全球環保節能意識的抬頭，帶動 LED產業崛起，成立於 1996年的晶元光電，在變化劇烈的產業環境中，致力於創新 工程的推動，從最初的技術創新，一直到流程創新、組織創 新、行銷創新…等。底層蘊含豐沛的創新能量，讓晶電不斷往 前推進，也造就出多項「世界第一」，實至名歸奪下今年的績優創新企業獎。

善用創新精神 探索LED無限可能

績優創新企業獎－晶元光電股份有限公司

文／李惠琳

近年來臺灣積極發展綠能產 業， 其中又以發光二極體 （LED）產業受到高度重視，根據統計，2011年臺灣LED產值已 高達新臺幣1,361億元，超越日本位居全球之冠；而其中晶粒龍頭 廠商晶元光電，更是為臺灣拿下多項「世界第一」的傲人戰績。

在技術面，晶電的紅光發光效率為世界第一、藍光發光效率 排名第三；在產能面，晶電是全球最大的晶粒供應商，其中紅光 晶粒產能全球第一，藍光晶粒在去年大陸產能加入後，也可望躍 居全球第二。

這家成立於1996年的公司，並非國內最早跨入磊晶、晶粒生 產的LED廠商，最初由工研院光電所技轉，從一台MOCVD（有 機金屬化學氣相沉積）開始做起，靠著不斷「創新」，卻打造出 今日牢不可撼的產業龍頭地位。
 

強調技術創新 掌握關鍵專利

在競爭激烈的LED市場，國內廠商最常碰到的問題就是因為 投入較晚，「關鍵專利」往往已被國外廠商申請，例如在DC LED 方面，Philips Lumileds（飛利浦）及OSRAM（歐司朗）等國際 大廠的專利佈局十分完整，導致後進廠商必須以「支付高額權利 金來取得授權」；但專利握在別人手中，就好像被掐住脖子，日 後發展也容易受限。

認清局勢，晶電從成立之初就決定走自己的路，「我們盡可 能避開別人的專利，發展自有專利結構的設計及生產，」晶電研 發中心副總經理謝明勳說，雖然辛苦，卻也讓晶電本身擁有許多 關鍵技術，在產品技術及市場行銷上不致受到既有大廠的限制。

他指出，晶電在技術上一直不斷追求創新，像是發光效率之 所以能有世界級的水準，就是靠自主研發奈米壓印技術、透明基 板轉換製程、可增加光子萃取率的細微結構等技術，才能成功開 發出每瓦216流明的暖白光高壓晶片，成為全球發光效率最高的產 品。

此外，晶電也運用自身的紅光技術，透過結合紅光與藍光晶 粒及黃色螢光粉封裝成單一光源之獨特技術，突破照明光源在冷 白與暖白光效率的差距（warm white gap），同時兼具效率及演 色性。

整體而言， 謝明勳認為晶電在技術創新的成果可從三大層 面來看，包括「MOCVD磊晶技術平台」、「ITO透明導電薄膜 技術平台」， 以及「磊晶層轉移技術平台」。所謂MOCVD磊 晶技術， 是製造高效率發光二極體產品的基礎， 晶電因為在氮 化物、磷化物、砷化物半導體的磊晶技術上， 擁有獨特Kn owhow， 得以在LED產業居於領先地位；目前晶電已擁有超過230台MOCVD，包括Veeco、Aixtron與Thomas Swan等廠牌，「我 們已經具備世界級MOCVD的量產能力。」謝明勳說明指出。

在ITO透明導電薄膜技術平台部分，晶電是首家將ITO透明導 電薄膜運用在高亮度LED的公司，藉由該技術的運用，可降低生 產成本，讓晶電在增加產品效能的同時，也取得成本競爭力。

在磊晶層轉移技術的開發上， 晶電擁有Me ta l Bo n d i n g 、 Glue Bonding及TSB Bonding的工程及量產技術，可將磊晶層 轉移到透明的氧化鋁基板，提升LED出光效率，或是轉移到高散 熱的矽、氮化鋁或是金屬基板，提升散熱效率，以大幅提升LED 操作功率。

此三大技術平台的創新，已讓晶電獲得855篇國內外專利， 且尚有763篇專利正在申請中。
 

改造生產流程 提升附加價值

礙於LED晶圓的特性， 一般晶粒廠都是採「計畫式生產」 （Built to Forecast, BTF），但計畫式生產容易造成大量庫存，為了能減少庫存，晶電開始思索「接單式生產」（Built to Order, BTO）的可能性。

謝明勳指出，對其他產業來說，可能提高生產效率就可以轉 為接單式生產，但對晶粒廠來說，要採用接單式生產很不容易， 「因為LED晶圓是某一範圍的分布，我們沒有辦法像汽車廠商般 設計並生產特定規格的零件。」

舉例來說，若欲生產波長450nm的晶粒，磊晶長出來可能是 444nm，而上面就有442nm～458nm的分布，然後再從中挑出 450nm的部分。因此想要做到接單式生產，「你必須要能預測做 出來的規格，或是發展出快速的驗證方式，讓投片到產出可以符 合想要的規格。」

為此， 晶電除了提高生產流程效率， 將產品生產周期時間 （cycle t ime）從45天縮減至15天外，也發展出一套簡易製程 PEV，可進行快速驗證、預測生產出來的產品規格，並將生產產 品規格符合率從40%提升到90%，順利將流程導向接單式生產， 解決過多庫存的問題。

有了接單式生產的能力，為繼續提升產品附加價值，晶電又 再次進行流程改造，包括前段生產流程與產品結構的標準化，以 及發展可在生產過程中再次調整亮度的技術專利，調整幅度可達 到± 5 0%的範圍， 「如此一來， 我們就可以提供大量客製化服 務。」
 

TRIZ 超前思考 搶攻專利佈局

對比美國企業動輒10%～20%的研發經費，晶電每年3%的研 發費用並不算多；雖然如此，「我們的研發成果卻不比人家來得 差，」謝明勳自豪地說，截至2011年底，晶電共擁有1,618篇專 利。

謝明勳提到，因為國內進入LED市場較慢，若採用逆向工程 （Reverse Engineering）的方式研發，往往只能跟在後面跑， 為了跳脫僅能苦苦追趕的困境，晶電在5、6年前開始導入創新發 明理論 （Theory of Inventive Problem Solving, TRIZ），這套 方法在韓國三星導入且成功突破DVD的技術瓶頸後，聞名全球。

「這是由俄國人所提出的一套創新思考模式，非常適合用在 技術及產品的創新開發」，因為傳統的創意發明流程，是直接由 既有文獻或產品的研究，找出該領域所需要的答案，但這樣複雜 的思考過程往往無法跳脫思考窠臼。

TRIZ的思考過程則是將特定問題（Specific Problem）轉換 成一般性問題（General Problem），接著再從一般性問題的形 式中找到一般性的解決方式，進而轉換為特定的解答，目的就是 要導入與傳統創意思維不同的流程。

謝明勳認為，TRIZ最棒的地方在於它是一種超前的思考方式 （Think Ahead），例如要大家現在試想2015年LED的理想產品 應該是甚麼樣子，在不考慮到現有技術可否達到的情況下，直接 定義幾年後的理想產品，然後再往回推論，需要甚麼樣的技術、 甚麼樣的專利…等，「這樣才有機會先註冊未來需要的專利。」

不過方法雖好，執行起來卻不容易。謝明勳回憶，最初導入 TRIZ， 邀請教授前來授課， 但成效並不如預期， 「因為大家的 思考邏輯都已經固定了，很難跳脫現有情境的限制」，一直到前 （2010）年，公司花了新臺幣1,000多萬元從俄國找來講師，實 地進行專案演練，才漸漸有了成果。目前晶電在專利的產出，從 以往每年二十幾篇，到現在一年150篇以上，「而且都是屬於未來 性專利的申請。」

但有發散，也要懂得收斂。經過TRIZ的創意發想，晶電還必 須從眾多創意中認出「千里馬」、找出有開發價值的計畫；謝明 勳說，當你有100個創意，如果100個都要進行，和僅選出10個 重要的去發展，所耗費的研發資源就會相差很多。但要篩選出重 要的10個，事前的可行性分析就顯得非常重要，透過一套完整、 嚴謹的評估機制，才不會錯過真正重要的，「而這就是晶電的強 項。」

經過審慎的評估後，晶電也結合產學研發能量，「3年內可以 完成的研發我們自己做，3～5年或是一些前瞻性的研究就給工研 院或學校做」，透過產學資源整合、共享，晶電用較少投資獲得 最大產出。

體認到「技術領先帶來的優勢正在縮小」，晶電近年來也積 極將創新力道向外延伸。
 

營運模式多元 併購、協同並行

一般來說，產業發展從草創到成熟的成長力道為一曲線，開 始時成長速度非常快速，並且以技術取勝，誰有技術誰就佔有市 場；但在技術逐漸成熟、飽和後，產業成長力道開始趨緩，這時 候要佔有市場，就得看誰的組織有效率，行銷及營運策略比較高 明，「現在就到了這個階段」。

謝明勳認為，LED產業的技術大約已開發8、9成了，預估到 2015年技術就會飽和。也因此，晶電從早期專注在技術創新，到 近幾年也開始在營運模式上力求創新。

綜觀Nichia、Philips Lumileds、Cree、Osram及Toyoda Go s e i 國際五大LED業者， 多半以垂直方式整合， 但以生產磊 晶、晶粒為主的晶電則選擇水平整合，像是併購同為LED中上游 廠商的國聯、元砷、連勇，以及入股廣鎵等，對於下游的封裝產 業，晶電既不選邊站，也不打算跨足，「我們希望跟所有的客戶 都保持良好關係」。

對於LED應用端，晶電則是採用協同開發的服務模式，「你 不去搶客戶的生意，他才會放心把想法告訴你。」也因此，晶電 過去在LED新應用領域出現時，像是把LED應用在手機、筆記型 電腦、液晶螢幕等，都能領先其他同業推出產品。

訪談結束之前，謝明勳提到，老闆常常跟大家說，不要只想 怎麼樣能賺錢，我們的目標是要去實現LED的無限可能。「實現 LED無限可能」，應該就是最好的註腳，因為這是晶電能繼續創 新的動力，也可以說是他們不斷創新的成果。
 

感 言＞李秉傑 董事長

感謝經濟部頒予晶元光電績 優產業創新獎，能夠獲此殊榮， 正是國家對晶元光電致力於發光二極體產業的高度肯定，也讓晶 元光電所有員工感到無比地鼓舞與振奮。回顧在民國85年，晶元 光電由來自工研院的一群技術團隊所成立，創立至今已屆15年。 在這15年當中，我們不斷致力於技術與產品的創新，在發光二極 體的產品效能上，從苦苦追趕國際大廠，到與之並駕齊驅；並在 專利的佈局上累積多達1,618篇專利。此外經由流程、組織、行銷 與策略的持續改善和創新，讓晶元光電從一家小規模發光二極體 晶片供應商，成長為世界前三大的藍光與最大的四元發光二極體 製造公司，進而成為綠色節能方案的最佳提供者。

展望未來發光二極體的應用領域與範圍將不斷擴大，晶元光 電會持續努力，以超越客戶期望為目標。另外在環保節能方面， 我們相信發光二極體照明將是取代傳統白熾燈泡非常重要的節能 方案。雖然這是一項艱鉅的任務，但是晶元光電會持續提升發光 二極體效能，同時降低產品成本來提高產品性價比（lm／$），以 期早日實現這個目標，並對全球節能減碳盡一份心力。

• 發布日期：2015/04/27
• 最後更新時間： 2024/05/06
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