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1、LED 行 業(yè) 分 析 報(bào) 告LED 行業(yè)分析報(bào)告目錄第一章半導(dǎo)體照明(LED產(chǎn)業(yè)概述 2一、LED的概念 2二、LED的分類 2三、LED光源的優(yōu)缺點(diǎn) 3四、LED的發(fā)展歷程及發(fā)展意義 4五、應(yīng)用領(lǐng)域 . 4六、LED產(chǎn)業(yè)鏈 5七、市場(chǎng)概況 . 6第二章 全球LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 7一、全球LED產(chǎn)業(yè)分布情況 7二、全球LED產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng) 8第三章中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)概況 11一、產(chǎn)業(yè)格局及應(yīng)用領(lǐng)域 . 111、國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈格局 . 112、國(guó)LED主要應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)分析 11二、國(guó)LED產(chǎn)業(yè)特點(diǎn) 13三、中國(guó)國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 14四、進(jìn)出口情況 . 16第四章 中國(guó)大陸LED發(fā)展前景 16第五章值得
2、關(guān)注的LED企業(yè) 18一、具有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)企業(yè) . 19二、芯片產(chǎn)業(yè)化及技術(shù)跟蹤方面較成功企業(yè). 19三、優(yōu)秀的下游封裝企業(yè) . 19附錄1 :國(guó)LED產(chǎn)業(yè)分布狀況 21附錄2 :國(guó)重點(diǎn)LED企業(yè) 26LED產(chǎn)業(yè)分析報(bào)告第一章半導(dǎo)體照明(LED)產(chǎn)業(yè)概述、LED的概念LED( Light Emitting Diode),即發(fā)光二極管,是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器 件,它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料,當(dāng)兩端加上正向電壓,半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光。LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、 橙、紫、白色的光。、LED的分類LED按發(fā)光管發(fā)光顏色分,可分成紅色、橙色、綠色(又細(xì)分黃綠、
3、標(biāo)準(zhǔn) 綠和純綠)、藍(lán)光等。另外,有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。 根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無(wú)色,上述各種顏色的發(fā)光 二極管還可分成有色透明、無(wú)色透明、有色散射和無(wú)色散射四種類型。散射型 發(fā)光二極管和達(dá)于做指示燈用。2 按發(fā)光管出光面特征分按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝 用微型管等。圓形燈按直徑分為© 2mm© 4.4mm © 5mm© 8mm© 10mn及© 20mn等。 國(guó)外通常把© 3mm勺 發(fā)光二極管記作T-1 ;把© 5mm勺記作T-1 (3/
4、4 );把 © 4.4mm的記作T-1 (1/4 )。由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。 從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來(lái)分有三類:(1) 高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加 散射劑。半值角為5°20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源 用,或與光檢出器聯(lián)用以組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。(2) 標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用,其半值角為 20。45°。(3) 散射型。這是視角較大的指示燈,半值角為 45°90°或更大,散 射劑的量較大。3 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分為:全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、瓷底座 環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)
5、構(gòu)。4按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分為:普通亮度的 LED(發(fā)光強(qiáng)度<10mcd ;高 亮度發(fā)光二極管(發(fā)光強(qiáng)度在10100mcd,超高亮度的LED(發(fā)光強(qiáng) 度 >100mcd 。三、LED光源的優(yōu)缺點(diǎn)作為第三代半導(dǎo)體照明光源,LED光源有很多優(yōu)點(diǎn):1、 光效率高:光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻率,效率可以達(dá)到 80%-90% 而光效差不多的白熾燈可見(jiàn)光效率僅為 10%-20% LED電能轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)換率接 近90%而目前通常的室照明燈具的平均電光轉(zhuǎn)換率大約 20%有80%勺電能因 轉(zhuǎn)化為熱能而浪費(fèi)掉。2、光線質(zhì)量高:由于光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線,故沒(méi)有熱量,沒(méi)有輻射, 屬于典型的綠色照明光源
6、。3、能耗?。盒」β蔐ED一般在0.05W左右,以其作為光源,在同樣亮度下 耗電量?jī)H為普通白熾燈的1/10。4、 響應(yīng)時(shí)間短:白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí),LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)5、壽命長(zhǎng):光通量衰減到70%勺標(biāo)準(zhǔn)壽命是10萬(wàn)小時(shí)。一個(gè)半導(dǎo)體燈正常 情況下可以使用50年,即使長(zhǎng)命百歲的人,一生最多也就用 2只燈。6、適用性強(qiáng):每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形,可以制備成各種形狀 的器件,且適合于易變的環(huán)境 。7、可靠耐用:沒(méi)有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件,非正常報(bào)廢率很小,維 護(hù)費(fèi)用極為低廉。8、安全:?jiǎn)挝还ぷ麟妷捍笾略?3V左右,工作電流在20mA左右。9、綠色環(huán)保:廢棄物可回收,沒(méi)有污
7、染,不像熒光燈一樣含有汞成分。以照明燈為例,LEE照明燈在能耗、可靠性、壽命方面均大大優(yōu)于傳統(tǒng)燈,詳見(jiàn) 下表:表1. LED燈于傳統(tǒng)等性能對(duì)比名稱耗電量(W)工作電壓(V)協(xié)調(diào)控制發(fā)熱量可靠性使用壽命(h)金屬鹵素?zé)?00220 丁不易極咼低3000霓虹燈500較高高高宜室 3000鎂氖燈16W/m220較好較高較好6000日光燈4100220不易:較高低50008000 :冷陰極15W/m需逆變較好較好較低10000鎢絲燈15200220高高低3000節(jié)能燈3150220不宜調(diào)光P低低5000 LED丁極低1236多種形式極低極咼10萬(wàn)LED光源的缺點(diǎn)1、單個(gè)功率低:市面上的單體LED功率一
8、般在5W以下,還沒(méi)有出現(xiàn)更大功 率的LED這是目前LED難以成為照明首選的最大瓶頸;2、 需要嚴(yán)格控制溫度:LED是一種半導(dǎo)體材料,與普通二極管一樣具有PN 結(jié),由于高亮二極管的功率相對(duì)比較大, 所以與功率半導(dǎo)體器件相同,需要考慮 散熱問(wèn)題,結(jié)溫過(guò)高會(huì)直接影響LED的壽命,并且會(huì)增大LED的光衰,情況嚴(yán)重 的會(huì)將LED燒壞;3、價(jià)格高:價(jià)格是LED隹以成為照明的主要因素,雖然LED目前已被大多數(shù) 人認(rèn)識(shí),也被多數(shù)人看好,但其高昂的價(jià)格難以被消費(fèi)者接受,目前單體黃色LED 大約O. 6元/個(gè),綠色與藍(lán)色單體LEDS 1. 8元/個(gè)左右,白色LED勺價(jià)格達(dá)到了2.25.5元/個(gè)左右;如果將幾十個(gè)單
9、體LED組合,其成本將大大增加,如把一個(gè) LED安裝在草坪燈里,其單價(jià)就相當(dāng)于一般草坪燈的幾倍,LED要成為未來(lái)照明的 主流光源, 就一定要朝著大流明方向發(fā)展, 成本才有可能降低, 市場(chǎng)才有可能突 破。4、顯色指數(shù)低!在LED照射下顯示的顏色沒(méi)有白熾燈真實(shí)。,四、LED的發(fā)展歷程及發(fā)展意義1907年,HenryJosephRound第一次在碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象,從此 科技工作者們便開(kāi)始了嶄新的探索之旅, 這一旅程, 從黑暗到黎明, 卻是整整一 個(gè)世紀(jì)。20世紀(jì)20年代晚期,BernhardGudden和RobertWichard在德國(guó)使用從鋅硫化 合物與銅中提 煉的黃磷產(chǎn)生發(fā)光,但發(fā)光太
10、暗,無(wú)法應(yīng)用化。1936年,GeorgeDestian 發(fā)表了關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光線的報(bào)告,最終出現(xiàn)了“電致發(fā) 光”這一具有廣泛意義的專業(yè)術(shù)語(yǔ)。 20世紀(jì)50年代,英國(guó)科學(xué)家在電致發(fā)光的 實(shí)驗(yàn)中使用(半導(dǎo)體)砷化鎵發(fā)明了第一枚具有現(xiàn)代意義的LED。20世紀(jì)60年代末,人們?cè)谏榛壔w上使用磷化物發(fā)明了第一只可見(jiàn)紅光的 LED 1965年,第一款用鍺材料制造的LED面世,隨后不久,Monsan to和HP (惠 普)公司開(kāi)始批量生產(chǎn),應(yīng)用于一些昂貴的機(jī)電設(shè)備上作指示燈。20世紀(jì)70年代,LED開(kāi)始用于點(diǎn)陣文字顯示。70年代中期,黃光和綠光LED面世。20世紀(jì)80年代,高亮LED面世。20世紀(jì)90
11、年代,隨著氮化物L(fēng)ED勺發(fā)明,是上世紀(jì)LED發(fā)展最快的10年,除了 一些核心技術(shù)問(wèn)題得到攻克外,LED開(kāi)始在部分國(guó)家和地區(qū)廣泛取代傳統(tǒng)光源和 替代交通信號(hào)燈,同時(shí)白光LED面世,開(kāi)啟了照明和光電顯示領(lǐng)域的新境界,1992 年,藍(lán)色LED在Nichia成功走出實(shí)驗(yàn)室,1997年,白光LED誕生。LED從最初的約0.05Lm/W勺光效,經(jīng)歷了 0.1Lm/W時(shí)代,數(shù)Lm/W代,數(shù)十 Lm/W代,到現(xiàn)在的約90Lm/W的發(fā)效率。LED具有無(wú)限廣闊空間和未來(lái),在美國(guó)、日本、國(guó)等國(guó)家和地區(qū),均已經(jīng)進(jìn) 行了 LED戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃和部署。美國(guó)2000年制定的“ NGLP已被列入國(guó)家能源法 案,主要容有:減少
12、2.58億噸碳污染,少建 133座新的發(fā)電廠, 2010年55%的白熾 燈和熒光燈由LED取代,2025年LED產(chǎn)業(yè)突破500億美元大關(guān),提供百萬(wàn)級(jí)的就業(yè) 機(jī)會(huì)等;日本于 1998年制定了“ 21世紀(jì)照明計(jì)劃”, 2006年已實(shí)現(xiàn)全國(guó)過(guò)半的照 明系統(tǒng)改為L(zhǎng)ED照明,目前日本已經(jīng)在實(shí)施第二階段發(fā)展計(jì)劃了,即2010年以前,120Lm/V光效的LED產(chǎn)業(yè)化。21世紀(jì),全球最主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)排序中, 首當(dāng)其沖的就是光電產(chǎn)業(yè)。 我國(guó)也在“十 五”攻關(guān)計(jì)劃中啟動(dòng)了 LED等關(guān)鍵項(xiàng)目。不久的將來(lái),如果我們國(guó)家的照明由LED 取代,每年可節(jié)省 1000億度電能,相當(dāng)于一個(gè)三峽工程。五、應(yīng)用領(lǐng)域鑒于LED勺特點(diǎn)及自
13、身優(yōu)勢(shì),目前主要應(yīng)用于以下幾大方面1、顯示屏、交通訊號(hào)顯示光源的應(yīng)用LED燈具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于 各種室、戶外顯示屏,分為全色、三色和單色顯示屏,全國(guó)共有100多個(gè)單位在 開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。交通信號(hào)燈主要用超高亮度紅、綠、黃色LED,因?yàn)椴捎肔ED信號(hào)燈既節(jié)能, 可靠性又高,所以在全國(guó)圍,交通信號(hào)燈正在逐步更新?lián)Q代,而且推廣速度快, 市場(chǎng)需求量很大,是個(gè)很好的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。2、汽車工業(yè)上的應(yīng)用汽車用燈包含汽車部的儀表板、音響指示燈、開(kāi)關(guān)的背光源、閱讀燈和外部 的剎車燈、尾燈、側(cè)燈以及頭燈等。汽車用白熾燈不耐震動(dòng)撞擊、易損壞、壽命 短,需要經(jīng)常更換。1987年,我國(guó)開(kāi)
14、始在汽車上安裝高位剎車燈。由于 LED向應(yīng) 速度快,可以及早提醒司機(jī)剎車,減少汽車追尾事故。在發(fā)達(dá)國(guó)家,使用LED制 造的中央后置高位剎車燈已成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)件。 美國(guó)HP公司在1996年推出的LED 汽車尾燈模塊可以隨意組合成各種汽車尾燈。此外,在汽車儀表板及其它各種照明部分的光源,都可用超高亮度發(fā)光燈 來(lái)?yè)?dān)當(dāng),所以均在逐步采用LED顯示。3、小尺寸背光源應(yīng)用LED背光源以高效側(cè)發(fā)光的背光源最為引人注目,LED作為L(zhǎng)CD背光源應(yīng)用,具有壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率高、無(wú)干擾和性價(jià)比高等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于電子 手表、手機(jī)、BP機(jī)、電子計(jì)算器和刷卡機(jī)上。隨著便攜電子產(chǎn)品日趨小型化, LED背光源更具優(yōu)勢(shì),因此
15、背光源制作技術(shù)將向更薄型,低功耗和均勻一致方面 發(fā)展。LED是手機(jī)關(guān)鍵器件,一部普通手機(jī)或小靈通約需使用10只LED器件,而 一部彩屏和帶有照相功能的手機(jī)則需要使用約 20只LED器件。4、照明光源的應(yīng)用LED照明光源早期的產(chǎn)品發(fā)光效率低,光強(qiáng)一般只能達(dá)到幾個(gè)到幾十個(gè) med適用在室場(chǎng)合,在家電、儀器儀表、通訊設(shè)備、微機(jī)及玩具等方面應(yīng)用。 目前直接目標(biāo)是LED光源替代白熾燈和熒光燈,這種替代趨勢(shì)已從局部應(yīng)用領(lǐng) 域開(kāi)始發(fā)展。日本為節(jié)約能源,正在計(jì)劃替代白熾燈的發(fā)光二極管項(xiàng)目(稱為" 照亮日本"),頭五年的預(yù)算為50億日元,如果LED替代半數(shù)的白熾燈和熒光燈, 每年可節(jié)約相當(dāng)于
16、60億升原油的能源,相當(dāng)于五個(gè)1.35 X 106kW核電站的發(fā) 電量,并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產(chǎn)生,改善人們生活居住的環(huán)境。我 國(guó)也于2004年投資50億大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保的半導(dǎo)體照明計(jì)劃。5、 其它應(yīng)用例如一種受到兒童歡迎的閃光鞋,走路時(shí)置的LED會(huì)閃爍發(fā)光, 僅地區(qū)一年要用5億只發(fā)光二極管;利用發(fā)光二極管作為電動(dòng)牙刷的電量指示 燈,據(jù)國(guó)正在投產(chǎn)的制造商介紹,該公司已有少量保健牙刷上市,預(yù)計(jì)批量生 產(chǎn)時(shí)每年需要3億只發(fā)光燈。正在流行的LED圣誕燈,由于造型新穎,色彩豐富, 不易碎破以及低壓使用的安全性,近期在等東南亞地區(qū)銷勢(shì)強(qiáng)勁,受到人們普遍的歡迎, 正在威脅和替代現(xiàn)有電泡的圣誕市場(chǎng)
17、。六、LED產(chǎn)業(yè)鏈上游中游下游封裝及應(yīng)用產(chǎn)品外延片-H- UL 心片封裝類型LED應(yīng)用產(chǎn)品AIGal nP紅光黃光LED貼片(SMDLED單管(Lamp 大功率LED LED數(shù)碼管數(shù)碼顯示和汽車燈 市場(chǎng)電器、汽車、輕工、旅 游等背光源(TFT彩屏的 背光)IT (手機(jī)、電腦等)室外景觀照明市場(chǎng)和室裝飾照明市場(chǎng)室外景觀照明等數(shù)碼相機(jī)和顯微鏡 照明數(shù)碼相機(jī),顯微鏡等GaN藍(lán)光綠光特種工作照明和軍 用照明燈市場(chǎng)礦燈,手電筒,閃光燈, 太陽(yáng)能LED燈等戶外顯示屏和交通 信號(hào)燈市場(chǎng)LED顯示屏和LED交通 信號(hào)燈等七、市場(chǎng)概況行業(yè)分析機(jī)構(gòu)CIR的研究報(bào)告預(yù)測(cè),全球發(fā)光二極管的市場(chǎng)銷售額將從 2004 年
18、的32億美元增至2008年的56億美元。CIR的報(bào)告稱,在2004年到2008年,高亮度發(fā)光二極管(HB-LED)或基于半 導(dǎo)體的燈具的市場(chǎng)銷售額將由16億美元增至26.4億美元;而超高亮度發(fā)光二極 管(UHB-LED)的市場(chǎng)銷售額則會(huì)從2006年起實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng),并將于2008年贏得 全球市場(chǎng)份額的22% 普通燈具將成為主要應(yīng)用產(chǎn)品,并將于 2008年實(shí)現(xiàn)銷售 額8.44億美元。CIR指出,從2004年起,發(fā)光二極管的成本將開(kāi)始急速下降。成本下降將使 銷量迅猛增長(zhǎng),其中,標(biāo)準(zhǔn)的和用于顯示器的發(fā)光二極管將占這類產(chǎn)品出貨的大 部分。但是,2008年,高亮度發(fā)光二極管和超高亮度發(fā)光二極管將占發(fā)光二極
19、管 營(yíng)收的絕大部分。我國(guó)“十一五”發(fā)展規(guī)劃已把發(fā)展半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)項(xiàng)目。近年來(lái), 中國(guó)LED照明市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)勢(shì)頭,2007年市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到65.7億元。 馳昂咨詢(Sinotes)預(yù)測(cè),到2010年中國(guó)LED照明市場(chǎng)規(guī)模將近百億元。2005-2010年中國(guó)LED照明市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率推 動(dòng)LED 產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要因素是高亮度白光LED勺發(fā)明。白光LED已經(jīng)成為全球LED未來(lái)競(jìng) 爭(zhēng)的焦點(diǎn)。馳昂咨詢分析師俊預(yù)測(cè),白光LED將在35年逐步進(jìn)入普通照明領(lǐng)域, 整個(gè)中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)的潛在市場(chǎng)將超過(guò)千億元,發(fā)展前景相當(dāng)可觀。表1 2007年按顏色分中國(guó)半導(dǎo)體照明市場(chǎng)規(guī)模(按銷售額)顏色紅
20、光綠光藍(lán)光白光其他銷售額(億元)9.613.26.84.714.2增長(zhǎng)率26.10%32.40%58.40%95.30%r 17.10%所占比例19.8%27.2%14.0%9.7%P 29.3%數(shù)據(jù)來(lái)源:馳昂咨詢(Sinotes) 2007, 12第二章全球LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、全球LED產(chǎn)業(yè)分布情況全球LED產(chǎn)業(yè)主要分布在日本、中國(guó)大陸、中國(guó)地區(qū)、歐美及國(guó)等國(guó)家和地 區(qū)。其中,日本最大,占據(jù)約50%勺份額,其次是我國(guó)地區(qū)。各地區(qū)LED產(chǎn)值大 小及所占份額分布見(jiàn)圖13、圖14所示。歐美 臺(tái)灣 口日本圖1全球LED產(chǎn)值區(qū)域分布變化趨勢(shì)(數(shù)據(jù)來(lái)源:PIDA麥肯橋資訊整理)圖2全球LED產(chǎn)值區(qū)域份
21、額變化趨勢(shì)(數(shù)據(jù)來(lái)源:PIDA麥肯橋資訊整理)2005年日本LED產(chǎn)值達(dá)28.7億美元,占據(jù)全球LED產(chǎn)值的50%左右,預(yù)計(jì) 2006-2008年間日本LED產(chǎn)值的年均增長(zhǎng)約為 6%,至2008年日本LED產(chǎn)值約達(dá) 33億美元。歐美地區(qū)的LED產(chǎn)值2005年約為14億美元,預(yù)計(jì)2006約增長(zhǎng)9% 近達(dá) 1 5億美元,而后兩年不會(huì)有所增長(zhǎng),產(chǎn)值維持在 15億美元附近。2005年 (包括島及大陸分廠生產(chǎn))LED值達(dá)12億美元,2006、2007年年均 增長(zhǎng)約 19%,預(yù)計(jì) 2007年產(chǎn)值將首度超越歐美地區(qū),廠商 2006年在汽車燈及大尺 寸LCDS板背光源方面已開(kāi)始紛紛投資布局,預(yù)計(jì) 2008年將
22、會(huì)大獲收益而使得廠 商的LEF值大幅成長(zhǎng)28%勺達(dá)22億美元,由此占全球LED值比重由2005年的21% 大幅增長(zhǎng)至 2008年的 29%。二、全球LED產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)目前,全球LED產(chǎn)業(yè)已形成以美國(guó)、亞洲、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹鲗?dǎo)的三足鼎立 的產(chǎn)業(yè)分布與競(jìng)爭(zhēng)格局。美國(guó) Cree、Lumileds,日本Nichia、ToyodaGosei,德 國(guó)Osram等壟斷高端產(chǎn)品市場(chǎng)。美國(guó)和日本企業(yè)利用其在新產(chǎn)品和新技術(shù)領(lǐng)域中的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì), 主要從事最高 附加價(jià)值產(chǎn)品的生產(chǎn); 歐洲企業(yè)則利用其在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)和善于吸收最新 技術(shù)的轉(zhuǎn)換優(yōu)勢(shì),主要從事高附加價(jià)值產(chǎn)品生產(chǎn)。我國(guó)地區(qū)LED產(chǎn)業(yè)近年來(lái)迅速 崛起,其芯片產(chǎn)量
23、及封裝產(chǎn)量占據(jù)世界第一的位置(世界60%以上),但其產(chǎn)品是以紅、黃光芯片及封裝為主的中低檔產(chǎn)品。隨著市場(chǎng)的快速發(fā)展,美國(guó)、日本、歐洲各主要廠商紛紛擴(kuò)產(chǎn),加快搶占市 場(chǎng)份額。2004 年,日本 Nichia、ToyodaGosei,美國(guó) Cree、Lumileds、GelCore 等國(guó)際著名半導(dǎo)體照明廠商新增投資超過(guò) 10億美元。這五大國(guó)際廠商代表了當(dāng)今LED的最高水平,對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大的影 響。五大企業(yè)在產(chǎn)品與市場(chǎng)方面各具特色,日亞化學(xué)和豐田合成在LED發(fā)展中占 有重要地位,都形成了 LED完整的產(chǎn)業(yè)鏈,其中日亞化學(xué)1994年第一個(gè)生產(chǎn)出 藍(lán)光芯片,并在專利技術(shù)方面具有壟斷優(yōu)勢(shì); Cree
24、、 GelCore 等都有自己成熟的 技術(shù)體系,但其在產(chǎn)業(yè)鏈上只集中在外延和芯片的制備上; Lumileds 則關(guān)注于 大功率LED的研發(fā),在白光照明領(lǐng)域?qū)嵙π酆?。LED上游產(chǎn)品為芯片、中游產(chǎn)品為晶粒、下游主要為封裝應(yīng)用,日本是 LED 的主要產(chǎn)出國(guó)家,占全球LED產(chǎn)能一半,約占21%,歐美約占14% ;其中又以 Nichia為主要白光LED制造廠商,歐美主要廠商為 Osram Lumiled最早切入車 用光源,國(guó)以三星為主, 在臺(tái)廠一連串?dāng)U廠動(dòng)作, 使三星從原本芯片制造轉(zhuǎn)型為 下游封裝。歐美及日本對(duì)前段熒光粉專利授權(quán)日趨軟化, 轉(zhuǎn)向注重后段封測(cè)專利, 使得 歐洲的藍(lán)光晶粒產(chǎn)能減少(參見(jiàn)表 2
25、-1 ),06年YOY衰退14%美日兩國(guó)06年 YOY雖成長(zhǎng)10流右,仍低于全球平均成長(zhǎng)率12.89%,亞洲國(guó)家將可直接受惠; 03年開(kāi)始在藍(lán)光晶粒擴(kuò)產(chǎn)能力高于其它國(guó)家,且在制程技術(shù)優(yōu)于中國(guó)及國(guó),國(guó) 際大廠釋出的訂單,將大部份流入。表 1 國(guó)際主要 LED 企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局企業(yè)產(chǎn)業(yè)化情況市場(chǎng)應(yīng)用日亞化學(xué)(Nichia )1. 自制MOCVD設(shè)備近200臺(tái), 主要是單片型。2. 所用襯底主要是藍(lán)寶石。3. 生產(chǎn)藍(lán)、綠、紫、紫外、白光小功率 (<20mW)、中功率 (20-50mW)、以及大功率 (>50mW)的 LED 產(chǎn)品。4. 只出售LED以及后續(xù)產(chǎn)品,不 出售管芯和外延片。5. 熒
26、光粉技術(shù)非常成熟。1. 產(chǎn)品應(yīng)用廣泛, 幾乎所有與 GaN-LED相關(guān)的 領(lǐng)域都有其產(chǎn) 品。特別是戶外 全彩色大屏幕方 面,幾乎被日亞 公司壟斷。2. 占有全球市場(chǎng)份額約 2030 %。豐田合成(Toyota Gosei)1. 自制9 MOCVD設(shè)備,產(chǎn)量比日亞 公司大。產(chǎn)品質(zhì)量比日亞公司 的產(chǎn)品略差些。2. 藍(lán)寶石襯底。3. 只出售LED以及后續(xù)產(chǎn)品,不 出售管芯和外延片。4. 生產(chǎn)藍(lán)、綠、紫、紫外、白光小功率 (<20mW)、中功率 (20-50mW)、以及大功率 (>50mW)的 LED 產(chǎn)品。1. 產(chǎn)品應(yīng)用廣泛, 幾乎所有與 GaN-LED相關(guān)的 領(lǐng)域都有其產(chǎn) 品。但在戶外
27、全 彩色大屏幕無(wú)法 與日亞公司相 比。2. 占有全球市場(chǎng)份 額約20 %。CREE1. 既有市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的MOCVD設(shè)備,也有自己研制和改進(jìn)的 MOCVD設(shè)備。主要是多片型 MOCV設(shè)備生產(chǎn)GaN-LED。2. 所用襯底是SiC,有非常成熟 的SiC單晶生產(chǎn)技術(shù),容易獲 得SiC襯底材料。3. 只出售LED外延片及管芯。4. 可以生產(chǎn)藍(lán)、綠、紫、紫外光 小功率、中功率、以及大功率 的LED外延片。1. 產(chǎn)品應(yīng)用廣泛, 幾乎所有與GaN-LED相關(guān)的 領(lǐng)域都有其產(chǎn) 品。2. 占有全球市場(chǎng)份 額約10 %。GELCORE1. 主要用 EMCOR公司 MOCV 設(shè)備生產(chǎn)GaN-LED外延片。2. 所用
28、襯底主要是藍(lán)寶石。3. GelCore公司可以生產(chǎn)藍(lán)、綠、 紫、紫外、白光小功率、中功 率、以及大功率的LED產(chǎn)品, 但大功率產(chǎn)品目前還相對(duì)不成 熟。4. 關(guān)注白光LED。/產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,幾乎所 有與GaN-LED相關(guān)的 領(lǐng)域都有具產(chǎn)品。特別 是高檔的照明市場(chǎng)(如 建筑輪廓裝飾照明)。5.燈具設(shè)計(jì)方面有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。LUMILEDS1. 主要是藍(lán)寶石,也用 GaN襯 底。2. 只出售LED以及后續(xù)產(chǎn)品,不 出售管芯和外延片。3. 生產(chǎn)藍(lán)、綠、紫、紫外、白光 小功率、中功率、以及大功率 的LED產(chǎn)品。特別是它能生產(chǎn) 功率達(dá)到5W的大功率 LED 產(chǎn)品。4. 關(guān)注大功率白光照明。目前LUMILEDS公
29、司的 產(chǎn)品產(chǎn)量不是很大,但 其大功率產(chǎn)品卻供不應(yīng) 求。日亞公司藍(lán)寶石襯底。只出售LED以及后續(xù)產(chǎn)品,不出售管芯和外延片。生產(chǎn)藍(lán)、綠、紫、紫外、白光小功率(<20mW)、中功率(20-50mW)、以及大功 率(>50mW)的LED產(chǎn)品。產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,幾乎所有與 GaN-LED相關(guān)的領(lǐng)域都有其產(chǎn)品。但在戶外全彩色 大屏幕無(wú)法與日亞公司相比。占有全球市場(chǎng)份額約20 %。CREE既有市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的MOCVD設(shè)備,也有自己研制和改進(jìn)的 MOCVD設(shè)備。主要是多 片型MOCVD設(shè)備生產(chǎn)GaN-LED。所用襯底是SiC,有非常成熟的SiC單晶生產(chǎn)技術(shù),容易獲得 SiC襯底材 料。只出售LED外延片
30、及管芯??梢陨a(chǎn)藍(lán)、綠、紫、紫外光小功率、中功率、以及大功率的LED外延片。產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,幾乎所有與GaN-LED相關(guān)的領(lǐng)域都有其產(chǎn)品。占有全球市場(chǎng)份額約10 %。GELCORE主要用EMCORE公司 MOCVD設(shè)備生產(chǎn)GaN-LED外延片。所用襯底主要是藍(lán)寶石。GelCore公司可以生產(chǎn)藍(lán)、綠、紫、紫外、白光小功率、中功率、以及大功率的LED產(chǎn)品,但大功率產(chǎn)品目前還相對(duì)不成熟。關(guān)注白光LED。燈具設(shè)計(jì)方面有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,幾乎所有與 GaN-LED相關(guān)的領(lǐng)域都有其產(chǎn)品。特別是高檔的照 明市場(chǎng)(如建筑輪廓裝飾照明)。主要是藍(lán)寶石,也用GaN襯底。只出售LED以及后續(xù)產(chǎn)品,不出售管芯和外
31、延片。生產(chǎn)藍(lán)、綠、紫、紫外、白光小功率、中功率、以及大功率的 LED產(chǎn)品。特別是它能生產(chǎn)功率達(dá)到5W的大功率LED產(chǎn)品。關(guān)注大功率白光照明。目前 LUMILEDS 公司的產(chǎn)品產(chǎn)量不是很大,但其大功率產(chǎn)品卻供不應(yīng)求第三章中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)概況、產(chǎn)業(yè)格局及應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。中國(guó) LED產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了買(mǎi)器件、買(mǎi)芯片、買(mǎi)外延片之路后,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn) 外延片和芯片?,F(xiàn)階段,從事該產(chǎn)業(yè)的人數(shù)達(dá) 5萬(wàn)多人,研究機(jī)構(gòu) 20多家,企 業(yè) 4000多家,其中上游企業(yè) 50余家,封裝企業(yè) 1000余家,下游應(yīng)用企業(yè) 3000 余家。特別是2003年中國(guó)半導(dǎo)體照
32、明工作小組的成立標(biāo)志著政府對(duì)于LED在照明領(lǐng)域的發(fā)展寄予厚望,LED作為光源進(jìn)入通用照明市場(chǎng)成為日后產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核 心。在“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下,形成了、和等國(guó)家半導(dǎo)體照明工 程產(chǎn)業(yè)化基地。長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國(guó) LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展 的聚集地。“十五”期間國(guó)家發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)的主要任務(wù)是通過(guò)建設(shè)半導(dǎo)體照明特色產(chǎn) 業(yè)基地和示工程, 建立半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和知識(shí)產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟, 盡快形成我國(guó) 半導(dǎo)體照明新興產(chǎn)業(yè), 國(guó)家科技部已把“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”列入“十一五” 科技發(fā)展規(guī)劃, 作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作來(lái)抓。 同時(shí),根據(jù)我國(guó)自身半導(dǎo)體照明的發(fā)展 現(xiàn)狀,國(guó)家制定了符合自身發(fā)展的半導(dǎo)體照
33、明產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃和 2006年技術(shù)發(fā)展 路線圖。在中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃中,規(guī)劃到 2008年達(dá)到單燈光通量 3001m,可滲透到白熾燈照明領(lǐng)域。1、國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈格局在LED上游外延片、芯片生產(chǎn)上,美國(guó)、日本、歐盟仍擁有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì), 而中國(guó)地區(qū)則已經(jīng)成為全球重要的 LED生產(chǎn)基地。目前全球形成了以美國(guó)、亞洲、 歐洲為主導(dǎo)的三足鼎立的產(chǎn)業(yè)格局,并呈現(xiàn)出以日、美、德為產(chǎn)業(yè)龍頭,中國(guó)、 國(guó)緊隨其后, 中國(guó)大陸、 馬來(lái)西亞等國(guó)家和地區(qū)積極跟進(jìn)的梯隊(duì)分布。 雖然中國(guó) 在LED外延片、芯片的生產(chǎn)技術(shù)上距離國(guó)際先進(jìn)水平還有一定的差距,但是國(guó)龐大的應(yīng)用需求,給LED下游廠商帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)會(huì),國(guó)生產(chǎn)的如顯示
34、屏、景觀 照明燈具等LED應(yīng)用產(chǎn)品已經(jīng)出口到美國(guó)、歐盟等國(guó)家和地區(qū)。目前國(guó)外延、芯片主要研究機(jī)構(gòu)有北大、清華、大學(xué)、中科院半導(dǎo)體所、物 理所、中電 13 所、華南師大、工大、大學(xué)、大學(xué)、大學(xué)等,在技術(shù)上主要解決 硅襯底上生長(zhǎng)GaN外延層、GaN基藍(lán)光波長(zhǎng)漂移、提高量子效率和出光效率、提 高抗光衰能力和功率芯片的散熱水平等等。國(guó)LED外延、芯片的主要企業(yè)有:三安、路美、士藍(lán)明芯、藍(lán)光、方大、 藍(lán)寶、華光、聯(lián)創(chuàng)、世紀(jì)晶源、普光、華夏集成等。國(guó)主要封裝企業(yè)有國(guó)星光電、華聯(lián)電子、愛(ài)米達(dá)、聯(lián)創(chuàng)光電( 10.14,-0.21,-2.03%) 等;下游顯示屏行業(yè)主要有三思、青松、利亞德。2、國(guó)LED主要應(yīng)用
35、領(lǐng)域及市場(chǎng)分析應(yīng)用一:顯示屏是LED主要應(yīng)用市場(chǎng),全彩顯示屏增勢(shì)強(qiáng)勁。我國(guó)LED顯示屏市場(chǎng)起步較早,市場(chǎng)上出現(xiàn)了一批具有很強(qiáng)實(shí)力的 LED顯示 屏生產(chǎn)廠商。目前LED顯示屏已經(jīng)廣泛應(yīng)用到車站、銀行、證券、醫(yī)院。在LED需求量上,LED顯示屏僅次于LED旨示燈名列第二,占到LED整體銷量的23.1%。 由于用于顯示屏的LED在亮度和壽命上的要求高于LED指示燈,平均價(jià)格在指示 燈LED之上,這就導(dǎo)致顯示屏用LED市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到32.4億元,超過(guò)指示燈位居 榜首成為L(zhǎng)ED的主要應(yīng)用市場(chǎng)。憑借著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)丄ED全彩顯示屏廣泛應(yīng)用在體 育場(chǎng)館、市政廣場(chǎng)、演唱會(huì)、車站、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所。應(yīng)用二:小尺寸背光源市場(chǎng)放
36、緩,尺寸將成為新關(guān)注點(diǎn)。LED早已應(yīng)用在以手機(jī)為主的小尺寸液晶面板背光市場(chǎng)中,手機(jī)產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)帶動(dòng)了背光源市場(chǎng)的快速發(fā)展。特別是 2003年彩屏手機(jī)的出現(xiàn)更是推動(dòng)白 光LED市場(chǎng)的快速發(fā)展。但隨著手機(jī)產(chǎn)量進(jìn)入平穩(wěn)增長(zhǎng)階段以及技術(shù)提升導(dǎo)致用 于手機(jī)液晶面板背光源LED數(shù)量減少,使得LED在手機(jī)背光源中用量增速放緩, 2005年背光源用LED數(shù)量超過(guò)12億只,未來(lái)幾年增長(zhǎng)率也將保持在個(gè)位數(shù)。數(shù) 量增速的放緩加上平均價(jià)格的不斷下降,最終導(dǎo)致小尺寸背光源市場(chǎng)增長(zhǎng)乏力, 同時(shí),尺寸背光源市場(chǎng)雖為廠商新寵,但在 2006 年還不能形成規(guī)模。在上述兩 個(gè)因素的影響下, 背光源市場(chǎng)將在 2006年出現(xiàn) 1%
37、的負(fù)增長(zhǎng)。 2005年背光源市場(chǎng) 規(guī)模超過(guò) 15 億元。應(yīng)用三:汽車車燈市場(chǎng)潛力大,但短期市場(chǎng)很難啟動(dòng)。2005年中國(guó)LED汽車應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模為0.29億元,其中汽車車燈市場(chǎng)規(guī)模為 0.21億元。從整個(gè)LED應(yīng)用市場(chǎng)看,汽車應(yīng)用市場(chǎng)還處于萌芽狀態(tài),市場(chǎng)規(guī)模 很小。LED乍為汽車車燈主要得益于低功耗、長(zhǎng)壽命和相應(yīng)速度快的特點(diǎn)。有統(tǒng)計(jì) 顯示,在汽車以100公里的時(shí)速行駛下,裝有 LED剎車燈的車輛較沒(méi)有裝 LED 剎車燈的車輛剎車距離將減少 7英尺。目前,LED已經(jīng)逐步應(yīng)用在汽車的第三剎 車燈上。雖然LED目前還面臨著單位瓦數(shù)流明低以及相關(guān)政策的限制,在進(jìn)入汽車尾燈及前燈市場(chǎng)還需要一定的時(shí)間, 但是
38、隨著成本性能比的下降以及發(fā)光效率 的提升,最終LED將逐步實(shí)現(xiàn)從汽車部、后部到前部的轉(zhuǎn)移,最終占據(jù)整個(gè)汽車 車燈市場(chǎng)。憑借著汽車的巨大產(chǎn)能,LED車燈市場(chǎng)面臨著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?yīng)用四:室裝飾燈市場(chǎng)逐步啟動(dòng),交通燈市場(chǎng)進(jìn)入平穩(wěn)增長(zhǎng)期。室裝飾燈市場(chǎng)是LED的另一新興市場(chǎng)。通過(guò)電流的控制,LED可以實(shí)現(xiàn)幾百 種甚至上千種顏色的變化。在現(xiàn)階段講究個(gè)性化的時(shí)代中, LED顏色多樣化有助 于LED裝飾燈市場(chǎng)的發(fā)展。LED已經(jīng)開(kāi)始做成小型裝飾燈,裝飾幕墻應(yīng)用在酒店、 居室中。 2005年室裝飾燈市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 1.58 億元。經(jīng)過(guò)多年的替換工作,全國(guó)主要城市由傳統(tǒng)交通燈替換為 LED交通燈的工作 已經(jīng)接近尾聲
39、。LED交通燈市場(chǎng)在經(jīng)歷了多年的高速成長(zhǎng)期后,2005年市場(chǎng)規(guī)模 達(dá)到15.2億元。但是隨著替換工作的完成,LED交通燈市場(chǎng)將不會(huì)再維持高速 增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2006年LED交通燈市場(chǎng)只實(shí)現(xiàn)5.8%的增長(zhǎng)達(dá)到16.1億元。應(yīng)用五:景觀照明市場(chǎng)快速發(fā)展, 2007年市場(chǎng)增速達(dá)到高峰。 景觀照明市場(chǎng)主要以街道、 廣場(chǎng)等公共場(chǎng)所裝飾照明為主, 推動(dòng)力量主要來(lái) 自于政府。受到 2008年奧運(yùn)會(huì)和 2010年世博會(huì)的影響,、等舉辦地加快了景觀 照明的步伐,由于LED功耗低,在用電量巨大的景觀照明市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)力。目前,LED已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用到景觀照明市場(chǎng)中。 2005年中國(guó)景觀照 明市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)
40、 7億元,在上述兩個(gè)主要活動(dòng)的帶動(dòng)下, 景觀照明市場(chǎng)會(huì)在 2007 年達(dá)到 72%的高增長(zhǎng)率。 此外,奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)的主要作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不再于自身帶動(dòng)景觀照明市場(chǎng)的成 長(zhǎng),更重要的是其榜樣作用。 為了迎接奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)的召開(kāi), 、等地將建成一 批LED景觀照明工程,這些工程在裝飾街道的同時(shí)還將起到示作用。 其他城市在 看到LED在景觀照明中的出色表現(xiàn)會(huì)減少對(duì)于 LED景觀照明的使用顧慮,加快使 用LED在景觀照明中的應(yīng)用。LED將會(huì)從一級(jí)城市快速向二級(jí)、三級(jí)城市擴(kuò)展。應(yīng)用六:通用照明市場(chǎng)路漫漫,任重而道遠(yuǎn)。對(duì)于進(jìn)入通用照明市場(chǎng)而言,功率白光LED除面臨著諸如發(fā)光效率低、散熱 不好、成本過(guò)高等問(wèn)題外,
41、還將面臨到光學(xué)、機(jī)構(gòu)與電控等的整合以及LED照明 產(chǎn)品通用標(biāo)準(zhǔn)的制訂。解決上述問(wèn)題需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間,賽迪顧問(wèn)預(yù)計(jì)LED在 2010年前還不能進(jìn)入通用照明市場(chǎng)。由于酒店、商務(wù)會(huì)館、高檔商用寫(xiě)字樓等商用場(chǎng)所相對(duì)于價(jià)格的敏感度低。 同時(shí)這些高檔場(chǎng)所更注重于彰顯品位與尊貴的地位, 對(duì)于新興產(chǎn)品抱有更大的興 趣度。這些都降低了 LED照明進(jìn)入的門(mén)檻。賽迪顧問(wèn)預(yù)計(jì)LED照明將率先進(jìn)入商 用市場(chǎng),逐步向民用市場(chǎng)擴(kuò)展。此外LED的主要配套件,如驅(qū)動(dòng)電路、支架、燈具、燈管、接插件、塑料件 和金屬件等,國(guó)的配套能力比較強(qiáng)。在LED應(yīng)用產(chǎn)品的關(guān)鍵配套LED驅(qū)動(dòng)集成電 路方面,目前已有士蘭微、中電 18 所、貝嶺、
42、航天鱗象科技、微盟和杰碼等十 幾個(gè)單位正在開(kāi)發(fā)生產(chǎn),其產(chǎn)品可針對(duì) LED不同功率和不同連接方式進(jìn)行恒壓、 恒流驅(qū)動(dòng),特別是可直接驅(qū)動(dòng)功率LED的驅(qū)動(dòng)電路已經(jīng)批量生產(chǎn),這將大大推動(dòng) LED應(yīng)用的發(fā)展。國(guó)LED產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)上游產(chǎn)業(yè)是技術(shù)資本密集型產(chǎn)業(yè),投資強(qiáng)度大,工藝控制技術(shù)難度大,吸納 就業(yè)人員少。目前,我國(guó)上游產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,一是參與單位多,主要單位有中科院 半導(dǎo)體所、中科院物理所、第十三電子研究所、大學(xué)、清華大學(xué)、大學(xué)、大學(xué)、 三安、路明、士蘭微、藍(lán)光、藍(lán)寶、聯(lián)創(chuàng)、立德、華光等;目前問(wèn)題不是參與單 位為多,而是這些參與單位 ( 特別是科研院所 ) 都想建立自己產(chǎn)能, 起始階段產(chǎn)能 都不大,整個(gè)產(chǎn)業(yè)看
43、起來(lái)資源分散, 沒(méi)有規(guī)模; 而且因?yàn)榭蒲性核枷虢⒆约?的產(chǎn)能,在技術(shù)輸出上排外, 自己產(chǎn)業(yè)化又需要時(shí)間, 小規(guī)模產(chǎn)能建起來(lái)后世界 技術(shù)又有新的發(fā)展, 又跟不上, 實(shí)際上各科研單位在某一時(shí)間突破的可能僅是產(chǎn) 業(yè)技術(shù)鏈的某一環(huán)節(jié), 整體上產(chǎn)業(yè)化條件還不具備, 這樣雖然每年看起來(lái)各個(gè)方 面的技術(shù)的都在突破,但產(chǎn)業(yè)化效率非常低,過(guò)了幾年又落后了,又得追趕。很 多研究機(jī)構(gòu)都在拿“ 863”計(jì)劃成果實(shí)施產(chǎn)業(yè)化, 但有些國(guó)“ 863”計(jì)劃成果雖然 在國(guó)先進(jìn), 但在國(guó)際上并不是一流, 或者是國(guó)際先進(jìn), 但單一項(xiàng)目實(shí)施產(chǎn)業(yè)化其 規(guī)模不一定能做得大, 受市場(chǎng)拖累, 因此盲目實(shí)施產(chǎn)業(yè)化而不是轉(zhuǎn)讓或授權(quán)給促 進(jìn)作
44、用更大的企業(yè), 先進(jìn)技術(shù)也會(huì)隨著時(shí)間消磨慢慢荒廢, 只會(huì)延緩整個(gè)國(guó)行業(yè) 發(fā)展。所以,國(guó)企業(yè)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變觀念, 有成果不一定非要自己產(chǎn)業(yè)化去實(shí)現(xiàn)其價(jià)值; 另一方面,公辦科研院所,應(yīng)當(dāng)借鑒工研院的模式,自身積極研發(fā)技術(shù),為產(chǎn)業(yè) 培養(yǎng)技術(shù)人才, 技術(shù)成果及時(shí)授權(quán)轉(zhuǎn)讓給企業(yè), 特別是本身競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的企業(yè), 研 究機(jī)構(gòu)不會(huì)為產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程拖累, 行業(yè)研究成果得到有效整合, 這里政府應(yīng)作出一 些規(guī),促進(jìn)行業(yè)健康快速發(fā)展。二是與國(guó)際先進(jìn)水平比較, 整體上一般芯片的亮度、 發(fā)光效率、抗靜電能力、 抗漏電能力以及品質(zhì)控制水平與國(guó)際廠家仍有差距, 這對(duì)國(guó)企業(yè)而言, 并不是什 么十分難看的事, 全球唯五大巨頭技術(shù)最好, 這五
45、大巨頭之間也各有千秋, 其它 外圍企業(yè)都在跟蹤,并不影響他們的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,關(guān)鍵是后續(xù)研發(fā)效率。三是能滿足市場(chǎng)需要且規(guī)?;a(chǎn)的企業(yè)少, 封裝所需芯片尤其高檔芯片主 要靠進(jìn)口,其中高檔藍(lán)綠芯片和四元芯片從美國(guó)Cree、HP等公司進(jìn)口,中高檔藍(lán)綠芯片和四元芯片從美國(guó) AXT(路明集團(tuán)子公司)、UOE晶元,以及國(guó)公司進(jìn) 口。目前國(guó)路美、三安、士蘭微取得突破,不斷接近海外中高檔技術(shù)水平。下游封裝產(chǎn)業(yè)從上個(gè)世紀(jì)六七十年代開(kāi)始發(fā)展,傳統(tǒng)引線型LED封裝技術(shù)已 相對(duì)成熟,但新型 LED包括Chip LED、Top LED Power LED的封裝起步不久, 仍面臨一些設(shè)備和技術(shù)問(wèn)題需要克服。由于傳統(tǒng)LED封
46、裝,設(shè)備投資強(qiáng)度適中(視 生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度和設(shè)備精度 ) ,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求不高時(shí),手工都可以作業(yè), 所以吸引了一批個(gè)體和民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入, 全國(guó)有數(shù)百家封裝企業(yè), 尤以珠江三角洲 地區(qū)密集,但規(guī)模都比較小。從封裝技術(shù)水平,產(chǎn)品質(zhì)量水平,設(shè)備自動(dòng)化程度 及生產(chǎn)規(guī)模等方面看,目前總體講,中游產(chǎn)業(yè)技術(shù)上和國(guó)外差距不大,除 Power LED外,其他形式的LED都有企業(yè)能夠批量生產(chǎn),并且使用的設(shè)備和原材料基本 與國(guó)外一致,但規(guī)模與國(guó)外大公司比較,差距巨大,比如Chip LED,大陸企業(yè)產(chǎn)能加起來(lái)也不如日本西鐵城一家公司產(chǎn)能的十分之一。國(guó)LED封裝材料及配件的配套能力較強(qiáng)。 除個(gè)別材料外,絕大部分材料均為
47、 國(guó)提供,主要有金絲、硅鋁絲、環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠、銀膠、導(dǎo)電膠、支架、條帶以 及塑封料、封裝模具和工夾具等,已形成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈。在白光LED封裝用熒光粉方面,國(guó)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)有幾十家。研究單位有有 色院、大學(xué)化學(xué)系、中科院化學(xué)所、物理所等單位,這些單位近年來(lái)開(kāi)展研究提 高黃色熒光粉的光激發(fā)效率、 抗光衰性能等, 取得很好的成果。 同時(shí)開(kāi)發(fā)出紅色 熒光粉和紫外光激發(fā)三基色熒光粉,對(duì)推動(dòng)國(guó)白光LED的發(fā)展起積極作用。目前已知涉足下游的企業(yè)一百多家,產(chǎn)品主要有草坪燈、地埋燈、輪廓燈、 射燈、景觀燈、車用燈等,其中LED和太陽(yáng)能結(jié)合,衍生出一大類產(chǎn)品。但下游 產(chǎn)業(yè)目前處于發(fā)展初期,產(chǎn)品五花八門(mén),缺乏統(tǒng)
48、一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);LED和其他技術(shù)的結(jié)合,比如和控制技術(shù)、電源技術(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)等的結(jié)合,有待進(jìn)一步完善; 低質(zhì)低價(jià)、惡性競(jìng)爭(zhēng)的苗頭開(kāi)始出現(xiàn)。值得一提的是,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,我國(guó)LED顯示屏廠商已經(jīng)具有了很強(qiáng)的實(shí) 力,雖然擁有 DAK Lighthouse、Darco等知名顯示屏廠商的競(jìng)爭(zhēng),但國(guó) LED顯 示屏廠商還是占據(jù)了國(guó)市場(chǎng)的大部分份額,國(guó)已經(jīng)涌現(xiàn)了一批如三思、利亞德、 青松等優(yōu)秀企業(yè), 國(guó)顯示屏市場(chǎng)吸收了很大一部分芯片產(chǎn)能, 對(duì)促進(jìn)國(guó)上中游發(fā) 展壯大起了重要作用。三、中國(guó)國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1、產(chǎn)業(yè)規(guī)模截至2006年12月,我國(guó)有十余家外延芯片廠商已經(jīng)裝備 MOCVD投入生產(chǎn) 的總計(jì)數(shù)量為40
49、臺(tái)。按照各廠商的擴(kuò)展計(jì)劃,2007年預(yù)計(jì)有15臺(tái)MOCV陸續(xù) 安裝投入使用,使國(guó)的GaN MOCVS備增加到55臺(tái)。2006年國(guó)LED芯片市場(chǎng)分布如圖5所示。其中InGaN芯片市值約占據(jù)43% 四元InGaAlP芯片市值約占據(jù)整個(gè)國(guó)LED芯片的15%其他種類LED芯片的市值 約占據(jù)42%從國(guó)芯片產(chǎn)值上計(jì)算,2006年國(guó)InGaN芯片產(chǎn)值4.5億元,同期國(guó) InGaN芯片需求總產(chǎn)值25億元;國(guó)非InGaN芯片(普亮和四元)總產(chǎn)值6億元, 同期國(guó)非InGaN芯片需求總產(chǎn)值17億元,合計(jì)國(guó)芯片市場(chǎng)總需求42億元。InGaN 和高亮四元占國(guó)芯片總量的 58%,說(shuō)明國(guó)外延及芯片制造及應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展到一定
50、水平。目前,我國(guó)具有一定封裝規(guī)模的企業(yè)約 600家,各種大大小小封裝企業(yè)已超 過(guò)1000家,目前國(guó)LED器件封裝能力約600億只/年,2006年國(guó)高亮度LED封 裝產(chǎn)品的銷售額約 146億元,比 2005年的 100億元增長(zhǎng) 46%。從分布地區(qū)來(lái)看, 主要集中在珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、環(huán)渤海等地區(qū)。 (2005 年統(tǒng)計(jì)國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值 133億元,其中封裝封裝產(chǎn)品的銷售額約 100億)。在產(chǎn)能方面,隨著國(guó)相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及新的芯片公司的陸續(xù)進(jìn)入, 在國(guó)需求市場(chǎng)的推動(dòng)下,國(guó)InGaN芯片產(chǎn)能已經(jīng)由2003年的65KK/月倍增至2005 年的400KK/月, 2006年進(jìn)一步提升至60
51、0KK/月,國(guó)自產(chǎn)供應(yīng)率逐年提升。預(yù)計(jì) 未來(lái)幾年國(guó)InGaN芯片仍將保持30%右的年復(fù)合增長(zhǎng)率,至2010年國(guó)將超過(guò) 日本成為全球第二大GaN芯片生產(chǎn)基地,產(chǎn)能高達(dá)1650KK/月,實(shí)際上由于LED MOCV設(shè)備投入后產(chǎn)能提高特別快,這些估計(jì)有些保守。2、技術(shù)發(fā)展在產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方面,國(guó)目前已研發(fā) 1W的功率LED芯片可產(chǎn)業(yè)化,其發(fā)光 效率為30lm40lm/W,最高可達(dá)47.5lm/W,單個(gè)器件發(fā)射功率為150m(V最高 可達(dá)189mW/大學(xué)近年來(lái)開(kāi)展在硅襯底上生長(zhǎng) GaN外延材料研究,已研發(fā)的藍(lán)光 芯片發(fā)射功率達(dá)7mV8mW最好為9mV10m0芯片成品率為80% 功率LED芯 片在350mA
52、下發(fā)射功率為100m 150mW最好可達(dá)150mW在500mA 1000小時(shí) 通電試驗(yàn)下,藍(lán)光的光衰小于 5%。該成果取得突破性進(jìn)展,通過(guò)“ 863”項(xiàng)目驗(yàn) 收,并獲得多項(xiàng)有自主產(chǎn)權(quán)的國(guó)際發(fā)明專利。 該專利打破了目前日本日亞公司壟 斷藍(lán)寶石襯底和美國(guó) Cree 公司壟斷碳化硅襯底半導(dǎo)體照明技術(shù)的局面,形成藍(lán) 寶石、碳化硅、硅襯底制成藍(lán)光的半導(dǎo)體照明技術(shù)方案三足鼎立的局面, 在產(chǎn)業(yè) 化過(guò)程中不會(huì)受日亞和Cree藍(lán)光專利的制約,且目前最成熟的白光合成方案是 藍(lán)光+YAG磷光粉的方式,即未來(lái)進(jìn)入白光照明領(lǐng)域必須先掌握藍(lán)光芯片技術(shù), 大學(xué)的硅襯底藍(lán)光專利具有極為廣闊的市場(chǎng)前景。2007年 2月 1日上
53、午,預(yù)計(jì)總投資高達(dá) 7000萬(wàn)美元的晶能光電 () “硅襯底發(fā)光二極管材料及器件”產(chǎn)業(yè)化 項(xiàng)目,正式在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)開(kāi)建一期工程。 該項(xiàng)目技術(shù)來(lái)源于大學(xué)發(fā)光材 料與器件教育部工程研究中心,并得到了金沙江、Mayfield和AsiaVest三家國(guó)際創(chuàng)業(yè)投資基金的大力支持。 整個(gè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目分三期建設(shè), 一期建設(shè)預(yù)計(jì)將于今 年年底完成,形成年產(chǎn)30億粒硅襯底藍(lán)、綠光LED芯片的生產(chǎn)能力;二期建設(shè) 實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)硅襯底藍(lán)、綠光LED芯片140億粒;三期建成上中下游產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn) LED產(chǎn)業(yè)集群,實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值 50億元。路美通過(guò)收購(gòu)美國(guó)AXT公司獲得40多項(xiàng)芯片核心技術(shù)專利,并獲得整個(gè)技 術(shù)團(tuán)隊(duì),因此芯片技術(shù)
54、研發(fā)能力國(guó)最強(qiáng),目前路美國(guó)只有10臺(tái)MOCVD國(guó)產(chǎn)能并不大,更多MOCV設(shè)備在美國(guó)AXT國(guó)三安規(guī)模最大,技術(shù)水平也處于前列, 其它如士蘭微 ( 11.17,-0.08,-0.71%) 旗下的士蘭明芯近年在技術(shù)上取得較大進(jìn) 展,這些企業(yè)前景比較明朗。四、進(jìn)出口情況1、芯片2007年芯片進(jìn)口額約 4億美元。 2002年前國(guó) led 芯片完全依賴進(jìn)口, 2003 年國(guó)家半導(dǎo)體照明工程啟動(dòng)后,GaN功率型芯片從無(wú)到有,并帶動(dòng)了小功率芯片 的發(fā)展,逐步替代進(jìn)口。 2006年國(guó)LED芯片需求量660億只,進(jìn)口 370億只, 國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到44%預(yù)計(jì)2007年國(guó)產(chǎn)白光照明用小功率 GaN芯片將達(dá)到80億 只
55、,國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)30%功率型GaN芯片國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)到20%2、封裝2007年封裝出口額約11億美元。2006年國(guó)LED封裝產(chǎn)量600億只(不含臺(tái) 資、港資封裝企業(yè) ),銷售額 146 億元,預(yù)計(jì) 2007 年將達(dá)到 200 億元,出口額 約 1 億美元。 另外, 企業(yè)在大陸以出口為主的封裝產(chǎn)量每年在 300 億只以上, 出 口額超過(guò)10億美元。我國(guó)已成為世界LED封裝的重要基地,占世界市場(chǎng)的 20% 并且國(guó)際封裝業(yè)有向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì),有望成為世界最大的LED封裝產(chǎn)品生產(chǎn)和 出口基地。3、應(yīng)用2007年應(yīng)用產(chǎn)品出口額超過(guò)15億美元。中國(guó)已成為世界重要的LED顯示屏、 太陽(yáng)能LED景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品
56、的生產(chǎn)和出口國(guó)。2006年LED顯示屏行業(yè)產(chǎn)值 約 50 億元,出口額約 1 億美元,預(yù)計(jì) 2007 年產(chǎn)值將超過(guò) 60 億元,出口額超過(guò) 1.5億美元。2006年太陽(yáng)能LED燈具產(chǎn)值約10億元,2007年產(chǎn)值將超過(guò)30億 元,其中 90%以上出口,出口額約 4 億美元。 2007 年,景觀照明燈具出口額約 2.5 億美元, led 手電筒出口額約 1 億美元, 其他便攜式燈具 (自行車燈、 行人示 位燈、旅游燈等 )出口額約 1.5 億美元,裝飾、禮品及玩具等 led 產(chǎn)品出口額約 2.5 億美元,家電、電子產(chǎn)品顯示模塊、背光及指示等產(chǎn)品出口額約 2 億美元。第四章中國(guó)大陸LED發(fā)展前景LE
57、D巨大的市場(chǎng)注定其將發(fā)展成一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)??傮w來(lái)看,國(guó)在規(guī)模產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展上一直不盡人意, 典型案例就是集成電路產(chǎn)業(yè)與液晶面板產(chǎn)業(yè), 國(guó)到現(xiàn)在 集成電路產(chǎn)業(yè)還是夾著尾巴做人, 液晶面板產(chǎn)業(yè)也是百病纏身, 技術(shù)復(fù)雜、 投資 大、基礎(chǔ)薄弱是主要原因,而LED產(chǎn)業(yè)將打破這個(gè)魔咒,并且可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè) 的提升,如國(guó)驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)在液晶驅(qū)動(dòng)上根本做不起來(lái), 因?yàn)橐壕姘瀹a(chǎn)業(yè)不在 國(guó),由于有巨大市場(chǎng)支撐,LED驅(qū)動(dòng)芯片預(yù)計(jì)在國(guó)得到蓬勃發(fā)展,促進(jìn)國(guó)相關(guān)企 業(yè)做大做強(qiáng),這反過(guò)來(lái)又會(huì)促進(jìn)國(guó) LCD驅(qū)動(dòng)芯片或其它驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)展。中國(guó)大陸目前LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的劣勢(shì)在于,一、國(guó)企業(yè)LED產(chǎn)品技術(shù)水平與海 外還是有一定差距, 在爭(zhēng)取高端客戶方面處于劣勢(shì); 二、國(guó)集成電路制造基礎(chǔ)相 較日本、國(guó)及地區(qū)這些LED強(qiáng)勢(shì)地區(qū)而言薄弱,LED外延、芯片制造能力、工藝 水平及外圍材料配套能力差一些,學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)一些,需要一段時(shí)間培育;三、國(guó) LED企業(yè)的規(guī)模還比較小,大多沒(méi)有超過(guò)100kk/月產(chǎn)能(藍(lán)綠光),這種狀況在未 來(lái)兩年將有
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