|
白色LED是液晶電視及手機等配備的液晶顯示器不可缺少的背照燈光源。最近，LED作為照明器具光源受到的關注越來越高。由藍色LED與螢光體組合而成、并在今天獲得廣泛市場的白色LED問世于1996年。最初是作為實現手機液晶顯示器彩色化的部件開始使用的，后來白色LED市場不斷擴大，技術創新快速發展，現在白色LED已被用作多種產品的主要部件。起初，只有一小部分企業從事白色LED業務，現在卻有很多企業加入競爭。 白色LED經過怎樣的歷程，才得以形成現在具有廣闊發展前景的巨大市場呢？ 日亞化學工業開始向其他公司提供白色發光二極管（LED）專利授權。 由事實上的獨家壟斷，變為多家廠商競爭價格及性能的市場——2002年后，白色LED的開發現場變得繁忙起來。多家廠商開始攜帶著各自的產品及價格提供白色LED。終端廠商可從中進行比較選擇。白色LED變成“普通部件”。 直接反映出這種變化的是，此前一直壟斷LED供應的日亞化學的專利戰略動向。該公司一直不允許其他公司使用GaN類LED以及基于這種LED的白色LED的相關專利。但進入2002年1月后，該公司竟然向西鐵城電子提供了白色LED專利的授權。目前，日亞化學提供的專利只限于結合使用螢光體與藍色LED的技術等，也就是使用GaN類LED制造白色LED元件時所需要的技術（使用這些專利還無法制造GaN類LED）。即便如此，該公司的態度與此前相比也發生了巨大轉變。 西鐵城電子以日亞化學提供的藍色LED及螢光體為基礎，采用自主的封裝技術，開發白色LED產品。日亞化學則從擁有封裝技術優勢的西鐵城電子接受其封裝的白色LED OEM供貨，以擴充自己的產品線。 日亞化學在解釋授權協議時表示，“原因是預計白色LED市場將會擴大”。該公司認為，在市場即將擴大的今天，如果繼續堅持壟斷供應，將會錯過良機。 一家壟斷的格局崩潰 其實，白色LED市場已開始發生巨大變化。對于終端廠商而言，由日亞化學提供的GaN類藍色LED與螢光體組合而成的白色LED幾乎是唯一的選擇。之前在藍色LED市場上與日亞化學三足鼎立的豐田合成與美國科銳都打算正式涉足該市場。 豐田合成已從2001年12月開始量產白色LED，“計劃1年后使白色LED的月產量達到數千萬個”（該公司）。似乎要建立與日亞化學同等的生產體制。科銳也開始樣品提供用于白色LED的、光輸出功率提高至該公司原產品兩倍以上的GaN類LED。 除了日亞化學、西鐵城電子、豐田合成及科銳之外，臺灣LED廠商也開始虎視眈眈地尋找涉足白色LED市場的機會。比如，臺灣光寶電子就預定2002年推出白色LED。日本廠商與臺灣LED廠商均在積極試制并測試使用GaN類LED的白色LED。“臺灣廠商引進了約100臺MOCVD（有機金屬化學氣相沉積法）裝置，用于制造白色LED的基礎部件——GaN類發光元件。如果全負荷運轉，供貨量不會低于日亞化學及豐田合成”（LED廠商的營銷負責人），量產體制似乎已建立起來。 光效率翻倍的產品即將問世 LED廠商紛紛涉足白色LED市場的原因是，白色LED擁有手機、PDA及照明器具等規模龐大的市場。“2002年將從2001年的2億個猛增至6億個，2003年將猛增至12億個”（西鐵城電子），LED廠商認為市場很快就會擴大。 市場擴大的原因是發光效率提高以及單價下滑。發光效率接近目前兩倍的30lm/W產品即將問世。日亞化學計劃2002年4月開始樣品供貨，2002年6月開始量產。豐田合成預定2002年底之前開始量產與之同等的產品。對于已經采用白色LED的終端廠商來說，有望在與原產品相同的功耗下使亮度提高至約兩倍，或者在保持原有亮度的情況下使功耗降至一半左右。 
制造白色LED的廠商急劇增加，導致競爭更加激烈。競爭焦點在于單位價格的亮度以及單位功耗的亮度。白色LED是從手機用彩色液晶面板的背照燈開始使用的。不僅白色LED用量較多的PDA、個人電腦及照明器具方面的用途會擴大，手機等配備白色LED的傳統產品也有望提高亮度并降低功耗。（點擊放大） 戰場從法庭轉向市場“官司再打下去也不會有任何好處”（豐田合成）。圍繞藍色發光二極管（LED）等專利侵權而展開訴訟大戰的日亞化學工業與豐田合成終于在2002年9月17日達成了和解。 產品廠商對此次的和解表示歡迎：“終于迎來了可以自由使用藍色LED的時代”。原因大致有兩個。一個是在設備上嵌入日亞化學工業與豐田合成的藍色LED時，不用再擔心因此卷入法律糾紛。而在此前，使用任何一家的藍色LED，都有可能遭到另一方的起訴。 另一個原因是，涉足藍色LED市場的廠商增加，“價格比紅色LED高出一位數以上的狀態”得以消除的可能性提高。即便日亞化學工業與豐田合成達成和解，也不能保證其他廠商在制造藍色LED時不侵犯兩家公司的專利權。但此次和解意味著日亞化學工業專利戰略方針的轉變。此前該公司一直持“賣產品不賣專利”的態度，但以此次和解為契機，以后有可能會提供技術授權。如此便會有廠商獲得日亞化學工業專利使用權許可。涉足藍色LED市場的門檻實實在在地降低了。 自1996年起連續打了6年官司的日亞化學工業與豐田合成達成和解的原因，是因為藍色LED所處的環境發生了巨大變化的緣故（圖1）。兩公司之前一直憑借供應量及技術實力等引領著藍色LED市場的發展，但現在已無法斷言誰還是絕對的領頭羊。這是因為，日本國內外陸續出現了競爭對手，并且已開始快速崛起。 “光輸出功率不遜色于日亞化學工業與豐田合成”的美國科銳，以及“制造成本只有日本廠商一半”（臺灣華上光電）的臺灣廠商等已在與日亞化學工業及豐田合成等爭奪霸主地位。 雖說競爭對手崛起，但對于其他LED廠商而言，日亞化學工業與豐田合成仍然擁有特殊的地位。其原因是，藍色LED等GaN類發光元件的許多專利仍然掌握在這兩家公司，尤其是在日亞化學工業手中。在市場及技術的變革期，和解后的兩家公司采取什么樣的專利戰略及技術開發戰略，關系到兩家公司能否獲得勝過其他公司的地位。 對于其他廠商而言，就隨用途不斷擴大而迫切要求藍色LED等采用的低功耗化技術等，將有獲得新專利的機會。這關系到在今后的市場上，這些廠商是被日亞化學工業或豐田合成吞并還是吞并對方。
圖中按時間順序列出了日亞化學工業從1993年推出藍色發光二極管（LED）后至今，藍色LED及白色LED等GaN類LED的種類及訴訟案件。最初，GaN類LED市場以藍色LED為主，日亞化學工業一直在訴訟中處于有利地位，但2001年前后情況有了變化。臺灣廠商的涉足導致藍色LED的價格大幅下滑，GaN類LED市場的重心轉向附加值較高的白色LED。日亞化學工業接連敗訴。（點擊放大） 配備LED的產品增加，應用范圍擴大能以彩光裝扮家電的發光二極管（LED）。紅、黃、綠、藍、白，LED迎來了可不必在意價格而隨意使用的時代。 有LED廠商的技術人員說，“現在，紅色和黃色LED，臺灣那邊‘都按一堆多少錢’來算。比豆芽菜都便宜。”世界各地的LED使用量十分龐大，消費量不斷增加。 白色與藍色LED也開始受到這種勢頭的影響。變成了既非高不可攀也沒有特別之處的產品。首先是藍色LED的價格開始迅速崩潰注1）。 注1）藍色LED的價格從2002年開始急劇下滑。原因是供應量增加。供應量增加的原因有兩個。（1）2002年9月17日日亞化學工業與豐田合成達成和解，終端廠商采用其中一家公司的藍色LED，不必再擔心會遭到另一方的起訴，（2）美國科銳及臺灣華上光電等新廠商開發出藍色LED并開始供貨。 某手機廠商的開發人員驚嘆道：“哎呀，藍色LED便宜了很多。3、4年前一個要幾百日元，現在只需要幾十日元”。據說液晶面板的背照燈等使用的藍色LED模塊的價格在這幾年內下滑到了原來的1/10。至于便宜的藍色LED燈，歐美和臺灣竟然出現了10日元（8美分）的甩賣單價注2）。 注2）LED的亮度、色彩表現性及壽命等越高，價格也就越貴。便宜的LED一般被做成砲彈形狀而被稱為“砲彈形LED”，多數情況下亮度等參數較低。 而在藍色LED價格高達數百日元的時代，黑白液晶面板僅發出藍色光就能彰顯出高檔感，這種手機也是用戶羨慕的對象。 隨著時代的變遷，現在藍色LED的價格還不到幾十日元。“以前藍色LED是高檔產品，在玩具領域一直被視為‘禁區’。但價格從去年（2002年）開始急劇下滑，很快就被用在產品上了”（玩具廠商TOMY（當時）），其應用范圍迅速擴大。 受此影響，連原來最為高檔的白色LED的價格也開始逐步下滑。在紅色光、綠色光中混合藍色光，或者在藍色LED中加入螢光體材料便可得到白色光。藍色LED越便宜，白色LED的價格也就越低。 隨著液晶面板向彩色化推進，絕大部分手機都會在背照燈中使用白色LED。2002年時白色LED的單價已下滑至80日元，當時預計到2005年將會下滑至50日元。“在海外，手機的彩屏化速度加快，而且出現了很多從事白色LED業務的廠商，從這些因素考慮，也許價格會以更快的速度下滑”（瑞穗證劵）。 這樣，LED便迎來了可以實現任何顏色、不必在意價格而大量使用的時代。仿佛為了體現這一點，隨處都可以看到“那個產品采用了LED？”、“這也是LED？”等情況。 內容制作方的快速應對令人驚奇 在LED的用途中，使用最多的是“照亮”某一物體。使用LED的地方，必定存在被照對象。在最近嵌入LED的新產品領域，突然成為被照對象的廠商迅速作出應對的事例。 游戲機廠商任天堂在2003年2月14日上市的便攜式游戲機中首次配備了白色LED前照燈。對此敏銳地做出反應的是，游戲軟件“最終幻想（FINAL FANTASY，FF）”系列的開發商史克威爾（當時）。此次的便攜式游戲機剛一配備白色LED燈，該公司就為新游戲軟件設置了色彩調整模式。 當時Advanced Display 就表示，“內容制作商當然要采取應對措施。但用戶一旦看到漂亮的圖像，就不會允許彩色功能倒退了。希望其他產品今后也具備同樣功能的呼聲很高。”還有人要求移動產品更加重視色彩管理。不僅是專用游戲機，手機及PDA等能玩游戲的產品同樣在不斷增加。這些產品的性能也在日益提高，預計類似此次游戲機的事例將會擴大至其他終端。（記者：白倉 資大，大久保 聰，《日經電子》）
2002年全球高功率LED市場急劇增長，創造了歷史紀錄。起到主要推動作用的是手機背照燈用GaN類白色LED。以上調查結果是美國調查公司Strategies Unlimited光電領域負責人Robert Steele在2003年2月于美國舉行的LED技術學會“Strategies in Light 2003”上公布的。Steele表示，2002年高功率LED的銷售額比上年增加50％，創造了18億美元的紀錄，按數量計算同比增長55％。本圖由《日經電子》根據Steele以“Charting New Directions In High―Brightness LEDs”為題發表演講的資料繪制。（點擊放大） 相關文章： 智能手機發展史 1990年代問世，iPhone點燃普及之火 智能手機是指比固定電話以及只能使用短信服 務（SMS）的傳統手機具備更高功能的手機。多為可 管理備忘錄、計算器及日程表等的PDA（個人數字信 息助理終端）與手機相互融合的產品。智能手機的發展史大致可分為1990年代智能手 機剛剛問世的“黎明期”、2000年～2006年商務智能手 機繁榮發展的“商用機擴大期”、以及2007年以后逐步 走進普通消費者視野的“大眾普及期”。另外，日本從 1997年開始提供i模式服務，使得手機的功能大幅提 高，符合智能手機定義的產品成為主流。為了避免混 亂，本文以歐美產品為主介紹智能手機的發展歷程。 智能手機黎明期（1990年代） 全球首款智能手機是美國IBM 公司1994年投放 市場的“IBM Simon”。這款手機裝配備了使用手寫筆 的觸摸屏，除了通話功能之外，還具備PDA及游戲功 能。OS采用的是夏普PDA的“Zaurus OS”。 1996年芬蘭諾基亞公司推出了名為“Nokia 9000 Communicator”的折疊式智能手機。該產品在 折疊狀態下就是一款手機，打開后則會出現QWERTY 鍵盤、十字鍵及長方形黑白顯示屏等。OS 采用美國Breadbox Computer Company的“GEOS”。Nokia 9000 Communicator 受到了商務人士的青睞，后來逐步演 變為1998年上市的“諾基亞9110”、由諾基亞9110按 照美國的手機頻率改進而來并于2000年上市的“諾 基亞9110i”，后來又推出了采用Symbian OS的機型。 1997年，瑞典愛立信公司推出了與Nokia 9000 Communicator相似的“GS88”手機。該手機的說明書 中首次出現了“智能手機”一詞。 商用機擴大期（2000年～2006年） 進入2000年以后，市場上出現了很多采用面向 PDA及嵌入設備的通用OS的智能手機。這些手機使用 Symbian、Palm OS及Windows CE等OS。 首次采用Symbian OS 的智能手機是愛立信的 “Ericsson R380 Smartphone”。該機的數字鍵部分 采用可像門一樣開關的機構，打開后會出現長方形觸 摸屏，可作為PDA 使用。合上后可作為手機使用。繼 愛立信之后，諾基亞也于2000年投放了采用Symbian OS 的智能手機，后來諾基亞的智能手機便一直使用 Symbian OS。 配備Palm OS 的首款手機是京瓷的“Kyocera 6035”。該手機的形態與Ericsson R380基本相同， 打開數字鍵部分時，可作為Palm PDA使用。該手機于2001年2月上市。 至于Windows CE 智能手機系統，最早是美國微 軟公司2002年發布的“Microsoft Windows Powered Smartphone 2002”。配備該系統的首款手機是微軟 自己推出的“Orange SPV”（由臺灣宏達國際電子生 產）。該OS系列后來被更名為“Windows Mobile”，韓 國三星電子及夏普等公司向市場投放了多款采用這 種OS的智能手機。 加拿大RIM（Research In Motion）公司的現行 “黑莓”（BlackBerry）手機的首款原始機型問世于 2003年。該機配備QWERTY鍵，融合了電子郵件、SMS 及Web瀏覽等功能。 以上這些手機均以企業用戶為目標，以嵌入商務 軟件的形式提供。因此，基本未向普通消費者推廣。 大眾普及期（2007年～） 讓普通消費者購買并使用智能手機。掀起這股 潮流的是美國蘋果公司于2 0 0 7 年6 月投放市場的 iPhone。這款手機配備有幾乎所有操作都以觸摸屏 完成的用戶界面（UI）、基本與個人電腦同等的Web瀏 覽器和電子郵件功能，以及與iTunes 聯動的音樂播 放軟件等，從而將智能手機提高到了任何人都能使用 的水平。 隨后，美國谷歌公司于2007年11月發布了智能手 機軟件平臺Android。2008年，美國T-Mobile USA公司 推出了首款配備Android的智能手機“T-Mobile G1” （由臺灣宏達國際電子生產）。此后，美國摩托羅拉移 動公司、三星電子以及日本與瑞典的合資公司索尼愛 立信移動通信等公司都相繼推出了Android智能手機。 之前一直開發企業用智能手機OS的微軟在看到 iPhone與Android成功之后也轉變了方針，于2009年 2月宣布開發出面向普通消費者的“Windows Mobile 6.5”及“Windows Phone 7”。 采用Windows Mobile 6.5的手機于2009年10月投 放市場，Windows Phone 7手機則于2010年10月問世。
點燃智能手機普及之火的第一代iPhone |
