LED产业链可分为上游单晶片（Single Crystal）、磊晶片（Epitaxy Wafer），中游的晶粒制造以及下游的封装应用。 LED可依照应用的需要，将LED封装成不同的形式，如灯泡型（lamp LED）、点阵型（Display LED）、与表面黏着型（SMD LED）等三种。过去LED封装产业由日本所主导，技术领先市场，然而台湾LED封装产业急起直追，在成长率方面远胜于日本。目前亿光为台湾LED封装龙头厂商，其次宏齐与佰鸿等，LED前三大封装厂产品结构仍以SMD为主力，且应用面逐渐由手机扩展到7吋以上面板背光源。至于白光萤光粉方面，亿光与宏齐分别取得了OSRAM专利授权，佰鸿与立基则有日本厂商的专利授权。

细看LED发光结构

白光发光二极体可依照其制作所使用的物质分为有机发光二极体、与无机发光二极体。目前市场主要半导体白光光源主要有以下三种方式：

• 为以红、蓝、绿三色发光二极体晶粒组成白光发光模组；





• 以蓝光发光二极体激发黄色YAG萤光粉产生白光发光二极体；





• 紫外光发光二极体激发透明光学胶中含均匀混有一定比例之蓝色、绿色、红色萤光粉。

以红、蓝、绿三色发光二极体晶粒组成白光发光模组，具有高发光效率、高演色性优点，但同时也因不同颜色晶粒磊晶材料不同，连带使电压特性也随之不同。因此使得成本偏高、控制线路设计复杂且混光不易。

而由日亚化学所提出，以蓝光发光二极体激发黄色YAG萤光粉产生白光发光二极体，则为目前市场主流方式。日本日亚化学所研发出的白光发光二极体，其结构为在蓝光发光二极体晶片的外围填充混有黄光YAG萤光粉的光学胶，此蓝光发光二极体晶片所发出蓝光之波长约为400～530nm，利用蓝光发光二极体晶片所发出的光线激发黄光萤光粉产生黄色光。但同时也会有部份的蓝色光发射出来，此部份蓝色光配合上萤光粉所发出之黄色光，即形成蓝黄混合之二波长的白光。然而，此种利用蓝光发光二极体晶片与黄光萤光粉组合而成之白光发光二极体，有下列数种缺点：

由于蓝光占发光光谱的大部份，因此，会有色温偏高与不均匀的现象。基于上述原因，必须提高蓝光与黄光萤光粉作用的机会，以降低蓝光强度或是提高黄光的强度。

因为蓝光发光二极体发光波长会随温度提升而改变，进而造成白光源颜色控制不易。

因发光红色光谱较弱，造成演色性较差现象。

至于以紫外光发光二极体激发透明光学胶中含均匀混有一定比例之蓝色、绿色、红色萤光粉，激发后可得到三波长之白光。三波长白光发光二极体具有高演色性优点，但却有发光效率不足缺点。

不论白光LED是以紫外光、或蓝光晶片与萤光粉搭配而成，其共同缺点为发光亮度不足与均匀度控制不易。目前工业界以增加透光度或从晶粒导出更多可用发光量，来解决发光二极体亮度不足之问题。例如使用透明导电材料以增加晶粒的出光量、改变晶粒磊晶或电极结构设计以便汲取出更多可用发光量。另外当使用紫外光LED作激发白光之光源时，因紫外光的波长越短时对人眼的伤害愈大，因此必须将紫外光阻绝于白光LED结构内。要改善以上问题，一方面需提高萤光粉的白光转换效率与阻绝紫外光外漏，另方面是希望在改进萤光发光量的同时亦可改善发光均匀度。

《图一　日本日亚化学专利之白光发光二极体工作原理》

透过封装改善LED发光效率

为改善上述缺点，在美国专利第5,962,971号使用紫外光滤波器（UV filter）作为发光二极体萤光粉层光出射面的封装。此方式除可增加萤光粉层的发光均匀度外，并可吸收阻绝发光二极体晶片所发出之紫外光对人眼的伤害。另外在飞利浦所申请的美国专利第5,813,753号，是在紫外光/蓝光发光二极体晶片的发光面上，镀上一层短波穿透滤波器（short wave pass filter），以增加发光晶片之紫外光出射量与发光二极体发光面之可见光(萤光)反射量。另一方面，在紫外光/蓝光发光二极体之前端出射面以可见光穿透滤波器（long wave pass filter）作封装，亦可增加可见光的穿透率。

《图二　紫外光激发之白光发光二极体工作原理》

提高取光效率 降低热阻

由于高亮度LED的应用面不断扩大，如液晶电视、手机、PDA、以及照明领域等，所以各色LED晶片输入功率的不断提高，对封装技术主要除封装结构要有高的取光效率（extraction efficiency ）外，另一重要关键技术是降低热阻，才能使光输出功率稳定、寿命增加和提高可靠性。 LED发光层所用的磊晶材料采用MOCVD技术和量子井（Quantum Well；QW）结构，使其提高其内量子效率。但由于内全反射（Total Internal Reflection；TIR）原因，使得晶片的光汲取效率过低并产生发热现象。传统的LED封装结构，一般是用胶或银胶将LED晶片黏贴在导线架的反射杯中或SMD基座上，再由金或铝线焊线机完成LED元件的内外连接正负极后，用环氧树脂封装而成。若采用传统式的LED封装形式其程序虽然简单，但其热阻高达250℃/W～300℃/W。LED将会因为散热不良而导致晶片温度迅速上升和环氧树脂变质，进而造成LED元件的加速老化到失去发光功能，且因为持续的热量累积所产生的发光效率降低，并将加速LED元件本身增温，增温效应形成应力造成结构不良而烧毁。

因此，现有的新型LED的设计采用了覆晶（flip-chip）结构来提高晶片的光汲取效率，并改善晶片的散热特性以降低热阻。另一方面也有利用增大LED晶片面积，提高工作电流来增加LED的光电转换效率，以获得较大的发光量。除了LED晶片外，白光LED的萤光粉材料与微光学设计技术也具举足轻重且关键的封装技术。如何进行整体发光二极体结构的二次光学设计以配合材料特性以提高元件的发光效率为目前热门研究方向，例如晶粒内部结构设计反射功能并配合外加的反射器与特殊微光学透镜结构提升LED发光效率。另一方面，改进萤光粉的成份以增加萤光转换效率，亦为世界各大光电半导体厂与照明大厂兵家必争的一块大饼。

台湾LED封装产业市场现况

8月LED封装厂营收月增8.7％ 优于晶粒厂5.2％

据产业研究机构LEDinside资料统计，8月台湾上市上柜LED厂商营收总额共新台币64.11亿元，月增率7.2％，其中封装厂月成长8.7％，优于晶粒厂的5.2％。

LED晶粒厂8月营收总额27.57亿元，较7月成长5.2％，年成长达14％；LED封装厂商8月营收约36.54亿元，较7月成长8.7％。

观察下游LED封装部分，8月份整体营收36.54亿元，月增率8.7％，年增率4.4％。封装厂产值超越去年同期水准。如封装厂商亿光8月营收约11.17亿元，创下历史新高。

LED晶粒需求Q4仍旺 封装厂Q4动能受挫

LEDinside调查，由于高亮度蓝光晶片迄今仍供不应求，预估蓝光LED晶粒订单可望旺到10月份，部份厂商接单能见度甚至达年底。至于LED封装厂则因中小尺寸背光需求渐入淡季、大尺寸背光恐面临客户调节库存，第四季业绩动能可能会受到冲击。

LEDinside指出，观察近期LED市场下游LED封装厂，据调查，目前厂商的订单能见度，大多仅达9月底。 LEDinside表示，主因是第四季以后传统淡季来临，包括中小尺吋的手机背光源等等应用产品需求，将随着手机的出货淡季来临而逐渐下滑。大尺寸背光部分则因第三季LED供给吃紧，面板厂有超额下单（over booking）的现象。预料在第四季面板需求下滑后，面板厂商也将开始调节手中的LED库存。这些因素都将影响部分LED封装厂今年第四季的营收成长动能。

个别厂商来看，封装厂亿光8月份营收约11.17亿元，也创历史新高，月增17.2％、年增9.5％。主要系受惠于中大尺寸背光源和智慧型手机应用比重提升。东贝由于长期布局于背光领域，直接受惠于中大尺寸背光需求，营收续创历史新高，8月营收达4.24亿元，月增5.5％，相较去年同期成长40％。而手机应用比重较高的宏齐，在白牌手机需求出笼下，8月营收达2.62亿元，月增7.1％，下半年新产品导入下，营收仍有成长空间。佰鸿也因打入中大尺寸背光源供应链，8月份营收创新高4.33亿元，月增25.7％、年增22％。

佰鸿今年EPS近1.5元 明年续扩SMD产能

LED封装厂佰鸿，2009年第三季受惠于红外线产品和SMD型LED封装产品订单显著升温，平均产能利用率提高至近90％水位，不仅营收成长，毛利率和获利也可望大幅好转。法人估佰鸿今年第三季营收将较上季成长25％～30％，毛利率将回升到20％以上。另方面，因应TV背光源业务也逐渐展开，佰鸿也预计，将于明年持续扩充SMD型LED封装产能，明年资本支出可能超过5亿元。

目前可见光LED产品（包含一般LED产品、各类高亮度LED产品等等）占佰鸿营收比重达55％～60％，不可见光（红外线LED）产品营收占比约40％～45％。受惠于个别客户需求增温，佰鸿今年第三季红外线产品营收，较上季大增70％，红外线产品之产能利用率也达到近乎满载。至于可见光LED方面，SMD型LED产品则因NB背光源和手机背光源出货稳定成长，第三季平均产能利用率也持续升高到90％水位。

佰鸿预期，9月份营收会比8月份更好。主因是大尺寸背光源业务持续成长，另外中国大陆LED路灯标案也将于近期内加速释出。法人估佰鸿今年9月份营收可望持稳于4亿元高档，第三季合并营收估达12～13亿元，季增25％～30％左右。

由于佰鸿第三季平均产能利用率大幅提升，毛利率可望回升到20％以上，加上费用支出和业外损失减少，法人估佰鸿第三季单季获利有机会挑战1.8～2亿元。

由于佰鸿正积极扩张电视背光源产品业务，初步已打入韩系客户电视背光源供应链，接下来佰鸿还会持续开发台湾和中国大陆等地TV系统厂商的订单，未来规划将持续扩充SMD型LED产能，明年资本支出预估将超过5亿元。

李洲获中国粤港LED照明技术标案

根据中国东莞​​市发展利用市场工作领导小组，今年8月份所发布的「2009年粤港关键领域重点突破项目」中的东莞专项招标揭标公告，台湾LED封装厂李洲科技表示，旗下转投资的东莞李洲电子科技，成为这次台资企业中唯一的得标厂商。得标项目包括LED照明灯具散热技术，以及光效能提升研究和产业化计划。东莞市政府不仅将提供经费奖助，未来得标厂商在争取公共部门标案时，也将有优先权。东莞李洲所开发的LED照明产品、LED路灯，也都将于今年第四季陆续上市。

李洲科技董事长李明顺说，李洲科技在东莞市的电子信息技术投标项目取得第一回合胜利，是通过重重严格的检验。以市场对路灯使用寿命长效期的要求，李洲的产品主要系在亮度、散热及光学设计方面胜出。目前东莞李洲与大陆各省都已展开接洽、合作，其中，东莞和河南地区，可望最先缴出成绩。

李洲近来积极朝照明市场布局。目前在东莞厂区已开始着手建置LED路灯示范工程，除了达到节能目标，同时也供外界进行产品检视。在上游LED晶粒垂直整合部分，李洲转投资的洲磊科技已与旭晶光科技进行整合，未来将加强开发高亮度LED晶粒产品。下游应用则透过转投资的东莞李洲，同步朝LED路灯、崁灯、灯管、台灯、汽车照明及模组等等各项应用发展。

尽管目前李洲主要营收来源仍以LED显示看板应用为主，占营收比重约达60～70％， SMD表面黏着型LED产品营收占比约10％，灯泡型LED产品营收占比约10％，LED照明系统模组产品，合计营收占比仍低于10％。不过，李洲强调，照明应用是LED业者下一步势必要走的路，明年来自照明应用的营收贡献，就会较显著的增长。

Dow Corning Electronics LED封装新型矽封胶

Dow Corning旗下电子部门，推出新型矽封胶（silicone encapsulant）产品，该产品是特别为覆盖成型制程（压缩成型）和点胶制程的LED封装所研发。新型矽封胶拥有(RI)1.54的高折射率，使其具有更高效率的光输出性能;并具有低吸水性，及有效改善热老化性及提升耐光性等优势。该产品并能针对通用的LED封装基板材料（如聚邻苯二甲醯胺、Poly Phthal Amid）提供更佳的黏合性。覆盖成型技术为LED封装的新趋势，与传统点胶制程相比，运用此技术能提高生产量，一次可完成数百个LED封装。

Dow Corning 公司研发的新型矽封胶，将为标准LED封装基板和制作技术提供相容的解决方案。新产品分为高光学折射率和一般光学折射率两种系列，能为所有应用波长范围内的LED提供出色的透光率。此外，该封胶能为LED晶片提供应力消除、防潮和抗紫外线等封装保护功能。

结语

LED已逐渐普及成为日常生活常用的电子元件。目前全球LED发展趋势以白光LED与高亮度LED为主要发展方向，在环保需求与高价能源时代来临的今天，白光LED因省电与轻薄短小特性，并可应需求制作成大尺寸阵列发光模组等而在照明领域成为明日之星。因此若能取代现有照明光源技术，将可为全球能源产业带来新一波产业革命和文明发展。而各种封装技术不断推陈出新，也将为LED提供更好的发光效率。现阶段无论从光、机、电、热等方面探讨白光发光二极体都是可以发挥的领域，其未来发展影响非常深远，值得各界持续投注心力。