led专利布局之比较研究

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1、台灣LED產業上中下游專利佈局之比較研究第二章文獻探討第一節LED產業一、LED的定義發光二極體(LightEmittingDiode,LED)是一種固態的半導體元件，利用二極體內分離的2個載子，分別為帶負電的電子與帶正電的電洞，相互結合的過程中剩餘能量會以光的形式釋放出來，也就是我們所知的光子，屬於冷光發光，不同於鎢絲燈泡的熱發光原理，只要在LED元件兩端通入極小電流便可發光。LED製作材料通常為砷、磷、鎵等Ⅲ-Ⅴ族元素，製作過程包括上游的晶圓製作、磊晶成長，中游的擴散制程、金屬蒸鍍、晶粒製作，以及下游的產品

2、封裝及應用市場等。LED因其使用的材料的不同,其二極體內中電子、電洞所佔的能階也有所不同,能階的高低差影響結合後光子的能量而產生不同波長的光,也就是不同顏色的光,如紅、橙光、黃、綠、藍或不可見光等.我們可把LED所發出的光分成可見光LED(波長450~780nm)及不可見光LED(850~1550nm)。在可見光LED部份，若再依亮度來又分為傳統亮度LED及高12亮度LED(見表一)，傳統亮度LED主要以GaP、GaAsP及AlGaAs等材料做成，主要發出黃色到紅色的光，在可見光部分傳統亮度產品已是成熟型產品，

3、產量雖大，不過由於價格低產值不高；高亮度LED主要以AlGaInP及GaInN等材料做成，依不同的材料能做到的發光範圍較傳統亮度廣，主要應用在大型看板、交通標誌、背光源、汽車第三煞車燈。較成熟的AlGaInP(紅、橙、黃光)應用廣泛，價格已與傳1GaP，磷化鎵，Ⅲ-Ⅴ族（三五族）元素化合的化合物。GaP是一種間接遷移型半導體，具有低電流、高效率的發光特性，可發光範圍函蓋紅色至黃綠色，為LED主要使用材料之一。2AlGaAs，砷化鋁鎵，為GaAs和AlAs的混晶。AlGaAs適合於製造高亮度紅光及紅外線LED，主

4、要以LPE磊晶法量產，但因需製作AlGaAs基板，技術難度高。13台灣LED產業上中下游專利佈局之比較研究統亮度接近，前一波最熱門的藍光，主要是用GaInN所做的晶粒，而目前最看好白光LED的市場需求，近期全彩手機風行，使白光背光源炙手可熱，隨著技術進展，也正逐步取代一般照明市場，擁有十分龐大的商機。在不可見光LED方面，又可分成紅外線LED(波長850~950nm)及光通訊LED及LD(波長1300~1550nm)，其中以紅外線LED應用範圍較為廣泛，除了以往的搖控器、開關等傳統應用之外，也包括資訊設備、無線

5、通訊及交通系統等新應用34的IrDA模組。光通訊LED/LD主要是做為光通信模組、條碼讀取頭、CD讀取頭及半導體電射等用途。由於這方面投入較高，技術難度大，產品的價格與毛利率也較好，目前市場是美、日、歐等大廠分食的局面。而台灣目前主要是以可見光為主，而且競爭相當激烈，然而在不可見光的部份，台灣廠商不只在營收上佔的比重比較少，在全球的佔有率上也是很小，所以不可見光仍有很大的發展空間。òLED的優點其較傳統的燈泡有許多的優點如:壽命長、省電、較耐用、耐震、牢靠、適合量產、體積小、反應快，故下游應用的產品種類與範圍日

6、趨增多，惟生產照明用所需的藍光在專利權保護下，產品價格仍高,加上所產生的白光較傳統的照明器材3IrDAInfraredDataAssociation。紅外線傳輸埠。為短距離無線傳輸技術之一。IrDA是93年由HP、IBM、Sharp、SONY等五十家廠商在美國建立的標準。主要在整合資訊週邊紅外線傳輸裝置，建立統一傳輸標準，與其他標準最大的不同在於，紅外線傳輸是利用直線可見光進行，每一傳輸點之間，不可以有外物阻隔或其他電子設備干擾。IrDA藉由紅外線進行傳輸，有效傳輸距離達8公尺，傳輸速率達每秒16Mbps，發射

7、解度達120度，可應用在桌上型電腦、筆記型電腦、數位相機、行動電話及個人行動助理(PDA)等產品，使用者只需在電子產品上，安裝紅外線傳輸埠之後，可以直接和另一種電子產品，不需再用線路或網路卡連接兩端裝置，就可輕鬆、高速的傳輸資料。4雷射二極體(LaserDiode-LD)又可稱為半導體雷射，和LED產品同樣具有輕薄短小、高壽命、耐震等特性，但其和LED相較之下，雖同屬由PN接合機制產生電子及電洞結合而達到發光的效應，但前者屬於誘導性發光，LED則是自然的放出光來，因此雷射光方向性佳，輸出功率強，適合長距離、大容

8、量之通信用的光源及存取高密度記錄媒體，而LED則只適用於短距離、小容量之通信用及儲存用之記錄媒體上。14台灣LED產業上中下游專利佈局之比較研究在亮度上仍有差距，短期內仍無法取代傳統照明設備。◎表1LED分類波長分類材料發光顏色應用領域不可見光紅外線GaAs無(700nm~940nm)IrDA模組、搖LEDLED(850~950nm)GaAlAs控器(850nm以上)光通訊LED/LD