光電產業

光電產業係指凡是製造應用光電技術之元件，或採用光電元件為關鍵零組件之設備、系統的所有產業。若以產品來分類可分為下面五項：

光資訊—影像掃描器、光碟機、傳真機、雷射印表機、數位影音光碟

機(DVD)

二、光電元件—發光二極體(LED)、雷射二極體(LCD)、液晶顯示器(LCD)、

光耦合器等

三、光學元件與器材—照相機、鏡片、投影機、幻燈機、望遠鏡

四、光通訊—光纖、光傳輸接受器及連接器

五、光學應用—光電檢測與控制、雷射加工與醫療

根據光電協進會(PIDA)所作的統計資料指出，1997年我國光電總產值為新台幣一千六百三十六億元，其中如掃描器、發光二極體、光碟機等產品的產值，均已在世界前三名。就光電產業結構來看，光儲存類佔24.65%為最高，其次為光電顯示器19.41%、光學元件與器材類17.64%、光纖通訊2.18%、雷射與光學應用1.38%。在86年中因為光碟機的迅速發展，使光儲存類的成長率超過100%，而液晶顯示器在通訊器材(大哥大、呼叫器)、掌上型遊樂器、電子雞的熱銷下，生產量也持續大幅增加中。近年來，在光電產業的結構中以資訊產品的成長最快，超過光電總產值的四成以上，其次為光電元件約佔三成，光學元件排第三但佔有率由近三成下降到二成以內，目前我國光電產值主要集中在影像掃描器、液晶顯示器、發光元件、以及唯讀型光碟機，多偏重在資訊類產品，另外的光纖、光纜雖然目前比重不高，但因為Internet的迅速發展，光纖網路的鋪設使用會逐漸增加，在未來也會是有很大爆發潛力的項目。

1997年十大光電產品

單位:百萬元台幣
1997年排名	1996年排名	項目名稱	產值	成長率
1	4	光碟機	34,510	152.56%
2	1	掃描器	25,683	21.06%
3	3	LCD	22,800	41.10%
4	2	LED	18,770	21.10%
5	5	照相機	12,400	30.56%
6	6	傳真機	8,767	43.11%
7	7	VFD	7,600	5.56%
8	8	太陽眼鏡	4,763	-18.06%
9	9	CD、CD-ROM VCD	3,480	51.57%
10	10	光學元件	2,894	41.10%
總計			141,667	43.29%

光碟片/光碟機

光碟片(CD)是利用光學原理來記錄及讀取資料內容的一種儲存媒體，由於資訊的傳輸從單純的文字到圖片、動畫、影像、音效，光碟片的容量已發展到650MB，相當於25萬張A4紙張大小的文、數字或74分鐘的CD唱片，因其高儲存容量的特性，主要應用在儲存影像、聲音等占用大記憶體空間的應用程式，並因其易尋找、保存期長及成本低等優點使之成為多媒體電腦最主要的儲存媒體，光碟片也由原本只能讀取、到CD-R(CD-Recordable 可錄一次光碟片)、CD-RW(可重複讀寫光碟片)。CD-R因資料只能改寫一次，原本並不十分被看好，但因為資料不能更改具有存證的功能，政府機構、公司企業會選擇其作為存檔之用，而且其價格遠較CD-RW便宜，同時日本方面已停止擴產，錸德(月產能700萬片)、中環成為最大的供應商；CD-R可分為綠片、金片、藍片，當中綠片的價格最低、市場占有率則最高。CD-RW並不能與CD-ROM完全相容，需要24倍數以上且具有Multi-Read的光碟機才能相容，在CD-RW光碟機價格持續下降的帶動下，CD-RW光碟片的需求也在逐漸上升，但由於CD-R可與現有的光碟機相容，價格又相對便宜，需求呈現穩定成長。

光碟機近年來成長快速，而且已是多媒體電腦中的必備產品，去年度光碟機出貨量660萬台產值256億元，成長102%擠下掃描器在光電產品中排名第一，根據資策會的估計，今年出貨量將達1758萬台，呈現跳躍式成長，產品結構自去年上半年的10倍速、12倍速、16倍速、20倍速到第四季的24倍速，今年更增快到32倍速、40倍速，但因為速度的提升已經很有限，而且光碟機在未來將會被DVD代替，因此廠商在光碟機上的競爭只好來自價格競爭。光碟機的關鍵性零組件包括光學讀取頭、晶片組及主軸馬達，占成本最多的光學讀取頭技術仍在日本手中，工研院光電所都已經與業者合作開發製造光學讀取頭及主軸馬達，晶片組的部份聯電、華邦、揚智也已投入此一領域。國內光碟機的前五大廠為源興、廣宇、英群、明碁、建碁，為降低成本生產線也逐漸外移中。

明碁電腦在台灣、馬來西亞、大陸蘇州、墨西哥都有工廠，光碟機的部份月產量約60萬台，是國內最大的廠商，OEM的比率約6成；源興在大陸東莞、英國蘇格蘭、馬來西亞皆有廠房，光碟機主要在東莞生產月產能約60萬台，OEM約占7成，今年預計出貨量將超過600萬台；英群現在的主要產品就是唯讀型光碟機產品已推到40倍速，可重寫式光碟機也有生產，今年預估光碟機出貨量可超過500萬台，下半年還將推出DVD-ROM；廣宇現有新竹廠及大陸廠，月產能在40萬台上下，和英群一樣自有品牌的比重較高；現在市面上的產品因24倍速的價格已經相當於成本，廠商除OEM訂單外已減少生產，但因為CD-ROM已經是末代產品，更高倍數的產品不會再一直推出(現為32、36、40倍)，但因為DVD-ROM的銷售情形並不如預期，光碟機的生命週期還可以再延續，只是價格的不斷下跌對於大廠會比較有利。

掃描器

影像掃描器是一種能將文字、圖案、影像等資料，透過光學掃描動作將資料轉換成電腦可以辨識之訊號以供處理、儲存或輸出等之輸入裝置，目前普遍應用在桌上排版系統(Desk-top Publishing)、OCR(光學字元辨識)、PC、FAX、CAD/CAM(電腦輔助設計製造)及電子檔案資料庫等方面。影像掃描器為結合光學元件、電子電路、動態機械以及軟體技術的產品，依其技術層次與應用範圍可分為相機型影像掃描器(Camera Scanner)、桌上型影像掃描器(Desk-top Scanner)、掌上型影像掃描器(Hand-Held Scanner)、大型影像掃描器(Large-format Scanner)、滾筒式影像掃描器(Drum Scanner)等五類，其中桌上型又可分為平台式(Flat-bed)影像掃描器、饋紙式(Sheet-feet)影像掃描器以及幻燈片/底片(Film)影像掃描器三種。

1980年代由於電荷耦合元件(CCD)、數位/類比和ASIC技術的發展，大幅提高影像處理的能力。但起初因單價過高、影像品質不佳、產品規格未統一，市場規模一直無法擴大，到1992年才制定了TWAIN標準軟體介面統一了規格，各廠商的產品相容、應用層面提升、解決問題的能力、色彩掃描的解析度及光學文字辨識等都大為增強，普及度才逐漸增加。而之前居高不下的價格一直是掃描器在推廣上的問題之一，但從去年以來，掃描器也進入價格戰，300dpi(dot per inch)的價格已掉落到100美元以下，廠商幾乎已無利潤可言，600dpi的價格也在100美元左右，如力捷就已經停止生產300dpi的產品，在今年度600dpi掃描器會是市場主流，但價格預計在第四季也會見底，廠商勢必要朝解析度更高的產品發展來維持利潤。

若依掃描器的應用領域與市場區隔來看，可大致分為三類：一、個人及家用市場，以影像處理、瑩幕保護程式及繪圖為主，要求的解析度不高，選購的重點為安裝、操作簡單並可搭配適當的應用軟體；二、企業及辦公室市場，以製作投影片、幻燈片及文件資料管理為主，需以不同產品機型及應用軟體來滿足文字辨識及資料管理的要求；三、專業市場，以專業影像輸入及桌上排版系統為主，著重產品的品質、速度及尺寸大小。掃描器除了與一般資訊電子產品有相同的電子製程要求外，尚須光學機械部份的調整步驟，我國現在除了少數零件如CCD、AD/DA(類比/數位)轉換器及搭配應用的軟體尚需進口外，其餘零組件廠商皆可自行開發或委託國內其它廠商生產；在掃描器的成本結構上，材料成本約占8成，其中CCD是最主要的零組件約占17%~21%。

目前國內掃描器三大廠為力捷(Umax)、鴻友(Mustek)、全友(Microtek)，在國外皆以自有品牌和HP、AGFA相比較，由於價格的下降會使利潤減少，因此各廠商OEM的比重也在逐漸減少，自有品牌的比重約在6成以上。力捷目前

月產量約30萬台，大陸蘇州廠計畫從6月份開始試產，產品以600dpi、高階的1200dpi掃描器為主；鴻友目前的月產量約40萬台，在大陸的獨資廠月產能2萬台、合資廠月產能5000台，其中平台式掃描器就占90%；全友的月產能約在25萬台左右，上海廠產能約為3萬台，因為低階的產品都已移往大陸生產，毛利還能維持不錯的水準；另外致伸也很積極投入掃描器市場，在平鎮、東莞的廠房總計月產能可達到30萬台的水準，大騰則主要生產CIS影像掃描器，旭麗、明電則是以OEM的訂單為主。根據資策會的統計，1997年我國掃描器的總產量為9441萬台，產值為9億2100萬元，各項產品中平台式掃描器因用途廣、單價下降，其成長幅度最大(由1996年187萬台到1997年799萬台)，前四大廠鴻友、HP、力捷、全友的市場占有率就高達80%以上。在原材料影像感測器的部份，單色CIS(接觸式影像感測器)原是應用在傳真機上，而後發展出彩色CIS可用在掃描器上以降低成本，因此自從敦南發展出彩色CIS後就備受關注，起初受限於良率一直不佳而無法量產，在今年第二季後良率已有明顯改善，未來對低階的產品(300dpi、600dpi)在獲利方面將會有幫助。

附表:影像感測器

種類	面積型影像感測器		線型影像感測器
	CCD	CMOS Sensor		CCD	CIS
特性	感光能力強解析度高畫素數可超過百萬需三種電壓—15V、5V、-9V 耗電量較高	解析度差約八萬畫素消耗電力小，只需單一電壓5V 可模組化生產，組裝容易		以電荷耦合方式傳送訊號畫素數介於2000至5000之間光學掃描方式為透鏡縮小型，故較占空間	分為密接型及完全接觸型光學掃描方式採原稿方式，故可縮減光學路徑減少體積解析度較差
應用產品	監視攝影機、保全監視器數位照相機、影像電話			掃描器、傳真機

數位靜態照相機Digital Still Camera

數位靜態照相機DSC的基本結構包括了光學、電子及機械等三方面，藉由CCD將相機鏡頭所採取到的影像轉換為數位影像訊號，再記錄於Flash memory或儲存媒體上，傳統相機則是經由膠片上的感光劑受光後起化學變化，再經顯影液的浸泡後顯像，因此數位相機是不需使用底片就可儲存影像。目前DSC入門機種的畫質是35萬-40萬畫素(所表現的點陣約640乘480)，雖然價格在第二季已降到300美元以下，但比傳統傻瓜相機的1千-2千萬畫素解析度要差，即使是最低階的300dpi的掃描器也可達到百萬畫素，相較之下數位相機就貴得多了。在國外已有Fujifilm、Nikon、Canon等廠商推出百萬畫素以上的產品，但因關鍵技術仍在日商手中，國內廠商還是以中低階產品為主。

目前國內已量產的廠商包括普麗光電、鴻友科技、萬能光學及力捷電腦，為達到量產的規模，大部份都還是以OEM的訂單為主。目前數位相機的最大問題還是在解析度不夠高，雖然價格在降低但一般消費者的購買意願並不高；其次則是耗電量大，因為DSC強調即照即看的功能，較高階產品多採用LCD作為取景器，使用時就須連續趨動CCD，而CCD本身極耗電，若使用較大型的充電電池就無法符合體積輕薄、價格低廉的要求。根據工研院光電所的統計資料，1998年全球數位相機市場將成長到347萬台，以日本廠商約可占有60%的市場最大，國內廠商的總數估計可達到40萬台，占有率約為16%，這當中又以掃描器廠商最為積極。

液晶顯示器Liquid Crystal Display

液晶顯示器為光電產業中第三大產品，其產品的特性有低電壓、省電、輕薄、體積小及應用範圍廣，由於它將在未來逐漸取代傳統的監視器，因此除了光電廠中的碧悠、光聯、聯友光電、元太科技以外，已有七家集團包括聯電、永豐餘、中華映管、宏碁、奇美、東元皆欲投入此一市場。現有的液晶顯示器大致可分為下面三類：

一、TN(Twisted Nematic)扭轉向列型LCD—主要應用在手錶、時鐘、電子計算機、電話、傳真機及一般家電用品戥靜態趨動的數位顯示，其製程簡單，投資金額不大且技術已經成熟，每年複合成長率約6%；二、STN(Super Twisted Nematic) 超扭轉向列型LCD—在液晶技術提升後，STN型LCD朝大型化、高

對比單純矩陣趨動之商品開發，運用在資訊處理之字元處理機、筆記型電腦、電子記事本、資訊看板等產品，現階段日本仍掌握90%左右的STN平板供給市場，其技術層次較高；三、TFT(Thin Film Transistor)型LCD—在1985年主動矩陣之TFT彩色液晶顯示器開發成功，1992年10吋大型液晶顯示器量產，使LCD市場快速發展，TFT型LCD因其反應速度最快、適用於動畫顯示，被運用於電視投影機、錄放影機、汽車導航系統、多媒體筆記型電腦、娛樂電玩等，TFT型LCD是目前顯示效果最好的液晶顯示器，關鍵技術仍掌握在日本手中。

我國在LCD的生產上還是以小尺寸的TN、STN-LCD為主，技術已逐漸追上日韓，加上具生產成本優勢，廠商都可維持一定的獲利；TFT型LCD是未來取代CRT監視器的LCD監視器最重要的元件，其製程前中段為面板(玻璃基板)的製造，後段是將面板、背光源、趨動IC等組裝成品，但其面板的主要原材料

包括導電玻璃、偏光板、彩色濾光等皆須自日本進口，我國廠商才剛切入部份

材料的生產。台灣在發展LCD上的優勢是擁有優異半導體製程技術，對投入TFT型LCD較無進入障礙；我國為世界最大監視器生產國，且筆記型電腦也是全球第三大，因此來自下游的需求不成問題；雖然投資TFT-LCD廠需大量資金，

台灣企業向來自有資本比率高、負債比率低、財務結構相對較佳，資金來源較不成問題。至於在發展的劣勢方面，現有技術仍落後日、韓，尤其在TFT-LCD的中段製程難度高，需克服良率的問題才能達到經濟規模。

在1997年全球LCD市場產值約101億美元，其中TN型約10億美元，中小尺寸STN型約11億美元，TFT型則為68億美元，很顯然TFT型占有絕對的優勢，未來的成長率估計將超過25%，這也是為何國內廠商紛紛欲投入生產，這當中除了自行開發外，也有與世界級大廠技術合作開發的，發展方向則為全彩色、低成本、低耗電、寬視角、輕薄化、及耐震耐熱等。近來LCD的價格下滑速度很快，雖然韓國方面的減產對穩定價格也些許助益，對我國廠商搶攻市場也有幫助，但最終還是要靠技術的提升、成本的降低才能真正在LCD市場上占有一席之地。

發光二極體Light Emitting Diode

發光二極體簡稱為LED，其元件發光的方式是將電流通到化合物半導體晶體上，藉著電子與電洞結合發出能量而產生光，簡單分類LED可分為可見光及紅外光，而紅外光的波長在不可見光的範圍，雖無法作照明之用，但現今普遍用在遙控器及無線通訊上。可見光的部份早期因亮度不足，只用在電子產品的指示燈或大型看板，但目前已發展出高亮度產品，將可開始用在照明設備上；

和燈泡相比，LED是冷光即不經發熱就產生光，可製成小型燈泡，使用壽命高達十萬小時，是燈泡的三十倍，且耗電量很低，另有體積小、可視性佳、顏色多等特性若能成功取代照明設備，將會帶來很大的衝擊(現已開始用在新竹科學園區的交通號誌)，同時LED適合作大型顯示螢幕，可應用在大型廣告看板上。

若就LED的生產流程來看，上游是製作原材料單晶、磊晶，中游則切割成各式晶粒，下游則封裝成各種產品如燈泡型LED、數字顯示LED、點矩陣顯示器，應用在顯示看板、指示燈。目前上游廠商最大的是國聯光電，中下游有光寶、光磊、億光等，但因磊晶的原材料幾乎全來自日本，國內自行供給的數量非常少，產業發展受到限制，因此如國聯、光寶等公司也已在去年採購大型有機金屬氣相磊晶設備(MOVPE)，來提高我國超高亮度磊晶的產量。MOVPE可製造超高亮度全彩的發光二極體(紅、橙、黃、綠、藍及白光)、紅色雷射二極體(LD)、高速高功率紅外線發光二極體(IrDA)、微波通訊磊晶片(MMIC)、高效率太陽能電池，用途相當廣泛。在發光二極體的產品發展上，從最早的低亮度

紅光到中亮度的綠光、橘光、黃光，再到高亮度的紅光、橙光、黃光、淺綠，

到現在的高亮度深綠及藍光，由工研院光電所在86年3月發展出的超高亮度藍光，在全球排名第四，僅次於日亞化學、豐田、三陽電機。因為綠光、藍光LED

的研發成功，即可以作出全彩的看板，目前將再繼續朝高亮度的白光發展，一旦高亮度白光LED研發成功，將可應用在日常照明上，以LED使用壽命長、較省電、發熱少，較現在的燈泡使用效率高很多，將會有很大的應用範圍。

LED在未來產品的發展趨勢上，將朝向小型化(Portable、Pocketable)、全彩(Full Color)、低成本、面板化發展，應用範圍包括資訊產品(指示燈、光源、背光源)、通訊產品(指示燈、光源、顯示面板)、消費性電子產品、看板、號誌、汽車(儀表板、煞車燈、車尾燈)等，另外尚有機發光體(Organic& Polymer LED)的研發，其主動發光、軟性、全彩、可調色、便宜、高亮度、可製作由個別光點構成之圖案，使用範圍更廣。目前LED的封裝廠也已到大陸設廠，但90%的晶粒從國外進口，對我國來說應是很大的市場。

表二、發光二極體的產品別及用途

	產品項目	用途
發光　原件	發光二極體晶粒 LED chips	發光二極體、數字顯示器、點矩陣顯示器、傳真機光源顯示器、家電、通訊、電腦、汽車等消費性產品之指示用元件。
	紅外線二極體晶粒 Infrared Emitting chips	紅外線發光二極體、光斷續器等供遙控之元件。
感測	檢光二極體晶粒 Silicon Photodiode chips	檢光二極體、光電晶體元件、供家電、通訊、電腦、汽車等消費
原件	檢光電晶體晶粒 Silicon Phototransistor chips	性產品遙控接收之元件。
系列產品	發光二極體大型動態看板 The Module of LED Movie Displays	道路狀況顯示、鐵路交通顯示、室內顯示、戶外顯示。

數位式影音光碟片(DVD)/光碟機

數位式影音光碟片(Digital Versatile Disk)的單面容量為4.7GB，雙面為8.5GB，每面可儲存133分鐘，並且可以有不同的故事結局，音訊技術使用杜比AC-3立體環繞音效，最多可儲存8個聲音頻道32國語言字幕，影像處理方面則利用MPEGⅡ，因此無論在音效、畫質各方面皆勝過LD、VCD，各大片商、獨立片廠也都陸續推出DVD的影片，為避免盜版將全球共分為6個區域，不同地區的片子需配合該區的機器才能欣賞影片，台灣則屬於第3區，目前以錸德、中環的產量、片源最多；自1996年DVD推出以來，市場一直看好該產業會是未來光電產業中最具發展潛力的，將逐漸取代現有的光碟片，但價格偏高以及影音光碟機的規格沒有完全統一，造成產品推廣上的瓶頸，也因此遲至目前DVD還無法普及到一般的家庭用戶中。

我國光電產業在1987-1994年平均成長率17%，到1994年開始產值由新台幣621億元迅速增加到861億元、1073億元、到1997年已成長到1464億元，每年的成長率38%、25%、36%，可謂成長相當快速。我國LED發展仍以可見光為主，中下游產業在全球僅次於日本、美國，由於現在國內廠商是屬金字塔型，即下游廠商多但上游廠商供應不足，相當缺乏高亮度磊晶片，且關鍵技術(如光碟機、DVD讀寫頭)、材料多控制在日本手中，因此國內應多籌建高亮度磊晶片廠，或是藉策略聯盟來整合上下游產業。目前國內最主要的光電產業的公司相當多，已上市、上櫃的有光寶、光磊、碧悠、光聯、億光及敦南，在86年度如光寶的EPS近5元、光磊近3元、光聯約2.8元、億光約3.5，業績都相當良好，各公司的擴展計畫也很多，光寶將在今年正式切入雷射二極體的生產，可應用在雷射指示器、密碼掃描器、及光碟機和DVD的讀寫頭；光磊也投資在現址擴增生產線，月產能可由10億顆增加到12億顆；光聯也在今年增設二條新生產線，投入超扭轉向列液晶顯示器(STN)開發，並增加一條TN型液晶顯示器的生產線。光電產業的範圍相當大，國內在電腦週邊產品的發展上也相當好，但技術依然落後日本，因此國內仍以OEM的比重較高；而上游磊晶原料也多依賴進口，是另一個我國廠商可以積極投入的領域。