1、led行業基本面分析2010年5月9日目錄一，總結21.1 行業演進21.2 產業鏈分解21.3 競爭力分析21.3.1 行業壁壘21.3.2 議價能力31.3.3 同業競爭31.3.4 替代威脅31.4 領導企業41.5 下游需求41.5.1 產值預測41.5.2 重點需求51.6 發展趨勢51.7 投資建議5二，行業概況62.1 技術發展62.2 白光led基本情況72.3 產業鏈82.4 競爭格局9三，led制造產業123.1 材料制備行業123.2 設備制造行業133.3 外延片芯片制造行業143.3.1 基本情況143.3.2 大陸市場153.4 封裝行業17四，led應用產業194

2、.1 基本情況194.2 照明應用行業204.3 顯示屏應用行業244.4 背光源應用行業25五，大陸led行業285.1 基本情況285.2 地區發展29六，臺灣led行業32一，總結1.1 行業演進led照明技術的發展路徑可以從兩個維度來拆解：1，色彩豐富，從60年代的紅色，到70年代的黃、綠色，直至90年代的藍、白色；2，發光效率提升，從60年代0.1 lm/w，到80年代的10 lm/w，直至當前的100 lm/w。led的應用范圍隨著其色彩豐富、發光效率提升，逐步從60年代的指示燈市場，發展到90年代的手機背光市場，直至當前的顯示屏、中型尺寸lcd背光等市場，未來還可能向大尺寸背光、

3、通用照明、車頭燈等市場滲透，市場容量可能從幾百億美元，躍升為上千億美元，前景看好。1.2 產業鏈分解led產業鏈大致分為制造和應用兩個環節。制造環節又可細分為：上游的單晶片襯底制作、mocvd制造；中游的外延晶片生長、芯片、電極制作、切割和測試分選；下游的產品封裝。應用領域又可大致分為三部分：照明應用、顯示屏、背光源應用。1.3 競爭力分析1.3.1 行業壁壘環節襯底制作設備制造外延片、芯片封裝組件技術難度因藍寶石襯底片要求表面光潔度在納米級以上，研磨尤其困難國際上只有德、美、英、日等非常有限的企業可以商業化生外延片提高外量子效率、降低結溫、有效散熱；芯片成品率傳統封裝技術成熟，多芯片封裝技術

4、難度大，關鍵是散熱問題專利壁壘極高，日亞擁有藍寶石襯底專利，cree有sic襯底專利極高，行業最領先的日本企業對技術嚴格封鎖核心專利由日亞、豐田合成、lumileds、cree、osram等控制較低，大功率led有一定專利壁壘生產特點技術驅動技術驅動技術資本工藝勞力規模工藝技術集中度寡頭壟斷寡頭壟斷高端高（五大）中低端低集中度很低主要壁壘專利壁壘、技術壁壘技術壁壘、專利壁壘mocvd臺數、工藝成熟水平、專利授權關鍵在于資本實力和管理的精細化，大功率led制造有技術壁壘進入門檻極高極高偏高低1.3.2 議價能力環節襯底制作設備制造外延片、芯片封裝組件對下游議價能力強，襯底材料必然會影響整個產業，

5、是各個技術環節的關鍵強，mocvd的供貨能力是限制led芯片公司產能擴張的瓶頸中高端擁有較強議價能力；低端產能旺盛，議價能力不足弱，除了有技術含量的大功率、多芯片封裝供需寡頭壟斷，供需穩定以銷定產，下游需求旺盛gan基芯片產能擴大較快。低檔產品供大于求，高檔產品則價高難求屬于勞動密集行業，市場供給充分1.3.3 同業競爭全球led產業主要分布在日本、臺灣、歐美、韓國和大陸等國家與地區。 日本約占38%的份額，是全球led產業最大生產國，保持高亮度藍光和白光led的專利技術優勢，在高亮度led市場居于領導地位。 美國及歐洲地區掌握上游外延及芯片核心技術，產業垂直整合最為完整，以高端應用產品市場為

6、主，在大尺寸lcd背光源、白光照明及汽車應用等高端市場占有優勢。 臺灣由封裝起步，逐步向上游外延及芯片領域拓展。臺灣以低價策略逐漸威脅到日本的領導地位，基本占據了中低端led市場，目前產值位列全球第二，市場占有率約24%。 中國，封裝仍是led產業中最大的產業鏈環節，但芯片比重持續提高。近幾年芯片產能擴大較快，在全球led芯片市場中的占有率逐年提升，從2003年不足10%增長到將近20%。 韓國led芯片前幾年才組建，在新興市場發展迅速，目前掌握led的技術達到世界先進水平。臺灣、大陸、韓國等公司受專利牽制很大，其中尤以臺灣最為突出。目前核心專利由日亞、豐田合成、lumileds、cree、o

7、sram等控制，他們采取橫向（同時進入多個國家）和縱向（不斷完善設計，進行后續申請）擴展方式，在全世界范圍內布置了嚴密的專利網。日亞是技術轉讓、授權、訴訟的主要發起人。新興廠商的應對辦法是，提高自身研發實力，研發出獨特的專利技術，獲得老牌企業的相互授權。1.3.4 替代威脅從理論上講，led是目前最先進的照明技術。相比于傳統照明技術，它最大的優點是：能耗低、壽命長、體積小、安全環保。但受困于技術和產業化瓶頸，led在價格、發光效率、光衰、散熱性、一致性等方面與傳統照明技術仍存在一定距離，尤其在大功率照明領域仍缺乏競爭優勢。但傳統照明行業屬于勞動力密集型行業，而led卻屬于新興半導體行業，發展的

8、基本特征就是：技術升級快，價格下降快，規模增長快。相信隨著led產業鏈的完善，在未來的5年內，led的初置成本與技術性能將接近或比傳統照明技術更有優勢。1.4 領導企業 日亞：全球gan藍光led和白光led技術的領導者，與cree在gan芯片專利上有交叉授權，持有臺灣光磊科技（opto tech）的股權。 豐田合成：與日亞一樣同為gan藍光led的先驅，與tridonic atco合資生產高亮度白光led。 cree：以生產sic基藍光led芯片聞名，主要客戶是agilent、sumitomo和osram，與日亞在gan芯片專利上有交叉授權。 lumileds：在大功率led封裝技術上領先，

9、飛利浦電子業務的一部分，因此有掌握整個產業鏈的可能性 歐司朗：擁有白光led專利熒光粉的技術，專利授權給了億光。 seoul半導體：前幾年才組建，目前掌握led的技術達到世界先進水平；gan基藍、綠光led，目前技術指標較高 晶元光電：合并后的新晶電在gan基藍、綠光外延、芯片和四元系algalnp的外延、芯片，月產能分別為世界第一詳細情況見下表環節襯底制作設備制造外延片、芯片封裝組件領先企業nichia、cree德國aixtron、美國veeco（92%）nichia、cree、lumileds、osram、豐田合成、晶電nichia、citizen、osram、agilent、光寶、億光大

10、陸公司晶能光電（擁有si襯底專利）無廈門三安、上海藍寶、大連路美、上海藍光、士蘭微約600家，佛山國星、寧波愛米達、廈門華聯、深圳超亮臺灣無無外延片：晶電、華上、璨圓；芯片：光磊、鼎元寶光、億光、宏齊、佰鴻1.5 下游需求1.5.1 產值預測國內應用照明顯示背光目前產值2009年為262億2009年為145億2009年為125億成熟產品景觀照明、交通信號燈、汽車內飾燈信號指示器、顯示屏小尺寸背光源近期看點車內用照明與車尾燈大型廣告牌10寸以下的led背光中期看點室外照明（路燈）nb背光源長期看點車頭燈與室內一般照明tv背光源潛在產值上千億幾百億幾百億1.5.2 重點需求國內應用市場規模現狀前景

11、汽車車燈一輛汽車需要200多顆led（內部100顆、外部200顆）除led前照燈以外，均已商品化，汽車前照燈處在研發過程中短期看，車內照明可望先成為主要的應用市場；長期看，led被廣泛運用于車外照明領域通用照明照明燈市場規模254億美元，是led巨大未來市場行業標準未建立、企業規模小、led發光效率未達標預計led在2010年前還不能進入通用照明市場，大量取代白熾燈和熒光燈將分別在2012年和2020年顯示屏2008年全國產值為85億元我國led顯示屏廠商已經具有了很強的實力，占據了國內市場的大部分份額看好led廣告牌產品nb背光led應用在nb的顆數提高到40顆到50顆2009年是led作為

12、筆記本電腦背光源起飛的開始，第一季的滲透率達到13%滲透率進一步提高到50%tv背光led監視器逾200顆市場、電視動輒上千顆，2009年led電視的市場規模預計為100萬臺，占平板電視市場消費總量的5%索尼、三星、lg、海信、philips相繼推出led背光源2012年大尺寸液晶面板采led 背光源面板出貨量將超過冷陰極燈管，到了2015年將成長到1.85億片（滲透率72%）1.6 發展趨勢 需求大幅增長：未來可望進入車用高功率照明、路燈、通用照明、中大尺寸背光源中，產值潛力大 價格下滑：未來隨著產業化深入，led的價格也會大幅下滑 性能完善：led的發光效率、光衰、散熱、一致性等問題取得進

13、一步改善 專利壁壘下降：白色、藍色led的基礎專利在2010年上半年到期。osram為主的歐美企業對技術轉讓呈現積極態度，可能逼迫nichia也將加快對外授權的速度。 兼并加劇：傳統照明巨頭通過收購進入led市場、同業通過收購兼并來擴張、芯片或外延片廠通過垂直整合保證芯片的一致性，提高工作效率1.7 投資建議 上游材料制作、mocvd設備制造行業技術壁壘高，專利門檻高，議價能力強，屬于寡頭壟斷，受益下游旺盛的需求，擁有很強的競爭能力 中游外延片芯片制造行業有一定工藝難度，受技術專利保護，對下游議價能力較強。但行業同業競爭越發激烈，臺灣、韓國、中國企業快速發展，對老牌廠商形成較大沖擊，產能釋放較

14、快，可能會出現短暫的供大于求。需要關注的指標有：已投產的mocvd數量、芯片價格、專利權問題。更看好高功率led芯片制造行業 下游封裝行業屬于勞動密集型行業，技術成熟、門檻低、集中度低、競爭激烈，更看好有一定技術壁壘、一致性高、熱控制好的封裝企業二，行業概況2.1 技術發展概述led是發光二極管（light emitting diode）的簡稱，屬于一種化合物半導體元件結構主要由pn結芯片、電極和光學系統組成發光機理利用注入pn結的少數載流子與多數載流子復合，從而發出可見光把電能轉化為光能，光學構造體將發出的光幾無損失的集合起來，經狹小的結構投射出來led的顏色是根據它使用的半導體成份造成，目

15、前有紅、黃、藍、綠及白光等分類按發光管發光顏色分紅色、橙色、綠色、藍色有色透明、無色透明、有色散射、無色散射按發光出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管按發光強度角分布圖分高指向性、標準型、散射型按發光二極管的結構分全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝、玻璃封裝等按發光強度和工作電流分普通亮度、超高亮度、高亮度發光二極管技術發展60年代初在砷化鎵基體上使用磷化物發明了第一個可見的紅光led驅動電流在20ma，只能發出紅色的光，而且發光效率只有0.1 lm/w此時led主要用gaas、gap二元素半導體材料70年代中引入元素ln和n，使led產生綠光、黃光、橙

16、光led照明的發光效率提高到了1 lm/w80年代初引入砷化鎵、磷化鋁，第一代高亮度的led誕生先是紅色，其光效達到10 lm/w，然后是黃色、綠色此時主要用gaasp三元素半導體材料90年代初出現四元化合物材料ingaalp（磷化鋁鎵銦）制成了可用于戶外顯示的超高亮度紅、橙、黃光led1993年日亞公司的中村修二成功發明了ingan（氮化銦鎵）超高亮度藍光led藍光led的出現具有劃時代的意義，使得白光led的實現變得可能1996年白光led誕生，由此開創了led照明的新時代2000年led在紅、橙區的光效達到100 lm/w，在綠光區的光效達到50 lm/w近期led不僅能發射出純紫外線光

17、而且能發射出真實的“黑色”紫外光目前產業化的白光led發光效率在30-50 ml/w應用發展主流技術投產時間應用紅色led1970年代音響指示燈、汽車儀表燈紅色高功率led1980年代剎車燈藍光、綠光高功率led、白光高功率led2000年代小尺寸顯示屏背光源、大尺寸顯示屏背光源、戶外顯示屏、車用頭燈高功率白光led成熟技術2010年代后特殊照明、室內照明性能優勢光線質量高光譜中沒有紫外線和紅外線，沒有熱量、沒有輻射能耗小同樣亮度下耗電量僅為普通白熾燈的1/8到1/10壽命長性能穩定，壽命長(一般為10萬到1000萬小時)可靠耐用非正常報廢率很小，維護費用極為低廉應用靈活體積小，可以平面封裝，

18、易開發成輕薄短小的產品安全單位工作電壓大致在1.5-5v之間綠色環保廢棄物可回收，沒有污染響應時間短適應頻繁開關以及高頻運作的場合瓶頸價格成本led照明燈具在性價比上仍無法與傳統節能燈、hid等產品競爭led背光源的成本要高于冷陰極熒光管，led-lcd是普通lcd的3倍質量性能發光效率低傳統ccfl冷陰極熒光燈雖然耗電量大，但發光效率可達50-100 lm/w但目前產業化的白光led發光效率在30-50 ml/w產業發展遠未達到技術成熟，光效仍有很大的提升空間光衰目前多數企業產品的光衰非常嚴重，尤其是國產器件路燈照明要求3000小時的光衰小于8%，而多數國產路燈達不到要求散熱led的發熱直接

19、影響光電效率和器件壽命，同時也加劇了光衰約70%的故障來于led結溫過高，溫度每升高20度，故障率上升一倍一致性大功率led的一致性問題是阻礙照明應用、背光應用的原因之一2.2 白光led基本情況分類概述白光led基本上有兩種方式：多芯片型、單芯片型現在市場上的白光led大多數是藍光led配合yag熒光粉多芯片型將紅綠藍三種led封裝在一起，同時使其發光而產生白光必須將各種led的特性組合起來，驅動電路比較復雜單芯片型把藍光或者紫光、紫外光的led作為光源，在配合使用熒光粉發出白光led只有1種，電路設計比較容易再分成兩類：1，發光源使用藍光led；2，使用近紫外和紫外光應用領域白光led燈可

20、應用的層面非常廣，包括通訊、資訊、消費電子、汽車、號志、照明等產品如目前當紅的led手電筒、手機與pda背光板、交通信號燈與指示板及室內照明等未來照明最大市場仍以室內照明為主價格在美國和歐洲，高能白光led的平均售價為2-3美元，不過臺灣的價格較低相比低端的紅光、綠光和藍光led，lumiles、osram、cree和nichia生產的高能白光led利潤更豐厚，價格下降幅度少技術專利白色led及藍色led的基礎專利于上世紀90年代提出申請，2010年上半年專利有效期將滿因為老牌廠商會不斷申請新的專利，所以不能說初期專利期滿就等于專利網崩潰不過基本專利期滿，外圍專利所占比率越大則專利網的漏洞就越

21、多新興廠商對付老牌廠商的武器是專利的有效期限參與者日美歐的老牌廠商受到交叉專利網保護，在成熟市場競爭力強臺灣、韓國的白色led廠商擁有成本優勢，但受困于專利壁壘，在新興市場發展快2.3 產業鏈概述led產業鏈較長，從上游襯底材料、外延生長和芯片制備，到中游的芯片封裝，各個產業鏈環節都有比較成熟的技術路線但就整個產業發展的技術點來說，從發光理論、材料體系、器件結構到應用范圍都有可能找到新的方法，甚至是全新的技術路線制造環節概述led的制造流程包括上游的單晶片襯底制作、外延晶片生長；中游的芯片、電極制作、切割和測試分選；下游的產品封裝第一步晶片：單晶棒（砷化鎵，磷化鎵）單晶片襯底在襯底上生長外延層

22、外延片成品：單晶片、外延片第二步金屬蒸鍍光罩蝕刻熱處理（正負電極制作）切割測試分選成品：芯片第三步封裝：芯片粘貼焊接引線樹脂封裝剪腳成品：led燈泡和組件產業鏈環節行業壁壘領先企業特點襯底制作原材料的純度一般都要在6n以上日亞、cree生產工藝比較成熟mocvd設備生產商技術壁壘極高德國aixtron、美國veeco（92%）led外延片主要生產技術為mocvd外延片、芯片關鍵在于技術和資本nichia、cree、lumileds、osram、豐田合成、晶電進入壁壘高，技術制勝，不確定性大，投資規模大封裝組件關鍵在于資本實力和管理的精細化佛山國星、廈門三安、大連路明、江西聯創有一定的技術含量，

23、投資規模較大，臺灣企業領跑，內地企業跟隨應用關鍵企業的經營、管理綜合能力、質量、成本、品牌和渠道華剛光電、勤上光電、佛山國星、廣州鴻力應用產品多樣化，投資比較小，國內企業較多，整合不斷，傳統巨頭跟進行業特征環節技術難度生產特點壟斷程度進入門檻襯底材料極高技術專利寡頭壟斷極高mocvd制造極高技術專利寡頭壟斷極高外延片生長偏高高技術、高資本集中度較高偏高芯片制造偏高高技術、高資本集中度較高偏高組件封裝小功率芯片低勞動密集集中度很低低模塊應用很低勞動密集集中度很低很低2.4 競爭格局地區分布概述全球led產業主要分布在日本、臺灣、歐美、韓國和大陸等國家與地區日本日本約占38%的份額，是全球led產

24、業最大生產國其發展動向幾乎為全球led行業的指針保持高亮度藍光和白光led的專利技術優勢，在高亮度led市場居于領導地位臺灣臺灣地區產值位列全球第二，市場占有率約24%我國臺灣地區由封裝起步，逐步向上游外延及芯片領域拓展目前已經形成完整的產業鏈，是全球重要的芯片及封裝生產地之一臺灣以低價策略逐漸威脅到日本的領導地位，基本占據了中低端led市場歐美美國及歐洲地區掌握上游外延及芯片核心技術在大尺寸lcd背光源、白光照明及汽車應用等高端市場占有優勢歐美日在新技術或新產品的研發均領先其他各國廠商歐美大廠的優勢是產業垂直整合最為完整，并以高端應用產品市場為主其他韓國、中國由于mocvd的相繼投產，帶動產

25、能的釋放，出現增長集中度全球高亮led產業的集中度高2005年全球提供高亮度led的企業數量超過100家，大公司繼續占據市場主導地位2007年，cree、lumileds、nichia、osram opto、toyoda gosei五大廠家市場占有率約56%主要廠商公司名稱國家主營業務日亞日本專長生產熒光粉和各種顏色的led，年銷售收入超過10億美元，是全球ingan led的領導者，生產高亮度白光led和大功率led著稱，在白光領域的市場占有率超過60%豐田合成日本主要生產應用于移動手機的led產品，用于該領域最亮的白光led，高亮度led年銷售收入超過2.74億美元cree美國供應sig和

26、gan基藍、綠、紫外光led芯片，led年銷售收入超過3億美元，產品集中在高端lumileds美國前身是從hp公司分離的agilent公司，后被飛利浦收購，主要供應汽車、交通燈和顯示屏應用領域的led產品，能制造用于通用照明的白光led。高亮度led的年銷售約1.8億美元osram德國高亮度led的年銷售收入超過3.5億美元，致力于將市場和制造轉移到亞洲，是歐洲高亮度白光led的先驅seoul半導體韓國gan基藍、綠光led，目前技術指標較高前幾年才組建，目前掌握led的技術達到世界先進水平晶元光電臺灣合并后的新晶電在gan基藍、綠光外延、芯片和四元系algalnp的外延、芯片，月產能分別為世

27、界第一公司國家特色合作公司日亞日本全球gan藍光led和白光led技術的領導者與臺灣企業的聯系在增強，持有臺灣光磊科技（opto tech）的股權，與cree在gan芯片專利上有交叉授權豐田合成日本與日亞一樣同為gan藍光led的先驅與tridonic atco合資生產高亮度白光ledcree美國以生產sic基藍光led芯片聞名主要客戶是agilent，sumitomo和osram，與日亞在gan芯片專利上有交叉授權lumileds美國在大功率led封裝產品技術上領先飛利浦電子業務的一部分，因此有掌握整個產業鏈的可能性，繼續與agilent在產品研發上進行合作，提高了公司在高亮度led應用產品

28、上的聲譽歐司朗德國擁有白光led專利熒光粉的技術與臺灣企業的合作在加強供應鏈地區外延生長芯片制造封裝日本日亞，rhom豐田合成citizen、stanley、kagoshima歐美歐司朗、lumiledscree、axt、gelcore、uniroyalagilent臺灣晶電、華上、璨華光寶、億光、宏齊、佰鴻、李洲光磊、鼎元大陸廈門三安、大連路美、方大國科、上海藍寶、上海藍光、南昌欣磊、士藍明芯佛山光電、寧波愛米大、廈門華聯、鎮江穩潤產能分布led產值日本美國臺灣歐洲其他2003年51%14%23%8%4%2004年50%13%25%9%3%2005年49%13%26%10%3%2006年47

29、%10%28%10%5%2006年全球藍光芯片產能分布臺灣日本中國韓國美國歐洲37%25%13%14%11%1%競爭格局傳統照明巨頭介入2006年飛利浦實現了對lumileds的全資掌控2007年飛利浦以7100萬美元將加拿大白光led生產商tir systems公司納入旗下2007年飛利浦以7.91億美元左右的價格完成對美國led照明系統集成商ck的收購lumileds制造led芯片和功率型封裝tir擁有lexel平臺（lexel是白光led光源主要組件，包括散熱、光學設計等）ck在led照明色彩控制設備及系統領域處于世界前列飛利浦預計led市場平均成長將超過20%，并可望在2025年達到2

30、00億-300億美元垂直整合2007年cree完成對華剛光電零件有限公司的收購收購涉及：led封裝事業部、模組事業部、顯示器件事業部cree擁有了從外延片、芯片到封裝的完整產業鏈，改變只售芯片的單一營銷模式同業合并晶元光電（臺灣第一大led芯片商）、元砷光電（臺灣第二大led芯片商）以及連勇光電宣布合并，晶元為存續公司此次合并的對象為臺灣led芯片的主要供貨商，客戶的重疊性高且產品特性相近合并短期優勢是使led價格穩定，長期優勢是穩定原材料的來源及下游議價空間專利壁壘現狀專利控制核心專利由日亞、豐田合成、lumileds、cree、osram等控制這些公司采取橫向（同時進入多個國家）和縱向（不

31、斷完善設計，進行后續申請）擴展方式，在全世界范圍內布置了嚴密的專利網授權方日亞日亞處于藍光芯片、白光led專利技術的霸主地位日亞是技術轉讓、授權、訴訟的主要發起人從授權糾紛數量來看，日亞占60%左右，其次是osram歐美企業osram為主的歐美企業對技術轉讓授權持積極態度但受持有專利所限，專利授權的主導方向還是由日亞來確定受讓方臺灣、大陸、韓國等公司受專利牽制很大，其中尤以臺灣最為突出目前，nichia面臨的主要技術威脅主要來自臺灣隨著大陸企業規模的不斷擴展，有可能受到國際大公司的關注而卷入專利糾紛中未來趨勢隨著osram、lumileds等企業對外加大授權，nichia也將加快對外授權的速度

32、如果日亞有意開放專利授權，將會以產能較大的下游封裝廠為主隨著臺灣、韓國逐步研發出獨特的專利技術，其與日亞的相互授權將進一步增加三，led制造產業3.1 材料制備行業襯底材料主要產品能夠用于gan的襯底材料主要有藍寶石（al2o3）、sic、si、zno、gan但只有前兩種得到了較大規模的商業化應用用si作為襯底生長gan基led是業界寄予厚望的一個技術，但因為存在材料失配引起龜裂、發光效率低、工作電壓高、可靠性差等原因，一直沒有商業化產業價值襯底材料是led照明的基礎，也是外延生長的基礎不同的襯底材料需要不同的外延生長技術，一定程度上影響到芯片加工和器件封裝襯底材料的技術路線必然會影響整個產業

33、的技術路線，是各個技術環節的關鍵技術難度藍寶石是目前主流的襯底材料，但其硬度僅次于金剛石加工過程中鉆取、切割、研磨的工藝難度大、效率很低因藍寶石襯底片要求表面光潔度在納米級以上，研磨尤其困難分類比較各類gan襯底的技術對比襯底材料優點缺點al2o3光學性能好、化學穩定性好硬度過高（莫氏硬度9）、機械加工性能差、導熱性差、大電流下散熱問題嚴重sic光學性能好、導熱性、化學穩定性好價格昂貴、機械加工性能差si成本低、導電性、導熱性、熱穩定性好吸光性強、發光效率低、晶格失配、熱失配參與者能夠提供產品的企業極少，主要是日本日亞、美國cree一直以來，日本日亞公司壟斷了大部分藍寶石襯底的供應美國gree

34、公司則是唯一能夠提供商用sic襯底的企業國內情況晶能光電自主研發的具有原創知識產權的“硅襯底發光二極管材料及器件”技術打破了國際技術壟斷，并在全球率先實現了硅襯底氮化鎵基led芯片的批量生產基板材料分類gan、四元、普亮，發光效率和技術難度也是依次排列性能比較基材發光效率顏色發明時間gan led超高亮度白、藍、紅、橙、黃1993年四元 led超高亮度紅、橙、黃1990年初普亮 led普通亮度 紅、橙、黃、綠1960年代趨勢過去只有藍光led使用gan做為基板材料，現在從綠光到近紫外光的led，都開始使用目前gan led研發方向大概分為：大電流化、短波長化、高效率化等方向3.2 設備制造行業

35、基本情況測試儀器外延材料方面的射線雙晶衍射儀、熒光譜儀、盧瑟福背散射溝道譜儀等芯片、器件測試儀器方面的led光電特性測試儀、光譜分析儀等主要的測試參數有正反向電壓、電流特性、法相光強、光強分布、光通量、峰值波長、主波長、色坐標、顯色指數生產設備包括了mocvd設備、液相外鍍爐、光刻機、劃片機、全自動固晶機、金絲球焊機、硅鋁絲超聲壓焊機、灌膠機、真空烘箱、芯片計數儀、芯片檢測儀、倒膜機、光色點全自動分選機等核心產品mocvd設備核心設備mocvd供貨商的供貨能力正成為led公司產能擴張的瓶頸產業價值目前led外延片生長技術主要采用有機金屬化學氣相沉積（mocvd）方法但即使是這種“最經濟”的方法

36、，其設備制造難度也非常大國際上只有德國、美國、英國、日本等少數國家中數量非常有限的企業可以商業化生產設備非常昂貴、一臺24片機器的價格高達數千萬元（當前價格約300萬美元）參與者日本行業最領先的日本企業對技術嚴格封鎖但日亞化學和豐田合成的mocvd設備根本不對外銷售另一家技術比較成熟的日本酸素（sanso）公司的設備則只限于日本境內出售歐美歐美廠商主要包括德國aixtron公司和美國veeco公司德國aixtron公司和美國veeco公司國際市場占有率加起來超過了92%歐美企業對材料的研究有限，因此設備的工藝參數不夠完善3.3 外延片芯片制造行業3.3.1 基本情況產業價值芯片的內量子效率、取

37、光效率，統稱為led的電光轉換效率在一般情況下，電光轉換效率越高，成本、價格越低，其應用面越寬廣外延片生長、芯片制造行業的附加值很高，僅次于材料制備制作工藝外延片生長外延片生長主要依靠生長工藝和設備在外延爐（mocvd）高溫高壓無氧環境下，有機金屬（mo源）和氫化物分解成原子有序地淀積在晶片的表面，成為外延層器件的主要結構如發光層、限制層、緩沖層、反射層均已在外延工序中完成芯片制造芯片制造主要是做正、負極和完成分割檢測廠商根據led元件結構的需要，進行金屬蒸鍍，然后在外延晶片上光罩蝕刻及熱處理而制作led兩端的金屬電極，接著將襯底磨薄、拋光切割為細小的led芯片芯片制造的最后一步是測試分選行業

38、門檻技術、資本密集的“三高”產業：高難度、高投入、高風險某些環節技術難度極大、工藝精度要求極高、對技術和設備的依賴極強氮化鎵基化合物半導體外延片材料以及芯片加工是資本投入量最大，技術含量最高，國際競爭最激烈，經營風險最大的領域制造難度僅次于材料制備，同屬于技術和資本密集型產業，進入壁壘仍然很高技術難度外延片外延片的技術難題主要包括提高外量子效率、降低結溫和有效散熱目前核心技術掌握在大企業手中，如美國hp、cree、德國osram等芯片襯底較脆且機械加工性差，芯片切割過程的成品率為芯片制造階段的重點產量gan芯片的產能主要集中在臺灣和日本，但大陸和韓國產能增長迅速在高亮度led產品中，gan基芯

39、片由于產品附加值高，各國競相擴大產能年產（億）2003年2004年2005年2006年2007年比重臺灣80 106 121 139 161 34%日本63 71 87 96 106 22%中國5 12 32 48 90 19%韓國21 35 46 53 62 13%美國25 31 44 48 53 11%歐洲3 4 3 2 2 0%合計197 258 332 386 473 100%行業整合即使同一片外延片上制作出來的芯片效能也可能有較大差別對一致性要求較高的應用領域（如液晶面板背光）而言，一片外延片上只有一部分符合要求對規模大的企業而言，其有多層次的市場結構，可以將不符合某一市場要求的芯片

40、產品調配到另一市場，這樣企業的產出效率得到充分提高所以外延片和芯片制造的一體化是行業發展的趨勢3.3.2 大陸市場現狀增長快中國大陸芯片產能變化提升較快，是全球gan芯片產能增長最快的地區大陸的藍光芯片產能已超韓國，成為日、臺后的第三大生產國中低端大陸gan芯片仍以中低端為主性能提升較快，在顯示屏、信號燈、戶外照明、中小尺寸背光等應用獲得認可進口替代目前國內產能不到國內封裝需求的一半，高性能、功率led產品多要依賴進口高檔藍綠、四元芯片從cree、axt（大連路明子公司）、uoe、晶元、韓國進口發展歷史2002年之前國內led芯片完全依賴進口2003年國家半導體照明工程啟動，gan功率型芯片從

41、無到有，帶動了小功率芯片的發展2006年國內led芯片需求量660億只，進口370億只，國產化率已達到44%2007年白光照明用小功率gan芯片達80億只，國產化率超30%，功率型gan芯片達20%產值發展2008年國內已安裝mocvd設備約100臺2009年國內已安裝153臺，其中生產gan的設備135臺，四元的18臺2010年預計到2010年mocvd的數量達到250臺數據國產芯片2007年2008年2009年08年增長09年增長產量（億）38047055224%17%產值（億）15192327%21%單價（元）0.039 0.040 0.042 2%3%gan mocvd8513559%

42、四元系mocvd151820%mocvd合計10015353%增長原因國內發展前幾年所購mocvd設備經過安裝調試，陸續投入生產如上海藍寶、廈門三安、大連路美、上海藍光、深圳方大等產能轉移臺灣廠商將部分芯片產能向大陸轉移如廈門明達光電加工生產臺灣外延商放松外延片出口，國內廠商進口外延片來生產芯片如廣東普光、士藍明芯等產品結構gan芯片億只2007年2008年2009年08年增長09年增長產能115 168 269 46%60%產量93 135 182 45%35%產能利用率81%80%68%0%-16%國產化率35%41%46%17%12%2009年種類需求總量國內產量芯片國產率產量比重產量增

43、長gan led40018246%33%35%四元 led39620051%36%18%普亮 led26017065%31%0%合計105655252%100%16%2008年種類需求總量國內產量芯片國產率產量比重產量增長gan led33013541%28%50%四元 led34817049%36%42%普亮 led26017065%36%0%合計93847551%100%25%2007年種類需求總量國內產量芯片國產率產量比重產量增長gan led2609035%24%四元 led30012040%32%普亮 led26017065%45%合計82038046%100%分析結構優化gan芯片

44、增長率最高，其占產量的比重逐步提高其中藍、綠芯片80-100億只，增長率為62.5%產能利用gan芯片的產能利用率在2009年下滑較快進口替代隨著國內產量、質量提升，替代進口led芯片的趨勢更加顯著參與者國內企業國內led外延生長和芯片制造的主要企業有：廈門三安、大連路美、上海藍光、上海藍寶、山東華光、杭州士藍明芯、江西晶能光電、河北同輝、沈陽方大、廈門乾照、江西聯創、南昌欣磊、上海大晨、上海宇體、深圳世紀晶源、深圳奧倫德、揚州華夏集成、廊坊清芯、甘肅新天電、武漢迪源、西安中為、廣州普光、東莞福地外資企業武漢華燦、廈門晶宇、廈門明達、晉江晶藍分析大連路美、廈門三安、杭州士蘭微取得突破，不斷接近

45、海外中高檔技術水平3.4 封裝行業行業價值封裝對led模塊的散熱能力起到決定性的影響對單晶粒不甚重要，但在多芯片封裝時很重要制作工藝把制作好的芯片粘貼并焊接導線架經由測試、封膠，然后封裝成各種不同的產品目前的作法是將led晶粒接在一均熱片上，由均熱片降低封裝模塊的熱阻抗；這些led模塊再接合在一片散熱基板上作為面光源但單靠單晶粒封裝模塊顯然不足以應付車用頭燈、照明燈源的高流明，走向多芯片led封裝，及芯片直接黏著基板已是未來發展趨勢分類類型特征結構點光源子彈形、圓形、矩形、多邊形、橢圓形等環氧包封、金屬陶瓷底座、環氧封裝、表面貼裝面光源發光面積大，可見距離遠，視角寬，圓形、梯形、三角形、正方形

46、、長方形等雙列直插、單列直插、表面貼裝發光顯示器數碼管、符號管、米字管、矩形管、光柱顯示器表面貼裝、混合封裝技術難度早期單芯片led的功率不高，發熱量有限，封裝方式相對簡單隨著應用領域擴展，封裝逐步發展成扁平化、大面積式的多芯片封裝模塊行業壁壘低端封裝傳統引線型led封裝技術已相對成熟壁壘低，價格為競爭關鍵，在中國屬于勞動密集產業高端封裝封裝影響高亮度高功率led系統的散熱能力壁壘高，強調規模經濟，散熱性能是重要的技術指標主要公司2005年全球前十大封裝廠商市場占有情況銷售額（億美元）全球市場占有率日亞nichia9.60 20%citizen5.19 11%osram4.43 9%agile

47、nt3.16 7%sharp2.81 6%cree2.68 6%stanley2.55 5%臺灣寶光lite-on2.28 5%vishay2.11 5%日本羅姆rohm2.00 4%合計36.81 78%我國現狀我國已成為世界led封裝的重要基地，占世界市場的20%數量多國內led封裝企業在500-599家，尤以珠三角密集規模小具有一定規模、銷售在千萬元以上的企業約100家中低端大陸企業chip led的產能加起來不到日本citizen的1/10新型led包括chip led、top led、power led的封裝起步不久，仍有技術問題投資不大設備投資強度適中（視生產線的自動化程度和設備精

48、度）勞動密集對產品質量要求不高時，手工都可以作業產值（億粒）2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年產值100112133146168185204增長率12%19%10%15%10%10%產量2604105506608209401056單價0.38 0.27 0.24 0.22 0.20 0.20 0.19 參與者主要封裝企業有：廈門華聯、佛山國星、江蘇穩潤、廣州鴻利、寧波升譜、江西聯創、天津天星、廊坊鑫谷、深圳瑞豐、深圳雷曼、深圳光量子、珠海力豐四，led應用產業4.1 基本情況技術難度技術更多地體現在系統設計、結構設計、散熱處理以及二、三次光學設計led與其他

49、技術的結合，比如和控制技術、電源技術、太陽能技術等產量我國led產業出口額占銷售額的60-70%產值2009年國內半導體照明應用構成產值（億）份額景觀裝飾照明14023%顯示屏12020%照明7513%手機等便攜電子6511%lcd背光6010%交通信號356%指示254%汽車122%其他6811%合計600100%分析我國主要市場為，景觀裝飾、顯示屏、指示燈、手機及數碼相機等小尺寸背光、太陽能ledled應用應用具體應用產值現狀信息顯示電子儀器、設備、家用電器等的信息顯示、數碼顯示和各種顯示器，以及led顯示屏(廣告、記分牌等)目前市場份額有100多億潛在市場有幾百億占有率高交通信號燈城市交

50、通、高速公路、鐵路、機場、航海和江河航運用的信號燈等現有市場份額有幾十億潛在市場有上百億占有率較高汽車用燈汽車內外燈、轉向燈、剎車燈、霧燈、前照燈、車內儀表顯示及照明等目前市場份額有十幾億潛在市場有上百億車頭燈占比率低背光源小尺寸背光源小于10英寸，主要用于手機、mp3、mp4、pda、數碼相機、攝像機和健身器材等目前市場份額有幾十億潛在市場有幾百億占有率高中等尺寸背光源介于10英寸20英寸之間，主要用于手提電腦、計算機顯示器和各種監視器占有率偏低大尺寸背光源大于20英寸，主要用于彩色電視的lcd顯示屏占有率低照明應用范圍比較廣闊，包括室外景觀照明、室內裝飾照明、專用裝飾照明、特種照明以及普通

51、照明潛在市場將逐步開發將帶動上千億的產業規模室外占有率高各個不同的應用領域發展情況不一，但可以預期的是隨著led技術的不斷進步和成本的不斷下降室內占有率低發展趨勢短期觀察手機市場仍為led出貨比重最大宗10寸以下的led背光、大型廣告牌與led車內用照明與車尾燈產品發展穩定中期觀察nb背光源與led室外照明將穩定成長長期觀察大尺寸（如monitor、tv）背光源、led車頭燈與室內一般照明預計在大中尺寸液晶面板、車載設備中普及還需要3-4年照明設備估計2010-2015年才能普及4.2 照明應用行業概述led照明器具是由led光源、電器附件和器具組成led照明較普通照明具備了節能、響應時間短、使用時間長、綠色環保等優勢技術標準led照明產品檢測技術和產品標準遠遠不能適應我國led照明工業發展的要求國際照明委員會（cie）和國際電工委員會（iec）都沒有關于照明led的標準產值2007年按應用分中國led照明市場規模（按銷售額）應用領域交通信號燈汽車用照明室內裝飾燈景觀照明合計銷售（億）19.53.24.321