漫谈白色LED发展史（一）

　　白色LED是液晶电视及手机等配备的液晶显示器不可缺少的背照灯光源。最近，LED作为照明器具光源受到的关注越来越高。由蓝色LED与萤光体组合而成、并在今天获得广泛市场的白色LED问世于1996年。最初是作为实现手机液晶显示器彩色化的部件开始使用的，后来白色LED市场不断扩大，技术创新快速发展，现在白色LED已被用作多种产品的主要部件。起初，只有一小部分企业从事白色LED业务，现在却有很多企业加入竞争。
　　白色LED经过怎样的历程，才得以形成现在具有广阔发展前景的巨大市场呢？
　　日亚化学工业开始向其他公司提供白色发光二极管（LED）专利授权。
　　由事实上的独家垄断，变为多家厂商竞争价格及性能的市场——2002年后，白色LED的开发现场变得繁忙起来。多家厂商开始携带着各自的产品及价格提供白色LED。终端厂商可从中进行比较选择。白色LED变成“普通部件”。
　　直接反映出这种变化的是，此前一直垄断LED供应的日亚化学的专利战略动向。该公司一直不允许其他公司使用GaN类LED以及基于这种LED的白色LED的相关专利。但进入2002年1月后，该公司竟然向西铁城电子提供了白色LED专利的授权。目前，日亚化学提供的专利只限于结合使用萤光体与蓝色LED的技术等，也就是使用GaN类LED制造白色LED元件时所需要的技术（使用这些专利还无法制造GaN类LED）。即便如此，该公司的态度与此前相比也发生了巨大转变。
　　西铁城电子以日亚化学提供的蓝色LED及萤光体为基础，采用自主的封装技术，开发白色LED产品。日亚化学则从拥有封装技术优势的西铁城电子接受其封装的白色LED OEM供货，以扩充自己的产品线。
　　日亚化学在解释授权协议时表示，“原因是预计白色LED市场将会扩大”。该公司认为，在市场即将扩大的今天，如果继续坚持垄断供应，将会错过良机。
　　一家垄断的格局崩溃
　　其实，白色LED市场已开始发生巨大变化。对于终端厂商而言，由日亚化学提供的GaN类蓝色LED与萤光体组合而成的白色LED几乎是唯一的选择。之前在蓝色LED市场上与日亚化学三足鼎立的丰田合成与美国科锐都打算正式涉足该市场。
　　丰田合成已从2001年12月开始量产白色LED，“计划1年后使白色LED的月产量达到数千万个”（该公司）。似乎要建立与日亚化学同等的生产体制。科锐也开始样品提供用于白色LED的、光输出功率提高至该公司原产品两倍以上的GaN类LED。
　　除了日亚化学、西铁城电子、丰田合成及科锐之外，台湾LED厂商也开始虎视眈眈地寻找涉足白色LED市场的机会。比如，台湾光宝电子就预定2002年推出白色LED。日本厂商与台湾LED厂商均在积极试制并测试使用GaN类LED的白色LED。“台湾厂商引进了约100台MOCVD（有机金属化学气相沉积法）装置，用于制造白色LED的基础部件——GaN类发光元件。如果全负荷运转，供货量不会低于日亚化学及丰田合成”（LED厂商的营销负责人），量产体制似乎已建立起来。
　　光效率翻倍的产品即将问世
　　LED厂商纷纷涉足白色LED市场的原因是，白色LED拥有手机、PDA及照明器具等规模庞大的市场。“2002年将从2001年的2亿个猛增至6亿个，2003年将猛增至12亿个”（西铁城电子），LED厂商认为市场很快就会扩大。
　　市场扩大的原因是发光效率提高以及单价下滑。发光效率接近目前两倍的30lm/W产品即将问世。日亚化学计划2002年4月开始样品供货，2002年6月开始量产。丰田合成预定2002年底之前开始量产与之同等的产品。对于已经采用白色LED的终端厂商来说，有望在与原产品相同的功耗下使亮度提高至约两倍，或者在保持原有亮度的情况下使功耗降至一半左右。
　　　　制造白色LED的厂商急剧增加，导致竞争更加激烈。竞争焦点在于单位价格的亮度以及单位功耗的亮度。白色LED是从手机用彩色液晶面板的背照灯开始使用的。不仅白色LED用量较多的PDA、个人电脑及照明器具方面的用途会扩大，手机等配备白色LED的传统产品也有望提高亮度并降低功耗。（点击放大）　　战场从法庭转向市场
　　“官司再打下去也不会有任何好处”（丰田合成）。围绕蓝色发光二极管（LED）等专利侵权而展开诉讼大战的日亚化学工业与丰田合成终于在2002年9月17日达成了和解。
　　产品厂商对此次的和解表示欢迎：“终于迎来了可以自由使用蓝色LED的时代”。原因大致有两个。一个是在设备上嵌入日亚化学工业与丰田合成的蓝色LED时，不用再担心因此卷入法律纠纷。而在此前，使用任何一家的蓝色LED，都有可能遭到另一方的起诉。
　　另一个原因是，涉足蓝色LED市场的厂商增加，“价格比红色LED高出一位数以上的状态”得以消除的可能性提高。即便日亚化学工业与丰田合成达成和解，也不能保证其他厂商在制造蓝色LED时不侵犯两家公司的专利权。但此次和解意味着日亚化学工业专利战略方针的转变。此前该公司一直持“卖产品不卖专利”的态度，但以此次和解为契机，以后有可能会提供技术授权。如此便会有厂商获得日亚化学工业专利使用权许可。涉足蓝色LED市场的门槛实实在在地降低了。
　　自1996年起连续打了6年官司的日亚化学工业与丰田合成达成和解的原因，是因为蓝色LED所处的环境发生了巨大变化的缘故（图1）。两公司之前一直凭借供应量及技术实力等引领着蓝色LED市场的发展，但现在已无法断言谁还是绝对的领头羊。这是因为，日本国内外陆续出现了竞争对手，并且已开始快速崛起。
　　“光输出功率不逊色于日亚化学工业与丰田合成”的美国科锐，以及“制造成本只有日本厂商一半”（台湾华上光电）的台湾厂商等已在与日亚化学工业及丰田合成等争夺霸主地位。
　　虽说竞争对手崛起，但对于其他LED厂商而言，日亚化学工业与丰田合成仍然拥有特殊的地位。其原因是，蓝色LED等GaN类发光元件的许多专利仍然掌握在这两家公司，尤其是在日亚化学工业手中。在市场及技术的变革期，和解后的两家公司采取什么样的专利战略及技术开发战略，关系到两家公司能否获得胜过其他公司的地位。
　　对于其他厂商而言，就随用途不断扩大而迫切要求蓝色LED等采用的低功耗化技术等，将有获得新专利的机会。这关系到在今后的市场上，这些厂商是被日亚化学工业或丰田合成吞并还是吞并对方。
　　　　图中按时间顺序列出了日亚化学工业从1993年推出蓝色发光二极管（LED）后至今，蓝色LED及白色LED等GaN类LED的种类及诉讼案件。最初，GaN类LED市场以蓝色LED为主，日亚化学工业一直在诉讼中处于有利地位，但2001年前后情况有了变化。台湾厂商的涉足导致蓝色LED的价格大幅下滑，GaN类LED市场的重心转向附加值较高的白色LED。日亚化学工业接连败诉。（点击放大）　　配备LED的产品增加，应用范围扩大
　　能以彩光装扮家电的发光二极管（LED）。红、黄、绿、蓝、白，LED迎来了可不必在意价格而随意使用的时代。
　　有LED厂商的技术人员说，“现在，红色和黄色LED，台湾那边‘都按一堆多少钱’来算。比豆芽菜都便宜。”世界各地的LED使用量十分庞大，消费量不断增加。
　　白色与蓝色LED也开始受到这种势头的影响。变成了既非高不可攀也没有特别之处的产品。首先是蓝色LED的价格开始迅速崩溃注1）。
　　注1）蓝色LED的价格从2002年开始急剧下滑。原因是供应量增加。供应量增加的原因有两个。（1）2002年9月17日日亚化学工业与丰田合成达成和解，终端厂商采用其中一家公司的蓝色LED，不必再担心会遭到另一方的起诉，（2）美国科锐及台湾华上光电等新厂商开发出蓝色LED并开始供货。
　　某手机厂商的开发人员惊叹道：“哎呀，蓝色LED便宜了很多。3、4年前一个要几百日元，现在只需要几十日元”。据说液晶面板的背照灯等使用的蓝色LED模块的价格在这几年内下滑到了原来的1/10。至于便宜的蓝色LED灯，欧美和台湾竟然出现了10日元（8美分）的甩卖单价注2）。
　　注2）LED的亮度、色彩表现性及寿命等越高，价格也就越贵。便宜的LED一般被做成砲弹形状而被称为“砲弹形LED”，多数情况下亮度等参数较低。
　　而在蓝色LED价格高达数百日元的时代，黑白液晶面板仅发出蓝色光就能彰显出高档感，这种手机也是用户羡慕的对象。
　　随着时代的变迁，现在蓝色LED的价格还不到几十日元。“以前蓝色LED是高档产品，在玩具领域一直被视为‘禁区’。但价格从去年（2002年）开始急剧下滑，很快就被用在产品上了”（玩具厂商TOMY（当时）），其应用范围迅速扩大。
　　受此影响，连原来最为高档的白色LED的价格也开始逐步下滑。在红色光、绿色光中混合蓝色光，或者在蓝色LED中加入萤光体材料便可得到白色光。蓝色LED越便宜，白色LED的价格也就越低。
　　随着液晶面板向彩色化推进，绝大部分手机都会在背照灯中使用白色LED。2002年时白色LED的单价已下滑至80日元，当时预计到2005年将会下滑至50日元。“在海外，手机的彩屏化速度加快，而且出现了很多从事白色LED业务的厂商，从这些因素考虑，也许价格会以更快的速度下滑”（瑞穗证劵）。
　　这样，LED便迎来了可以实现任何颜色、不必在意价格而大量使用的时代。仿佛为了体现这一点，随处都可以看到“那个产品采用了LED？”、“这也是LED？”等情况。
　　内容制作方的快速应对令人惊奇
　　在LED的用途中，使用最多的是“照亮”某一物体。使用LED的地方，必定存在被照对象。在最近嵌入LED的新产品领域，突然成为被照对象的厂商迅速作出应对的事例。
　　游戏机厂商任天堂在2003年2月14日上市的便携式游戏机中首次配备了白色LED前照灯。对此敏锐地做出反应的是，游戏软件“最终幻想（FINAL FANTASY，FF）”系列的开发商史克威尔（当时）。此次的便携式游戏机刚一配备白色LED灯，该公司就为新游戏软件设置了色彩调整模式。
　　当时Advanced Display 就表示，“内容制作商当然要采取应对措施。但用户一旦看到漂亮的图像，就不会允许彩色功能倒退了。希望其他产品今后也具备同样功能的呼声很高。”还有人要求移动产品更加重视色彩管理。不仅是专用游戏机，手机及PDA等能玩游戏的产品同样在不断增加。这些产品的性能也在日益提高，预计类似此次游戏机的事例将会扩大至其他终端。（记者：白仓 资大，大久保 聪，《日经电子》）
　　　　2002年全球高功率LED市场急剧增长，创造了历史纪录。起到主要推动作用的是手机背照灯用GaN类白色LED。以上调查结果是美国调查公司Strategies Unlimited光电领域负责人Robert Steele在2003年2月于美国举行的LED技术学会“Strategies in Light 2003”上公布的。Steele表示，2002年高功率LED的销售额比上年增加50％，创造了18亿美元的纪录，按数量计算同比增长55％。本图由《日经电子》根据Steele以“Charting New Directions In High―Brightness LEDs”为题发表演讲的资料绘制。（点击放大）

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智能手机发展史
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　　智能手机的发展史大致可分为1990年代智能手 机刚刚问世的“黎明期”、2000年～2006年商务智能手 机繁荣发展的“商用机扩大期”、以及2007年以后逐步 走进普通消费者视野的“大众普及期”。另外，日本从 1997年开始提供i模式服务，使得手机的功能大幅提 高，符合智能手机定义的产品成为主流。为了避免混 乱，本文以欧美产品为主介绍智能手机的发展历程。

　　智能手机黎明期（1990年代）

　　全球首款智能手机是美国IBM 公司1994年投放 市场的“IBM Simon”。这款手机装配备了使用手写笔 的触摸屏，除了通话功能之外，还具备PDA及游戏功 能。OS采用的是夏普PDA的“Zaurus OS”。
　　1996年芬兰诺基亚公司推出了名为“Nokia 9000 Communicator”的折叠式智能手机。该产品在 折叠状态下就是一款手机，打开后则会出现QWERTY 键盘、十字键及长方形黑白显示屏等。OS 采用美国Breadbox Computer Company的“GEOS”。Nokia 9000 Communicator 受到了商务人士的青睐，后来逐步演 变为1998年上市的“诺基亚9110”、由诺基亚9110按 照美国的手机频率改进而来并于2000年上市的“诺 基亚9110i”，后来又推出了采用Symbian OS的机型。
　　1997年，瑞典爱立信公司推出了与Nokia 9000 Communicator相似的“GS88”手机。该手机的说明书 中首次出现了“智能手机”一词。

　　商用机扩大期（2000年～2006年）

　　进入2000年以后，市场上出现了很多采用面向 PDA及嵌入设备的通用OS的智能手机。这些手机使用 Symbian、Palm OS及Windows CE等OS。
　　首次采用Symbian OS 的智能手机是爱立信的 “Ericsson R380 Smartphone”。该机的数字键部分 采用可像门一样开关的机构，打开后会出现长方形触 摸屏，可作为PDA 使用。合上后可作为手机使用。继 爱立信之后，诺基亚也于2000年投放了采用Symbian OS 的智能手机，后来诺基亚的智能手机便一直使用 Symbian OS。
　　配备Palm OS 的首款手机是京瓷的“Kyocera 6035”。该手机的形态与Ericsson R380基本相同， 打开数字键部分时，可作为Palm PDA使用。该手机于2001年2月上市。
　　至于Windows CE 智能手机系统，最早是美国微 软公司2002年发布的“Microsoft Windows Powered Smartphone 2002”。配备该系统的首款手机是微软 自己推出的“Orange SPV”（由台湾宏达国际电子生 产）。该OS系列后来被更名为“Windows Mobile”，韩 国三星电子及夏普等公司向市场投放了多款采用这 种OS的智能手机。
　　加拿大RIM（Research In Motion）公司的现行 “黑莓”（BlackBerry）手机的首款原始机型问世于 2003年。该机配备QWERTY键，融合了电子邮件、SMS 及Web浏览等功能。
　　以上这些手机均以企业用户为目标，以嵌入商务 软件的形式提供。因此，基本未向普通消费者推广。

　　大众普及期（2007年～）

　　让普通消费者购买并使用智能手机。掀起这股 潮流的是美国苹果公司于2 0 0 7 年6 月投放市场的 iPhone。这款手机配备有几乎所有操作都以触摸屏 完成的用户界面（UI）、基本与个人电脑同等的Web浏 览器和电子邮件功能，以及与iTunes 联动的音乐播 放软件等，从而将智能手机提高到了任何人都能使用 的水平。
　　随后，美国谷歌公司于2007年11月发布了智能手 机软件平台Android。2008年，美国T-Mobile USA公司 推出了首款配备Android的智能手机“T-Mobile G1” （由台湾宏达国际电子生产）。此后，美国摩托罗拉移 动公司、三星电子以及日本与瑞典的合资公司索尼爱 立信移动通信等公司都相继推出了Android智能手机。
　　之前一直开发企业用智能手机OS的微软在看到 iPhone与Android成功之后也转变了方针，于2009年 2月宣布开发出面向普通消费者的“Windows Mobile 6.5”及“Windows Phone 7”。
　　采用Windows Mobile 6.5的手机于2009年10月投 放市场，Windows Phone 7手机则于2010年10月问世。

　　　　点燃智能手机普及之火的第一代iPhone