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[最新資料,Word版,可自由編輯!]目錄\o"CurrentDocument"一、LED概述 2(一)LED基本原理 2(二)LED的應用領域 3二、LED產業鏈(一)外延片生產錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。(二)芯片制備 8(三)封裝與測試 9\o"CurrentDocument"三、全球LED產業狀況 12(一)全球LED產業概況 12(二)全球LED應用領域比重 13(三)全球LED廠商分布 13(四)全球LED專利競爭 16\o"CurrentDocument"四、國內LED產業狀況 17(一)國內LED產業發展現狀 17(二)國內LED產業地區分布 19(三)國內LED重點廠商情況 20\o"CurrentDocument"五、LED應用市場分析 21(一)LED顯示屏 21(二)消費電子用LED 23(三)照明用LED 26(四)車用LED 27\o"CurrentDocument"六、LED行業發展前景展望與投資建議 28(一)國家相關產業政策 28(二)發展有利和不利因素 29(三)行業未來發展前景 30(四)公司在LED行業投資的相關建議 30\o"CurrentDocument"附錄: 32(一)目前具有LED相關業務的上市公司匯總 32一、LED概述(一)LED基本原理半導體發光二極管(LED,LightEmittingDiode),也叫發光二極管,是-種利用半導體芯片作為發光材料、直接將電能轉換為光能的發光器件,當半導體芯片兩端加上正向電壓,半導體中的電子和空穴發生復合從而輻射發出光子,光子透過芯片即發出光能。接觸忐表1:LED特點特點說明體積小LED發光面積小,屬于點光源,可多顆結合成面光源 一壽命長LED光源壽命可達10萬小時驅動電壓低一LED為半導體元件,可在低電壓或者直流電下操作反應速度快白熾燈需要0.2秒,熒光燈約數秒,LED只要100ns高指向性傳統光源為全向性,LED是高指向性環保由無毒材料組成,廢棄物可回收,無污染安全一屬于冷光源,發熱量低 一(二)LED的應用領域LED最初用于儀表儀器的指示性照明,隨后擴展到交通信號燈,再到景觀照明、車用照明和手機鍵盤及背光源。由于LED芯片的細微可控性,LED在小尺寸照明上和CCFL有明顯的成本和技術優勢,但在大尺寸上成本仍然較高。隨著LED技術的不斷進步,發光效率不斷提高,大尺寸LED價格逐步下降,未來發展空間非常廣闊。目前筆記本液晶面板背光已經開始啟動,滲透率有望在近幾年內獲得極大提高。之后是更大尺寸的液晶顯示器和液晶電視,最后是普通照明。圖1:LED應用領域廣闊130110厚!?1ED fIS-S 軍QeE *~Γ>C *8 ¢3£ ?≡E ?1,7 本匕目— UyMKKLUEBg <A??χ∕βJ?>±,ΔG^?rwihaInATMrkWVJriAc. *≡ "□?≤i?fc^^nrau資料來源一東方任鼻肝究而不同的LED技術應用于不同的產品。從大類上來看,按照發光波長可以分為不可見光(850?1550mm)和可見光(450?780mm)兩類,可見光中又分為一般亮度LED和高亮度1£口,目前發展的重點是高亮度LED。在各種可見光中,紅橙黃光芯片技術成熟較早,于上個世紀80年代即已投入商業應用,而藍綠光芯片技術直至1992年日亞化學研發出適合GaN晶格的襯底才真正獲得突破。目前,紅橙黃光芯片使用四元的AlGaInP作為材料,藍綠光芯片則用三元的InGaN。在藍光技術成熟后,更具通用性的白光LED也可以通過不同技術生成,為LED進入各類照明領域鋪平了道路。表2:LED分類及應用領域LED分類材料應用可見光LED(波長為450―780nm)一般亮度GaP、GaAs、AlGaAs3C家電消費電子高亮度AlGaInP(紅、橙、黃)戶外顯示屏交通信號燈背光源車用照明InGaN(藍、綠)白光LED背光源照明不可見光LED(波長為850-1550nm)短波長紅外光(850-950nm)GaAs、AlGaAsIRDA模組遙控器長波長紅外光(1300-1550nm)AlGaAs光通訊光源1、核心設備MOCVD設備將∏或ΠI族金屬有機化合物與W或V族元素的氫化物相混合后通入反應腔,混合氣體流經加熱的襯底表面時,在襯底表面發生熱分解反應,并外延生長成化合物單晶薄膜。圖4MOCVD工藝流程圖目前,MOCVD設備生產商主要為德國愛思強AiXtron(70%國際市場占有率)、美國維易科Veeco和英國ThomasSwan(被AiXtron收購)、美國Emcore(被Veeco收購)、日本大陽酸素(Sanso,7%國際市場占有率,主要在本國銷售),它們產品的差異主要在于反應室。目前愛思強和維易科這兩大廠商設備供應量約為180臺/年(源自中投證券分析師王海軍推算)。由于維易科預估2010年全球MOCVD機臺需求量將達400~500臺以上,因此規劃擴充MOCVD機臺產能,2010年第1季將達45臺、第2季目標70臺、至2010年底提升至120臺。1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。而行業內最領先的日本企業對技術嚴格封鎖,其中對GaN材料研究最成功的日本日亞化學和豐田合成(ToyodaGOsei)的MOCVD設備則根本不對外銷售,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。目前,國內LED廠家所需的設備必須進口,而此類設備每臺約需1500萬元,購置成本約占整個LED生產線購置成本的近2/3。根據最新消息,國產MOCVD設備近日在廣東昭信裝備制造有限公司成功下線。2009年1月,昭信集團與華中科技大學簽約研發LED外延芯片核心設備MOCVD,不到一年,這一設備成功推向市場。但是,國產MOCVD設備的成功下線能否改變LED外延芯片核心裝備市場格局還有待市場的檢驗。22、原材料:單晶片為制造LED的基底,也稱作襯底。紅黃光LED主要采用GaP和GaAs作為襯底,未產業化的還有藍寶石Al2O3和Si襯底。藍綠光LED用于商業化生產的為藍寶石Al2O3和碳化硅SiC襯底,其他如GaN、Si、ZnO、GaSe尚處于研究階段。選擇襯底需考慮的因素有:1、襯底與外延膜的晶格結構匹配;2、襯底與外延膜的熱膨脹系數匹配;3、襯底與外延膜的化學穩定性匹配;4、材料制備的難易程度及成本的高低。因此,不同材料的半導體芯片找到合適的襯底存在較高的技術難度。A紅黃光LED襯底GaAs是目前LED中使用得比較廣泛的襯底材料,它用來生長GaAs、GaP、AlGaAs和AnnGaP等發光材料的外延層。GaAs的優點是晶格常數非常匹配,可以制成無位錯單晶,加工方便,價格比較便宜;缺點是它為吸光材料,影響LED的發光效率。A藍綠光LED襯底2目前常用的能發出藍綠光的半導體材料僅為氮化物,因此必須選擇與之配合的襯底。用于GaN生長最普遍的襯底是藍寶石,采用該襯底的廠商主要為日亞化學。該襯底的優點是化學穩定性好,不吸收可見光、價格適中、制造技術相對成熟。缺點是晶格失配性差,硬度較高不易切割;導熱性能較差,用于大功率器件的工作電流時問題較為突出。其中,晶格失配性以通過過渡層生長技術克服;導電性差用同側P、N電極克服;不易切割用激光劃片解決;導熱性能差用芯片倒裝技術克服。關于藍寶石襯底詳細內容參考《藍寶石襯底行業研究分析》。SiC作為襯底材料應用的廣泛程度僅次于藍寶石,采用該襯底主要為Cree。其優點在于化學穩定性好、導電性能好、導熱性能好、不吸收可見光等,缺點在于價格較高,晶體質量難以達到Al2O3的標準。圖3采用藍寶石襯底與碳化硅襯底的LED芯片Si襯底優點為晶體質量高,尺寸大,成本低,易加工,有良好的導電性、導熱性和熱穩定性。但GaN外延層與Si襯底之間存在巨大的晶格失配和熱失配,在外延生長過程中會形成非晶SiN。此外,由于Si襯底對光吸收嚴重,LED的發光效率低。目前國內的晶能光電采用的是該技術路線,該公司由淡馬錫、金沙江創投投資設立。外延片生產中另一重要的原材料為高純金屬有機化合物,針對不同LED芯片,該化合物成分有所不同,以InGaAlP外延片為例,所需源為TMGa、TEGa、TMIn、TMAl、PH3、AsH3。國內有生產型MOCVD設備兩百臺左右,國內市場對高純金屬有機化合物的需求呈現快速增長的勢頭,全年至少要有10000公斤高純金屬有機化合物,市場容量6億人民幣,目前國際有MOCVD設備五百余臺,初步計算需高純金屬有機化合物30000公斤/年,市場容量15億人民幣。目前高純度的MO源基本都由國外廠商提供,國內僅南大光電材料宣稱能提供該原料。(二)芯片制備中游廠商根據LED的性能需求進行器件結構和工藝設計,通過外延片擴散、然后金屬鍍膜,再進行光刻、熱處理、形成金屬電極,接著將基板磨薄拋光后進行切割,并進行測試,最終完成芯片制備。芯片制造的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。其技術上的難題主要包括提高發光效率、有效散熱。目前核心技術(芯片與電極間加厚窗口層、表面粗糙化技術、倒裝芯片技術、剝離與透明襯底技術、微芯片陣列、異形芯片技術)仍掌握在大企業手中,如美國HP、Cree、德國Osram等。各公司的技術路線略有差別。1、芯片生產流程及對應設備(三)封裝與測試31、LED封裝的基本原理與分類LED封裝是指將外引線連接到LED芯片的電極上,形成LED器件,封裝起著
保護LED芯片和提高光取出效率的作用。LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術
基礎上發展與演變而來的,但卻有很大的特殊性。一般情況下,分立器件的管芯
被密封在封裝體內,封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則
是完成輸出電信號,保護管芯正常工作,輸出:可見光的功能,既有電參數,又
有光參數的設計及技術要求,無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。目前LED產
品的封裝類型主要有直插式(又稱引腳式,支架式、lamp)、表貼式(SMD)。A直插式LED(lamp)直插式封裝是最先研發并成功投放市場的封裝結構,品
種繁多,技術成熟度高,封裝內結構與反射層仍在不斷改進。
典型的傳統LED安置在能承受O.1W輸入功率的包封內,其
90%的熱量是由負極的引腳架散發至PCB板,再散發到空氣
中,如何降低工作時P-∏結的溫升是封裝與應用必須考慮的。包封材料多采用高溫固化環氧樹脂,其光性能優良,工藝適應性好,產品可靠性
高,可做成有色透明或無色透明和有色散射或無色散射的透鏡封裝,不同的透鏡
形狀構成多種外形及尺寸,例如,圓形按直徑分為Φ2mm?Φ3mm?Φ4.4mm,Φ5mm,
Φ7mm等數種,環氧樹脂的不同組份可產生不同的發光效果。目前直插式LED的設計已相對成熟,目前主要在衰減壽命、光學匹配、失效率等方面可進一步上臺階。>貼片式LED(表面組裝封裝,SMD)在2002年,表面組裝封裝的LED(SMD
LED)逐漸被市場所接受,并獲得一定的市場
份額,從引腳式封裝轉向SMD符合整個電子行業發展大趨勢,很多生產廠商推出此類產品。表面組裝技術(SMD)是一種可以直接將封裝好的器件貼、焊到PCB表面指定位置上的一種封裝技術。具體而言,就是用特定的工具或設備將芯片引腳對準預先涂覆了粘接劑和焊膏的焊盤圖形上,然后直接貼裝到未鉆安裝孔的PCB表面上,經過波峰焊或再流焊后,使器件和電路之間建立可靠的機械和電氣連接。SMT技術具有可靠性高、高頻特性好、易于實現自動化等優點。2、LED封裝流程及對應設備3、封裝與測試設備LED主要封裝生產設備包括固晶機、焊線機、封膠機、分光分色機、點膠機、智能烤箱等。LED主要測試設備包括IS標準儀、光電綜合測試儀、TG點測試儀、積分球流明測試儀、熒光粉測試儀等及冷熱沖擊、高溫高濕等可靠性試驗設備。除標準儀主要來自德國和美國外,其它設備目前均有國產廠家生產供應。?固晶機4、封裝材料除芯片外,在LED封裝中的原材料還有LED支架,熒光粉(用于白光LED),導電銀膠,環氧樹脂,LED透鏡,LED散熱架,金線等。其中芯片約占成本60%,框架(包括LED支架,散熱架、透鏡)約占成本的20%,環氧樹脂約占6%,金線約占2%,熒光粉約占2%,其他約10%。下圖為3528SMD封裝的成本結構。LED產業鏈從上游到下游行業的進入門檻逐步降低。上游為單晶片及其外延,中游為LED芯片加工,下游為封裝測試以及應用。其中,上游和中游技術含量較高,資本投入密度大,為國際競爭最激烈、經營風險最大領域。在LED產業鏈中,LED外延片與芯片約占行業70%利潤,LED封裝約占10~20%,而LED應用大概也占10~20%。圖5LED產業鏈各環節的平均毛利率三、全球LED產業狀況(一)全球LED產業概況在過去的5年里,全球LED市場處于快速增長階段,到2008年底,全球LED市場銷售的總規模達到了89.2億美元,比2007年增長了11.8%。我們認為,盡管受到金融危機影響,2008年全球LED市場增長率較2007年有所下降,但與其他電子器件及集成電路產品市場的個位數甚至負增長相比,仍然保持了兩位數以上的快速增長。未來隨著高亮度LED在景觀照明、汽車車燈、大尺寸LCD背光源、LED路燈等應用領域的驅動下,市場還將加速成長。圖6全球LED產業發展趨勢20口4年 年2Q05年 年年 年2Q10年2011年2Q12年2。13年|匚二!銷售額(億關兀)T-增長率全球LED產業主要分布在日本、中國臺灣地區、歐美、韓國和中國大陸等國家與地區。其中日本約占據50%的份額,是全球LED產業最大生產國,其動向幾乎為LED行業的指針。日本的日亞化學(Nichia)是全球最大的高亮度LED供貨商,豐田合成(ToyodaGosei)是全球第四、日本第二大高亮度LED生產廠商。歐美地區的歐司朗(OsramOpto)為全球第二大也是歐洲最大高亮度LED廠商。我國臺灣地區產值第二。由于臺灣是全球消費電子產品生產基地,其LED業以可見光LED為主,目前是全球第一大下游封裝及中游芯片生產地。(二)全球LED應用領域比重2006年到2008年LED的成長來源主要是手機背光源、汽車照明、特殊照明(如景觀照明、LED顯示屏、交通信號燈等)及15寸以下液晶面板的背光源,液晶顯示器和液晶電視(LCD)面板的背光源在2008年出現大規模量產。據StrategiesUnlimited統計,2007年全球LED照明市場猛增60%,達到3.3億美元。該公司預計2012年該市場總額將達14億美元。圖72008年全球LED應用領域比重大型顯示屏,s.oc?鍍盤和閃光燈,300%LCDi11T匕物,26.GG?通用照明.7CC?指小燈.31.00?汽車底用,7,D0?景觀照明,a.Offl交通信號燈.5.0?3:2008年全球LED應用領域比重(三)全球LED廠商分布1、全球供應國和地區日本憑借在高亮度藍光和白光LED的專利技術優勢,在全球高亮度LED市場居于領導地位,市場占有率達到50%。臺灣在全球LED的產值排名第二,市場占有率約24%,臺灣以低價策略逐漸威脅到日本的領導地位,基本占據了全球中低端LED的絕大部分市場。其他地區,比如韓國和中國大陸,由于MOCVD的相繼投產,也帶動產能的釋放,出現增長。2、全球LED供應廠商全球主要LED廠商所處產業鏈的分布圖8:全球LED上、中、下游供應商上游中游 W R本RMRhom豐Ir合成Citizen.Stanley,Kagoshima歐司⑶,LumiledsCree.AXT.Gelcore,UniroyalAgilent晶也、兀坤、華談華光寶、億化.宏齊、俏酒、李洲光罰】鼎元大陸廈門三安'大連國美I方大田科、上海Tj上海'-光、南昌欣磊、I:.,明芯佛山光電、寧波愛米達,原11華聯、鎮江穗潤■y及來涯:iSuppliJ叩an,中投證券研究所全球五大廠商全球LED高端市場由五大廠商Cree、LUmileds、Nichina(日亞)、Osram和Toyoda(豐田合成)所控制。五大廠商在全球高亮度LED的市場占有率超過50%。美國Cree以生產SiC基藍光LED芯片聞名,美國LUmileds在大功率LED封裝產品技術上領先,日本日亞是全球GaN藍光LED和白光LED技術的領導者,德國歐司朗光電擁有白光LED專利熒光粉的技術,日本豐田合成與日亞一樣同樣為GaN藍光LED的先驅。圖9:全球LED五大廠商總司主要業努分作企業CreeiNasdaq)ffij?SiCΛGa?]≡?,?√???l??,LED年銷售恢入超過3億美元,產品集中在???-主:要客「'QAwilRnoXmim和HRAM,與日亞在GHlf芯片專利上有交里授權. LuiL-I?da(E利浦胤明j前身是從HP公司分高出的AfiiLelK公司.后被毛利浦恢聰,卜型供應汽車.交選打和顯示:大網用領域的LED產品,能制玷用丁通用照明的白光LEDn高亮度LED的年銷售差1.E仁美元飛利浦電子業務的-∣B?,Ij此有堂樨整個產■:鏈的中能■“.,地升:HlAeiLent在產品研發上進行合作.提?f了公司在高亮度LED應用產品上的聲香, 二上LJI?Γ[租營公司、專長生產熒卷粉和各種頓色的LED,年年售收入超過10憶美元.是全球EGaULH□訥領導者,生產高亮度白光宙和大功率LED菩林,在門光領域的忖場3若串超過EO弊.與臺灣企門:的騰東在增電.籽有臺灣光器科技〈口“。Txh:的,股權,」JCr÷÷在GJ芯片專利」行交叉授杈Qaram光電半導體(歐司朗收購西門子光電部)用次蜃高的非策售依泉超過15化美『.致力于糊市場和制謹轉移到亞洲,是歐洲高亮度白光L三J的先援.與白灣企*的合作在加里7oyc?daGasei豐出合成主要生產應用于移動手機的LED產£.用于該領域最亮的白泄LH3,高亮度LED年果爭Ife入超過M74億美元. 與TridcxiicAtcc合資生產高亮置白光LED赤鐘表源:中技證東呀克所臺灣廠商目前臺灣藍光LED產能占全球的35%。隨著四元化合物InGaAIPLED及傳統LED價格滑落,日商逐漸退出低端市場,而臺灣廠商乘機占有全球四元化合物InGaAIPLED市場,四元LED產能達到全球的80%。臺灣生產的GaN和InGaAIPLED單價較低,產品屬于中低端,臺灣LED產值只占到全球市場的24%左右。臺灣LED上游企業以晶電、元坤、華上、璨圓四家企業為主,其中2005年晶元光電合并國聯后,一舉成為全球第六大LED廠商,緊隨五大廠商之后,新晶電的四元InGaAIP紅橙黃光LED產能全球第一,GaN藍光LED產能全球第四,2004年度合并銷售收入達到1.8億美元。元坤合并聯詮后藍光LED產能也進入全球前五名。臺灣LED中游企業以光磊、鼎元為主,其中光磊與日亞合作,由日亞提供外延片,光磊生產藍光LED芯片。下游封裝企業主要有光寶、億光、宏齊、佰鴻等,光寶為臺灣第一大LED封裝企業。(四)全球LED專利競爭市場的不斷擴大,國際上相當重視LED知識產權的保護和測試標準的制訂,主要廠商利用專利優勢,企圖通過設置專利壁壘和制訂行業標準來控制市場。日本和歐美企業盤踞產業高端,手中握有大量專利,新興地區如臺灣、韓國企業不斷遭遇日本及歐美公司的專利訴訟,處于被動局面。日本的日亞化學公司在2002年前,憑著其十年來研發取得的涵蓋LED結構、外延、封裝和工藝以及熒光粉等相關原材料的專利權,在LED市場擁有相當的壟斷地位。圖102008-2009年專利授權關系圖不過由于20年專利期限將到,許多LED專利的將于2010年起逐漸失效。屆時原有的產業專利結構將出現較大調整。新興廠商有望獲得新的發展契機。現在持有大量專利技術的LED大廠紛紛展開相互授權的方式來規避專利問題,并利用原有的規模優勢,大力開發新的專利技術。因此對于新興業者如國內LED廠商而言,專利到期既是機遇又是挑戰。國內擁有外延、LED芯片設計和制造等上游技術能力的廠商,更有希望抓住機遇,在外延襯底及芯片技術上取得突破,扭轉不利的專業格局,成為LED產業新一波重組趨勢的受益者。四、國內LED產業狀況(一)國內LED產業發展現狀我國第一只LED是1969年由中科院長春物理所(現中科院長春光學精密機械與物理研究所)研制成功的GaAsP紅色LED。我國功率型LED的發展,則經歷了進口器件銷售—進口管芯封裝(1998年前100%進口)—進口外延片制管、封裝一自主生產四個階段。1999年至2003年,我國LED產值的年均增長率為30%。2003年至2007年,LED器件產值年均增速提高到33.4%,到2007年已經突破了300億元。圖11:我國LED器件產值(單位:億元)^LE口器牛產值*元) 同比增長詔期聚薪.東萬證券研堯行上游外延片生產和芯片制造環節技術要求較高,在大陸發展較遲,但增長迅速。2007年,我國LED芯片業實現產量380億粒,產值15億元。2003年至2007年,LED芯片產量復合增長率58.48%,芯片產值復合增長率44.29%,均呈現出快速增長的勢頭。2009年,我國芯片產值增長25%達到23億元,與2008年的26%的增速基本持平。2009年國產GaN芯片產能增加非常突出,較2008年增長60%,達到22.4億只/月,而實際年產量增加40%,達到182億只,國產率也提升到了46%。國產芯片的性能得到較大提升,在顯示屏、信號燈、戶外照明、中小尺寸背光等高端應用獲得認可,大功率芯片的性能和產量也得到很大提升。2009年,隨著金融危機的影響逐步減弱和企業經營狀況的迅速好轉,國內芯片企業在2009年獲得了一個較好的經營環境,預計未來幾年,國內芯片產能和企業經營狀況仍將處于一個快速的提升過程之中。圖12:我國LED芯片產量下游封裝行業技術壁壘較低,技術投資適中,進入相對容易,目前我國具有一定規模的LED封裝的企業有600多家,總量則在1000家以上,數量眾多,規模偏小。較大的有佛山國星、富陽新穎、寧波和普、深圳量子光電、廈門華聯電子和福日科光等。2009年,我國LED封裝產值達到204億元,較2008年的185億元增長10%;產量則由2008年的940億只增加10%,達到1056億只,其中高亮LED產值達到186億元,占LED總銷售額的90%。同時從產品和企業結構來看國內也有較大改善,SMD和大功率LED封裝增長較快。圖13我國LED封裝市場規模及增長率變化2009年,我國半導體照明應用在擺脫金融危機的影響后取得了較快的增長,整體增長30%以上,產值達到600億元。LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明、消費類電子背光、信號、指示等作為主要應用領域,增長較為平穩。在LED-TV加速應用的背景下,我國LED大尺寸背光應用取得了重要進展,主要電視品牌均推出了LED背光電視,并作為今后幾年的重點開發和推廣產品。在我國“十城萬盞”應用示范工程的帶動下,LED路燈等道路照明、LED射燈等室內照明應用發展迅速。LCD背光和照明在2009年的增長明顯,正在逐步成為我國半導體照明的主要應用領域。2009年半導體照明應用構成如下表所示。(二)國內LED產業地區分布我國LED產業的地區分布較為集中,基本都分布在長三角、珠三角、江西及福建、環渤海灣等地區,其中上海、南昌、廈門和大連是國家首批制定的LED生產制造基地。長三角地區,主要企業有上海蘭寶光電(GaN外延、芯片)、上海藍光(GaN外延、芯片),上海金橋大晨(紅黃芯片、封裝),上海南北機械、上海小系車燈(汽車應用)、上海三思(顯示屏)、江蘇鎮江奧雷(GaN芯片、封裝)、浙江富陽新穎電子(封裝、應用)、浙江寧波和普(封裝)等。珠三角地區,主要企業有廣州普光(外延、芯片)、深圳方大國科(GaN外延、芯片)、深圳量子光電(封裝)、深圳海洋王(應用)、深圳嘉偉實業(太陽能半導體照明應用)、佛山國星光電(封裝、應用)、惠州德賽光電(顯示屏)江西及福建地區,主要企業有江西福科(GaN外延)、江西聯創光電(GaN外延、芯片、封裝、應用)、欣磊光電(芯片)、廈門三安電子(GaN外延、芯片)、廈門華聯電子(封裝、應用)、福日科光(封裝、應用)等。環渤海灣地區,主要企業有大連路美(GaN外延、芯片)、大連路明(熒光粉)、北京有研稀土(熒光粉)、北京睿源(GaN功率型芯片)、廊坊鑫谷光電(封裝、應用)等。在研發方面,以中科院半導體所、物理所、北京大學、清華大學、信息產業部13所等科研院所為代表,從“九五”開始積極介入第三代半導體材料氮化鎵(GaN)LED領域的研發,并在“九五”、“十五”期間逐步將技術成果進行轉化,如中科院半導體所和深圳方大、福日電子,物理所和上海蘭寶,北京大學和上海藍光,清華大學和山東英克萊,13所和廈門三安。(三)國內LED重點廠商情況我國現有LED企業3000多家,企業主要集中在下游封裝和應用領域,國內從事LED上游外延片和中游芯片的企業大約在60余家,主要企業有廈門三安電子、大連路美芯片、江西聯創、士蘭明芯等。國內從事下游封裝的企業主要有佛山國星光電、寧波愛米達、廈門華聯等。圖14國內LED重點廠商上醬產業 中那產業下Q北外延及芯片封裝, 應用 ;?廈門三安* ÷福建福日十?佛山國星÷北京利亞德?山東,華光 ÷泉州晶藍?大連路美 ÷上海藍寶?廈門華聯÷西安青松.?江西聯向* ÷廣東福地寧波升普÷上海至思??深圳方知 *南昌欣磊.*深圳量子?東莞勤上?5州普光 ÷武漢華燦?河北鑫今?深圳海洋王?北京長?Z *江西晶能?江蘇穩潤÷深圳珈偉?杭州士蘭明芯F÷江西方汰福科"?天津天星÷廈門通士達?廈門安美 ÷上海藍光■河北匯能 ÷上海天晨?江蘇奧雷÷江蘇鴻聯?河北五德 *沈F日志親~?杭??創元?潦圳帝光?武港迪源 ÷北京同苑“?福臼科光?深圳普耐?廈門明達 ......等,其中外延及?深押I國?星……等近2的CI家?廈門晶宇 芯片企業60余家……等1。。U多家把業企業 五、LED應用市場分析(一)LED顯示屏1、全球市場規模顯示屏是產業中發展較早且較快成熟的產品。目前在全世界被廣泛使用。圖中所示,2006年到2008年間,的增長速度維持在18%左右。由于金融危機的影響,2009年LED顯示屏規模大幅較之前略有下降。預計2010-2012年,全球LED顯示屏的市場規模將逐年增加至111.66億美元。圖152006-2012全球LED顯示屏市場規模IQ碑2006 2。OJ 20Oa 2009 2010 2011 ZQl2I全球LB顯示屏(化美金) 一增長率怫)2、我國產業發展現狀43,7?12□.Q0100,003Q,00W.□□卻口口口5班.最51.43ZaOO-1娛111.662?.O31?我國LED顯示屏產業起步于90年代初,并且始終保持高速的發展。2007年產值約72億元人民幣,2008年全國產值為85億元,2009年產值約為120億。據行業協會統計生產廠商東北占6%,西南西北華中占17%,華北占16%,華東占41%,華南占20%。2007年LED顯示屏銷售額東北占5.1%,西南西北華中占15.7%,華北占14.5%。華東占30.8%,華南占33.8%。由此可見,從產業布局上,LED顯示屏產業主要集中在華東和華南地區,這兩個地區的產品總體規模占到全國60%以上。2008年由于北京舉辦奧運會,華北的銷售額所占比例有明顯上升。由此可見,從產業布局上,我國LED顯示屏產業主要集中在華東和華南地區,這兩個地區的產業總體規模占到全國的60%以上,這一趨勢近兩年更為明顯。2007年度LED顯示屏行業企業規模和構成方面有較大的變化,總體上行業內20%企業的銷售額占到行業銷售總額近70%,行業形成了一批規模骨干企業;2007年度銷售額億元以上企業數目比2006年增加了4家,達到了11家,其銷售額占到了行業銷售總額的43.2%以上。2008年市場銷售額在1000萬元以上的企業有108家,占到85%,反映出行業內企業平均規模水平在提升;2008年市場銷售額在5000萬元以上的企業有38家,占30%,其銷售額合計40.8億元人民幣,銷售額占到了全行業的67.9%,反映出LED顯示應用產業的集約化發展趨勢;2008年銷售額在1億元以上的企業有17家,占13.4%,其銷售額合計28.08億元人民幣,銷售額占到了全行業的46.7%。美期2005年2007?2U0莊年n≡日行業比ffl售氯相善重有芳配?劭:<5?)數三占行業比例?售題鈾售面afτ?(?jpC%禧售額福吉款盧行叱?倒{%)F)J?元A而)J憶用:IOOQ萬元聃企60m8575,2ιoe85%售W≡上企用林蒯萬位的強飪15%173452?2421.2%285677%3830%40.β67.90%WGI以的業鋁觸元上企13%11著%113.7%1?243.2%171340曲.期4670?(二)消費電子用LED1.指示燈類在整個應用領域中,指示燈為最主要的應用領域,但其中作為一般指示用的LED多為普通亮度LED。2008年我國指示燈市場規模為20億元,2009年增長至25億元。但由于該應用領域經過多年的發展,已成為數字家電的必要配件,因此市場將只隨著家電消費而增長,預計在之后的幾年中,該細分領域的增長將逐步放緩,約為10%。2.背光源目前,LCD面板絕大多數采用冷陰極熒光燈管(CCFL)作為背光源,與CCFL相比,LED背光源外形緊湊,比CCFL節能30%-50%,響應速度快,圖像顯示性能更強,環保(無汞)。在小尺寸LCD面板中已開始采用LED背光源,而阻礙LED進入大尺寸LCD面板的主要原因就是價格,LED背光源的價格一般是CCFL背光源價格的1.5-2.5倍。但我們認為目前廠商可以通過采用LED背光源設計出更輕薄更省電的筆記本電腦及液晶屏,定位高端市場差異化競爭,獲取高利潤。隨著LED背光源價格的下降,LED對廠商的吸引力將更大,滲透率將快速提升。根據湘財證券預計,09、10年筆記本電腦出貨量分別達到15129萬臺和17852光源滲透率的預測,09、10年LED筆記本電腦將達到7897萬臺及14406萬臺,以每臺電腦使用70顆LED背光源,平均價格0.2美元計算,09、10年LED筆記本背光源市場規模將達到11億美元、20億美元。在液晶電視及液晶顯示器領域,LED背光源啟動速度較慢,主要是由于LED背光源的價格比當前普遍采用的CCFL價格高出一倍所致。但值得注意的是,包括三星、飛得浦、夏普、索尼、東芝、Vizio和LG在內的主要液晶電視品牌,都計劃從2009年下半年開始增加使用LED背光,LED產業的大型廠商都已積極布局應對液晶電視LED背光的增長機會。液晶顯示屏尺寸大小不同,所需要用到的LED背光源個數也不同,22”液晶顯示器大約需要100顆LED背光源,40”液晶電視機大約需要1000顆LED背光源,根據簡單假設,即每臺液晶電視、顯示器用到400顆LED背光源,每顆背光源價格0.2美元,我們預測未來3年LED背光源在液晶電視、顯示器的市場規模將達到4億美元、18.6億美元、42.5億美元,成幾何級數增長。與液晶產品比較,等離子的最大缺點是分辨率提高困難。據iSuppli預測,等離子難以抗衡液晶顯示器,由于平均銷售價格下滑推動的等離子收入的增長,將于今年達到銷售頂峰,09年開始出現下滑。OLED即有機發光二極管,OLED顯示技術與傳統LCD顯示方式不同,無需背光燈,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,電流通過時,有機材料會發光。OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄,可視角度大,能夠節省大量電能。不過,OLED的大規模商業應用在2010年前不會出現OLED面板用能效率更高,可用來制作輕薄顯示器,其圖像顏色鮮艷,適用于顯示快速移動的圖像如體育比賽和動作影片。但制作大型OLED屏幕仍然很艱難。OLED電視將會是液晶技術的補充,而無法取而代之。OLED顯示技術的主要問題有:1、AM(主動矩陣)OLED面板制造工藝效率低下。隨著OLED顯示屏尺寸的擴大,其良品及制造損失率也隨著變大。2、OLED材料的使用壽命短。目前,1£口產品在手機上應用非常廣泛,是LED產品最重要的應用領域,占市場總需求的30%左右。一般每部手機需用10-20個LED產品,分別使用在手機鍵盤、顯示屏背光源及可照相手機閃光燈上。我們認為LED產品在手機市場的滲透率已趨于穩定,未來手機用LED產品的增長空間將受手機銷量的直接影響。根據IDC數據統計,在經濟危機的沖擊下,全球手機市場在2008年第四季度的發貨量同比下降了11.6%,這意味著7年來手機市場首次沒有在傳統旺季第四季度中獲得兩位數的增長率。IDC最新預測結果顯示,2009年的手機市場前景堪憂,出貨量可能將大跌8.3%。我們以手機用LED產品單價0.14美元,每部手機用LED產品12-17個計算,預測09、10年手機用LED產品市場規模將達到21.2億、20.3億美元。(三)照明用LED景觀照明市場主要已街道、廣場等公共場所裝飾照明為主,推動力量主要來自政府。常見的景觀燈具包括:園林燈、步道燈、地埋燈、小型射燈、草坪燈、快車道分道地燈、壁燈、雕塑裝飾等。LED景觀照明的目標是使景觀照明與景觀協調,因“景”制宜,因建筑特色制宜,達到美化環境的新水平。受到2008年北京奧運會和2010年上海世博會的影響,北京、上海等舉辦地加快了景觀照明的步伐。此外,受到北京、上海等活動舉辦城市LED景觀照明工程樣板作用的影響,二、三線城市也將加快LED等在景觀照明工程中的應用比例。2006年-2010年景觀照明用LED銷售年均復合增長率將達到37.2%。據保守估計,假如全國100座大中城市,每座城市平均在景觀照明上的投資為1億元人民幣,將具有100億元人民幣的市場規模。到2009年,我國的城市景觀燈光市場已達到120億人民幣,成為LED市場最大的應用市場。提及2009年最熱的LED產品,一定不少人會說LED路燈。全球LED路燈出貨規模可望由2008年的90萬盞急速攀升至2009年的210萬盞,2009年滲透率可望超過1%。LED路燈企業認為,隨著今年國際經濟危機的加劇,2009年市場的原材料價格必然會降低,這也使得在LED路燈殼體制造和配件的成本有所下降。同時,隨著研發技術的發展,市場上將推出更高效、更廉價的LED發光芯片,這將很大程度降低LED路燈的生產成本。價格的降低,加之政府的支持、業內的推廣和大眾的認可,LED路燈勢必出現龐大的發展前景,對我國企業而言,2009年將會是LED路燈走上黃金發展期的開端。放眼國內工程市場,LED路燈上馬正開展的如火如荼:隨著“十城萬盞”照明示范工程的推廣業內普遍認為,只有當白光LED發光效率突破100lm/W,LED才有望進入普通照明市場。目前,業內最高數據為Cree的220lm/W,雖然這僅為實驗室數據,但Cree已經生產了數百萬個100流明以上的照明級XLampLED。飛利浦也宣布,2009年將主打LED家居照明市場。國內方面,勤上光電也在加緊研發室內照明類LED燈。從照明企業的動作可見,LED進入普通照明市場的趨勢是必然的,但還要經過技術的進步與成本的降低這個過程。(四)車用LED憑借LED燈在相應速度以及長壽命等優點,LED車燈在第三剎車燈上的應用正在逐步擴大,2006年-2010年中國汽車用LED銷售額年均復合增長率將達到76.7%。汽車光源在照明領域中占有極其重要的地位,其產量占整個照明光源產量的10%左右。在通用照明LED技術尚未成熟前,車用市場是最被看好的LED市場。車用LED可分為汽車外部使用和內部使用,內部包括儀表板、空調、音響等指示燈及內部閱讀燈;外部使用則包括第三剎車燈呢個、尾燈、方向燈、側燈等。目前全車內部采用LED的車廠商幾乎全為歐洲的公司;而在外部照明使用LED方面。歐系及日系汽車將第三剎車燈改成LED的比率已超過80%。目前除汽車頭燈還有距離與亮度等問題只有少量使用外,汽車內外部照明采用LED已經普遍。根據國外調查,2004年全球車用LED市場規模將達30億美元,年復合成長率高達80%。LED在汽車市場的主要成長動力是替代原有指示燈及燈泡照明,一部車若把照明全部換成LED,內、外部大約各需用掉200-300顆LED。2005年我國汽車產銷量比上年增長20%,產銷總量各超過570萬輛,其中轎車產量達到220萬輛以上。按目前LED的水平,預計一輛汽車需要300多顆LED。業界普遍認為,3-5年內汽車用LED將成為LED的主要市場,會形成每年10億元左右的產值,汽車LED市場將隨著LED技術的突破而迅速增長。六、LED行業發展前景展望與投資建議(一)國家相關產業政策中國為節約能源、實現經濟和社會的可持續性發展,于2007年6月3日制定了《節能減排綜合性工作方案》,半導體照明產業順應了節能減排的宏觀政策。從2005年開始科技部先后批準了大連、廈門、上海、南昌和深圳等五個半導體照明產業基地,在政策、稅收和資金上給予長期支持。最近中國政府通過研究院、高校、信息產業部等相關政府部門、企業、研究機構進行一系列研究開發計劃,形成了涵蓋整個產業鏈的政策支持。,通上海”浙江等地方
一半導體照明科技昔項.“光伏與風力發電商業由
技市界斜圓潮目歷況裙半尋體照明R糠打底捐樽.半拿體照明"用4*i?3M電子貳關H目中科院知識創新工程資料條謝:半導體原明同,H貪證某研究所2009年10月,國家六部委聯合發布了《半導體照明節能發展意見》,分析了半導體照明節能產業發展現狀與趨勢、主要問題、發展領域等方面。《意見》要求各地大力實施綠色照明工程,以增強自主創新能力和擴大綠色消費需求為主線,以搶占未來競爭制高點為目標,以市場為導向、以企業為主體、以試點示范工程為依托,以改善制約產業發展環境為手段,形成一批擁有自主知識產權、知名品牌和較強市場競爭力的骨干企業,實現技術上的重點突破和產業上的重點跨越,培育振興我國半導體照明節能產業,推動節能減排,促進經濟平穩較快發展。《意見》還明確了半導體照明節能產業發展的七大政策措施,包括:統籌規劃,促進產業健康有序發展、繼續加大半導體照明技術創新支持力度、積極實施促進半導體照明節能產業發展的鼓勵政策等。目標為到2015年,半導體照明節能產業產值年均增長率在30%左右;產品市場占有率逐年提高,功能性照明達到20%左右,液晶背光源達到50%以上,景觀裝飾等產品市場占有率達到70%以上;企業自主創新能力明顯增強,大型MOCVD裝備、關鍵原材料以及70%以上的芯片實現國產化,上游芯片規模化生產企業3-5家;產業集中度顯著提高,擁有自主品牌、較大市場影響力的骨干龍頭企業10家左右;初步建立半導體照明標準體系;實現年節電400億千瓦時,相當于年減排二氧化碳4000萬噸。(二)發展有利和不利因素有利因素:1、LED具有體積小、耗電量低、使用壽命長、高亮度低熱量、環保耐用等特點,相比傳統照明技術具有無可比擬的優勢。2、發展LED產業符合我國倡導節能減排政策,“十一五”規劃中國家將綠色照明列于十大節能工程首位。3、《半導體照明節能產業發展意見》為LED產業的有序發展指明了方向與目標。不利因素:1、LED在應用上盡管有著極多的優點,但當前階段的照明仍存在不可忽略的劣勢,主要體現在:大功率發光二極管器件價格高、大功率應用光效低以及散熱問題。2、目前國內企業主要集中在LED下游技術含量不高的封裝領域,依靠價格優勢在出口市場中取得地位,上中游領域薄弱。芯片供應能力尚不能滿足需要,需要大量進口,這就大大制約了國內LED產業發展和盈利能力。3、外資企業紛紛進入我國設廠,這對我國LED的生產和出口起到了帶動作用。然而,國外技術壁壘的頻繁設置,成為出口的一大阻礙。據悉,針對LED芯片出口,日本設置有日亞、CREE專利,由此我國的LED芯片不能出口至日本;而近期即將出臺的美國UL標準,也對國內LED出口企業造成很大壓力。從LED出口的發展趨勢看來,國外技術壁壘的設置將會越來越多。4、LED出口行業內最嚴重的現象就是低價競銷。我國作為LED下游產業的出口大國,大多數中小LED出口企業依靠低成本在海外市場獲利。由于行業競爭的加劇,出口企業通過低價競銷來贏取市場。據調查,通過低價出口的企業為了贏回成本差價,在產品質量
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