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點滴累積技術能量

推動台灣LED產業發光

Big Push Forward for Taiwan’s LED Industry
魏茂國
 

LED在台灣發展三十餘年,
工研院投入LED的領域也有二十多年,
但是在節能與環保的潮流影響下,
可說大約進入二十一世紀後,
LED才普遍受到重視;
也由於LED的發展腳步驚人,
想要在全球產業中占有一席之地,
技術研發的支持與重要性便不言而喻。

 
術的突破與效能的提升,是LED在節能減碳趨勢下獲得重用的關鍵。其實,早年LED的發光效率極差,就算用肉眼直視也不會感到刺眼。即使後來有國外業者開發出以藍光元件搭配黃色螢光粉,發出白光的方式,看起來更像個照明燈源,但顏色還是很暗淡,因此也漸漸地不受重視,研發與專利的投入愈來愈少,使得台灣在LED的發展陷入停滯。

直到2000年左右,效率經過大幅提升的LED愈來愈亮,讓人注意到它的存在,市場也才逐漸打開。在用途上,過去LED原本多是做為各種儀器上的顯示元件,後來則運用到手機與筆記型電腦等IT產品上,除了省電之外,亦增加了產品的質感;成為照明元件的應用則是另一個轉捩點,不僅用途更廣,讓一般人都能享受到LED的優點,也突顯出LED的未來價值。

 

二十多年前的先頭布局

LED的研究在工研院中算是歷史悠久,而且經過多次的轉變。1981年設置第一個LED實驗室,研究重點是LED以電力操作的特性。而隨著研發重點由上游的磊晶材料成長,轉為強化應用的概念,LED實驗室也在約1994年開始著重在LED元件與系統的發展。

雖然說是往應用端發展,但在LED效能不彰的年代,實際能夠發想出的應用也有限。當時較為顯著的成果是引進亞洲第一台MOCVD(有機金屬磊晶成長系統)機台,同時成功開發了MOCVD技術,並技轉至台灣的廠商,成為至今台灣LED業界的主要生產方式;後來更於1996年與廠商合作成立晶元光電,投入LED上游磊晶元件的製造。

1984年進入工研院服務,現為工研院電子與光電研究所光電元件與系統應用組組長的朱慕道指出,當LED的發光效率經過改善後,不僅產業看待LED的態度不同了,工研院也才從以前零星的研究中跳脫出來,開始急起直追,希望能趕上歐、美、日等國。

尤其LED的應用範圍相當廣泛,從照明、背光源,到各類的電子用品,其結構本身也包含了封裝、材料、結構、散熱等不同的技術,使得進行LED相關研究的已不只是光電,還包括材化、能環等單位,都希望能夠以不同的領域及技術,找到LED的應用方式。

直到後來透過工研院內的焦點計畫,將各所及各團隊發展LED的計畫與資源加以整合,使得技術上有了交流,執行起來也更有效率。工研院電光所光電元件與系統應用組光電元件製程及封裝部專案經理林明德就表示,工研院有較完整的上、中、下游技術能量,也就利於像LED這樣具備多樣特性的技術發展。

 

產值未能與產量比肩

二十多年前就開始進行的相關研究,為我們的LED產業打下了今日的基礎,目前台灣在LED的產量上已是全球第一大。但美中不足的是,由於我們未能握有關鍵性的專利,因此業者得付出大筆的授權費用,而且即便生產與品質做得再好,利潤仍是相當微薄;產量雖大,但產值卻不如其他先進國家。

儘管如此,LED的未來性與趨勢仍不可忽視。在一片方興未艾的情勢中,工研院於2003年發起為時兩年,具有指標意義的「白光照明光源開發技術業界科專計畫」,邀集了國內LED上、中、下游的廠商共同開發,也加速了LED技術的提升與導入,並且拉近與國際領先技術的距離。

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