厂商对LED照明寄予厚望
由于上述市场因素,台商在原本占有优势的LED背光模组市场上踢到铁板。除硬着头皮应战外,为追求成长还必须另辟市场,LED照明遂成为业者厚望之所寄。尤其晶圆、磊晶、封装及传统照明厂商看在眼里,不可能把商机拱手让人。 
2005年起即有厂商默默耕耘,投身此系列产品开发,甚至许多厂商喊出2008年是LED照明元年的口号;但3年过去,似乎只有日本的需求商机逐渐成形,而其他市场包括中国大陆的十城万盏LED灯计划,实际执行成果并不佳。 
然而,在地球暖化和能源价格日渐走高影响下,节能减碳已成全人类不得不面对的残酷现实。低价新能源尚未能开发商业运转前,采用节能产品是最有效的方法;而节能中,占有人类耗用能源近20%的照明,成为最直接而有效的减能对象。各种节能照明产品中,LED照明拥有比白炽灯泡高的节能效益,较长的使用寿命、相对耐用的产品特性与光照品质,遂成为替代照明首选。 
根据FREEDONIA的市场分析,2010年全球照明市场规模约为940亿美元,之后每年至少维持10%的年成长率,预估2015年可达1,400亿美元。而考虑LED灯具可调光及高演色性的光源特性,LED照明将会是各项照明产品之冠。以市场潜能、产品特性与未来更多的产品应用来看,LED照明市场均是值得关注的行业。就2010年而言,全球LED照明市场规模达到将近50亿美元,市场规模较2009年成长近46%,估计往后5年会以平均至少40%的成长率茁壮发展。因此市场专家十分看好LED照明的未来,预测其将是LED产业成长的火车头。但从2011年的发展看来,却令人感到泄气,究其原因,LED技术障碍及产业标准可说是目前碰到最大的困难。 
    克服技术窒碍 创造未来成长契机追求产品效能过程中,功率使用越大,损耗也相对增加;欲提高LED亮度,热耗就会伴随产生。所以要降低热耗,可藉系统设计来提高电力效能,但技术突破不是一蹴可几。对温度敏感度高的LED元件,导引散热与降低热耗一样重要,否则操作温度升高,造成产品老化与寿命锐减,则完全违背开发LED照明强调延长寿命的初衷。 
目前LED产品发展的障碍大致有五项。首先是LED晶粒光效率与封装后光效率,据业界公开资讯,实验室所做之单晶光效率最高已可做到每瓦250流明(250LM/W),但商品化封装后的LED仅能达到约150LM/W左右。预估未来在技术不断进步下,封装后20单晶光效率至2015年逐渐可达到约190LM/W,而未来几年LED之光效还会往上提升。 原本台湾厂商在笔记型电脑的全球市占率超过90%,LED背光模组市场亦为两岸厂商所寡占,然而近来却渐失市场。平板电脑竞争的加入则带来不确定性,笔电厂商加紧切入超轻薄笔电(ULTRABOOK)应战;但台商何时能切入萤幕LED背光模组市场,以及何时可在市场上与日本厂商一较长短,都考验着台湾LED业者的能力。是否能在ULTRABOOK上扳回一城,对台商是项考验。 
其次是LED的热效率。如前所言,热耗会严重影响产品的发光效能与产品寿命。根据科锐(CREE)及欧司朗光电半导体(OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS)等LED业者的公布资料(图3),当LED操作时,其PN结点温度必须维持在75~85℃之间,才能确保晶粒的光效率达到85%以上,且工作寿命维持在5万小时。当温度每上升10℃,就会造成3~6%的光衰,寿命也会立即减半。 
市面上众多照明产品,宣称其LED可达100~125℃且10万小时寿命,但如果在产品设计不佳情况下,此说法未免言过其实,实际上,大多数产品会因散热不当,引发高光衰与产品寿命折损。当消费者以高于数倍的价格,在市场上买到与普通灯具寿命同等的LED灯具时,可能对LED灯具的节能与经济效用投下不信任票。对厂商而言,如何采用高光效LED,又能同时兼顾操作温度维持在适度温度内,是相当重要的技术课题。 
再来是LED照明的电效能技术障碍。LED照明不像一般使用交流电(AC)驱动的灯源,只要直接接通电源或降压后就可发光。目前使用之LED大多为直流电(DC)驱动之低电压元件,所以线路必须经过交直流转换、降压等程序,这种转换造成约10~15%的电能损失;此缺失若无适当散热,累积在灯具内会造成光衰与寿命简短问题。 
因此,如何提高电效能是所有厂家必须共同面对的问题。2008年,台湾工业技术研究院以交流电源驱动的LED技术为基础,成立AC电源LED照明开发联盟,期望以先进的AC技术,减少交直流电源转换来提高电源效能。但交流电源的效率处理是另一门技术课题,若无法克服不同地区的交流电供电品
再者,灯具二次光学效能也是LED发展的一大障碍。LED灯经由晶体上一次光学光罩处理后,必须再经适当的二次光学设计,才能符合消费者过去使用传统光源时的光域分布需求,否则当传统灯具与LED替换时,会造成光照设计须重新更新及更换灯具的高成本投资。因此如何降低灯源替换成本或导入情境灯光设计,以诱导消费者的使用兴趣,才能克服导入市场的高投资成本障碍。 
最后是国际LED及照明大厂的专利掣肘。除上述四个重要的技术议题外,无论是LED晶粒或照明灯具的二次光学,国际大厂因较早与长期的技术与市场投入,设立许多专利屏障,使得台湾业者须仰人鼻息或付出高昂专利授权,导致无利可图。因此,一方面增加研发投资,另一方面加强产业结盟来避开专利的掣肘,是一项重要议题。所以未来二至三年,是LED照明产业普及化的关键时刻。 
市场对四大技术发展的预测,如表1所示。市场普遍认为,LED产品进展未来5年是重要的关键期;换言之,当产品效能逐渐由60%提升至80%过程中,产品发展还有相当的发展空间。产品臻至成熟前,市场虽仍有许多障碍,但这也是新进照明业者的机会,抓紧产品发展脚步,攻城掠地,等到LED性价比超越传统灯具时,就是收割市场成果的时机。 
 
透过两岸合作 进军国际市场
2011年LED市场的微幅成长,只是黎明前的黑暗。LED照明仍是未来几年最具市场爆发力的产业之一。不只表现在节能贡献上,其多样化的色光、高演色性与可调光的特性,可创造比以往各种照明更大的应用与市场。因此,以正确对策来度过目前难关,将可迎接明亮的市场前景。以下将提供几个策略,来改善目前产品与市场状况。 
首先,LED照明相关产品与品质规格或标准,各国为其各自利益,短期间难以统一,专利亦不易克服。台湾业者应妥善利用两岸市场与技术上的优势,共同确立统一标准,以市场力量来换取制定标准与增强专利权谈判的能力,来确保两岸长期的市场利益。 
其次,由于LED照明技术还在成长,产品之替换仍不断发生,以统一规格模组化概念来开发灯源模组,才是正确的概念。否则,非标准化的灯源模组会造成产品替换与售后服务的困难,因而阻碍市场的接受度。 
此外,目前灯源市场的结构,虽有全球品牌大厂寡占倾向,但区域性厂商仍有大赢的条件,尤其是传统走向数位化的时代,拥有技术优势的台湾业者,仍有脱颖而出机会。至于灯具市场因区域文化特性,看重个别市场的个性化需求,市场多属于区域型厂商的天下。台商宜利用两岸共同市场与中国文化创意优势,建立个别产品差异化优势。 
不同其他消费性电子产品,两岸厂商均在同时期建立LED照明产业,虽两岸厂商可能因签署两岸经济合作架构协议(ECFA)而得以共享市场,但个别厂商仍应找出各自发展的优势,以水平分工、各具区隔市场的方式合作。中国大陆厂商在成本上享有竞争优势;台商则可藉设计创意,情境模拟及电脑控制等,走向高质化照明应用。 
总之,未来五年市值有机会成长至1,000亿美元以上的LED照明市场,任何有相对优势的台商都不可轻言放弃。对仍处蜕变时期的LED照明,此时是累积能量面对未来广大市场成长潜力的关键时刻;有了天时,加上两岸经济合作之地利,再用人和共创商机,两岸厂商皆能获取庞大利益。