若想得到傳統省電燈泡的流明光通量,則需要多付出15倍到20倍的建置成本,因此,如何大幅降低LED照明模塊的成本,以及提高LED芯片的生產效能是目前所有LED芯片廠的首要課題。 

  針對上述LED照明市場的關鍵議題,隆達電子光學組件事業處協理李存忠指出,隆達具有背光規模經濟及一條龍垂直整合優勢,藉此基礎切入LED照明能有很好的發揮,在球泡燈方面,隆達憑借5630大規模量產的成本競爭優勢進入一般球泡燈市場,并可藉由生產背光所需的高質量工藝來提供優質的COB產品,進一步滿足高階LED球泡燈市場。在燈管方面,由于與背光產品有極高的相似度,因此隆達可利用相似的封裝產品替換既有的小功率封裝,以建立更具有競爭性的成本優勢。  

  芯片業者的努力方向  

  整體而言,2011年LED照明若是要快速導入并置換傳統節能燈與白熾燈,則必需從兩方面著手,一為芯片亮度提升;另一則為光源模塊的標準化。在芯片亮度的提升方面,需仰賴最上游LED芯片供貨商不斷提升LED芯片工藝,以提高LED光效能與生產良率,進而讓生產成本得以下降。例如,2010年OsramLED照明發光效率已達134流明/瓦,為提升LED照明亮度,Osram主要是從自提升藍光LED晶粒光轉換效率著手,雖藍光LED晶粒存在光轉換效率難以達到100%等課題,將導致白光LED于提升發光效率將達上限,然依研發等級來看,Osram現采用光轉換效率為60%的藍光LED晶粒,已可得發光效率為155流明/瓦的冷白光LED(在350mA電流驅動下)。  

  觀察Osram于LED照明產品規劃,其已由2007-2008年著重建筑物與情境照明,及2009-2010年著重附加功能型LED照明應用,漸移往2010-2011年的一般照明、辦公室/商店用照明,因此,OSRAM表示,該公司將以提升照明質量與強調LED照明設計為發展重點。隨Osram持續充實以LED為主的固態照明產品,其固態照明不僅涵蓋0.1-10W產品線,且應用范圍亦廣,而Osram最小化1WLED組件,除薄型、輕巧化等設計優勢外,更有利于降低成本與提高產品信賴度。 

  在光源模塊的標準化方面,則是必需仰賴各國對于LED照明模塊燈具的各種法規與條文,進一步推動全世界LED照明模塊系統的制度化、標準化及簡單化,尤其目前市場上充斥著規格雜亂并且質量參差不齊的LED照明產品,將不利于建立消費者信心。因此必需針對LED模塊明確制訂基本法規,使LED照明市場得以運作淘汰機制,才能健全LED照明市場并建立消費者信心,如此才有辦法替換傳統節能燈與白燈市場。

  暖白新技術,業者研發有成

  針對LED照明的‘暖白’議題,晶元光電總經理周銘俊指出,暖白的光帶給人們溫暖的感覺,照明用的白色光源中,暖白的比例高達60%以上、冷白的應用僅約30%左右。 

  為達到LED照明的暖白效果,一般是以藍光LED加上紅色熒光粉,但調成暖白色時會較冷白色犧牲約35%出光效率,晶元光電則是利用半導體制程串聯高壓的藍光LED搭配超高效率的紅光LED,產生兼顧超高效率和高演色性的暖白光源,除能突破發光效率的瓶頸外,也更能真實自然地呈現繽紛的色彩。 

  周銘俊進一步指出,晶元光電的超高效率暖白色高壓發光二極管(HighVoltageLED,簡稱HV),不但可以簡化客戶端AC/DC的電路設計和減少壓降的效率損失,更能讓LED在較高效率的低電流模式發光,而LED具有節能省電、壽命長的特色,利用這種光源開發出來的燈泡和燈具可展現出最高的出光效率和高演色性,周明俊認為必定能在LED照明市場創造極大的商機。 

  周銘俊更從技術發展角度深入分析LED照明產業的榮景。他指出,白熾燈泡即將禁用,因此LED的主要競爭對手便是節能燈,LED勢必要在價格上與之拼斗,因此LED芯片的技術發展重點已由過去的lm/W轉而為強調lm/$;再者,在室內照明應用方面,則是HV/ACLED和DCLED互相競爭的局面。

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