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1、 发光二极管（LED）行业深度研究报告2008-10-18目 录核心观点2一、LED概述3（一）LED基本原理3（二）LED的应用领域4（三）LED产业链6二、全球LED产业状况8（一）全球LED产业概况8（三）全球LED价格走向10（四）全球LED厂商分布12（五）全球LED专利竞争16（六）全球照明节能政策16三、国LED产业状况19（一）国LED产业发展现状19（二）国LED产业地区分布20（三）国LED重点厂商情况21（四）国LED技术发展现状23（五）国LED未来产能预测24四、LED上游硅材料市场分析28（一）全球硅材料生产供应情况28（二）国硅材料生产供应情况28（三）单晶硅价格
2、走势分析30五、LED下游市场需求分析31（一）背光源市场31（二）照明市场34（三）景观照明36（四）汽车车灯37六、LED行业发展前景展望38（一）国家相关产业政策38（二）发展有利和不利因素38（三）行业未来发展前景39附件1：国值得关注企业40核心观点1、LED是半导体二极管的一种，它能将电能转化为光能，发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光与红外和紫外不可见光。与小白炽灯泡与氖灯相比，它具有工作电压和电流低、可靠性高、寿命长且可方便调节发光亮度等优点。2、LED产业链从上游到下游行业的进入门槛逐步降低。上游为单晶片与其外延，中游为LED芯片加工，下游为封装测试以与应用。其中，上游和中游技术
3、含量较高，资本投入密度大，为国际竞争最激烈、经营风险最大领域。在LED 产业链中，LED外延片与芯片约占行业70%利润，LED封装约占1020%，而LED 应用大概也占1020%。3、在全球能源危机、环保要求不断提高情况下，寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的半导体LED照明已被世界公认为一种节能环保的只要途径。半导体灯采用发光二极管作为源，同样亮度下，耗电仅为普通白帜灯的1/10，使用寿命可以延长100倍。2007 年全球LED市场总额超过60亿美元，较上年增长大约13.7%，2006 年到2012 年间，LED 全球市场的年复合增长率将达14.6%。其中增长的主要部分是超高亮度
4、和高亮度LEDs。4、全球 LED 产业主要分布在日本、中国地区、欧美、国和中国大陆等国家与地区。其中日本约占据50%的份额，是全球LED 产业最大生产国。日本的日亚化学是全球最大的高亮度LED 供货商，丰田合成是全球第四、日本第二大高亮度LED 生产厂商。欧美地区的欧司朗（Osram Opto）为全球第二大也是欧洲最大高亮度LED厂商。我国地区产值第二。由于是全球消费电子产品生产基地，其LED 业以可见光LED 为主，目前是全球第一大下游封装与中游芯片生产地。5、我国经过30 多年发展，我国LED 产业已初步形成较为完整的产业链，涵盖了LED 衬底、外延片、芯片封装与应用的各个环节。目前国现
5、有LED企业600多家，企业主要集中在下游封装和应用领域，外延和芯片环节发展相对滞后。国从事LED 外延片生产的企业仅10 家左右，而从事LED 芯片生产的厂商也不多，产能集中度较高。6、随着发光效率、应用技术的不断提升， LED的应用已经从最初的指示灯应用转向更具发展潜力的显示屏，景观照明、背光源、汽车车灯、交通灯、照明等领域，LED应用正呈现出多样化发展趋势。2006-2010年显示用LED销售额平均复合增长率为19.2%，景观照明销售额年均复合增长率将达到37.2%，LCD背光源用LED销售额年均复合增长率将达到31.5%。7、国LED 企业机遇挑战并存：2010 年LED 行业许多专利
6、将逐渐到期，国企业有望突破欧美日本巨头的知识产权枷锁，利用国庞大的市场基础和丰富的劳动力资源，在全球LED 产业占据一席之地。8、发展LED 产业符合我国倡导节能减排政策，“十一五”规划中国家将绿色照明列于十大节能工程首位。一、LED概述（一）LED基本原理半导体发光二极管（LED，Lingt Emitting Diode），也叫发光二极管，是一种利用半导体芯片作为发光材料、直接将电能转换为光能的发光器件，当半导体芯片两端加上正向电压，半导体中的电子和空穴发生复合从而辐射发出光子，光子透过芯片即发出光能。LED 的主要特点有：体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度低热量、环保耐用等特点。在适当的
7、电流和电压下工作，LED 的使用寿命可长达10万小时。图1：白枳灯、日光灯、LED照明光源比较（二）LED的应用领域LED 最初用于仪表仪器的指示性照明，随后扩展到交通信号灯，再到景观照明、车用照明和手机键盘与背光源。由于LED 芯片的细微可控性，LED 在小尺寸照明上和CCFL 有明显的成本和技术优势，但在大尺寸上成本仍然较高。随着LED 技术的不断进步，发光效率不断提高，大尺寸LED价格逐步下降，未来发展空间非常广阔。目前笔记本液晶面板背光已经开始启动，渗透率有望在近几年获得极大提高。之后是更大尺寸的液晶显示器和液晶电视，最后是普通照明。图2：LED应用领域广阔不同的LED 技术应用于不同
8、的产品。从大类上来看，按照发光波长可以分为不可见光（8501550mm）和可见光（450780mm）两类，可见光中又分为一般亮度LED 和高亮度LED，目前发展的重点是高亮度LED。其中红橙黄光芯片使用四元的AlGaInP 做为材料，蓝绿光芯片则用三元的InGaN。在蓝光技术成熟后，更具通用性的白光LED 也可以通过不同技术生成，为LED 进入各类照明领域铺平了道路。表1：LED分类与应用领域2007 年，全球LED 市场分布中，手持设备（包括手机、PDA 等）使用量最大，占整个LED 应用市场的36%。其次是渗透较早的信号指示领域，包括交通灯和仪器仪表等，占比为17%。汽车照明占15%，大尺
9、寸屏幕背光和普通照明均占10%，这三个行业为LED 目前正在大力拓展的领域。其他用途占12%，包括景观照明等。图3：2007年全球LED市场分布（三）LED产业链LED 产业链从上游到下游行业的进入门槛逐步降低。上游为单晶片与其外延，中游为LED 芯片加工，下游为封装测试以与应用。其中，上游和中游技术含量较高，资本投入密度大，为国际竞争最激烈、经营风险最大领域。在LED 产业链中，LED 外延片与芯片约占行业70%利润，LED 封装约占1020%，而LED 应用大概也占1020%。图4：LED制造流程资料来源：长城证券研究所整理单晶片为制造LED 的基底，也称作衬底，多采用蓝宝石、碳化硅、Ga
10、As、GaP 为材料。外延片为在单晶上生长多层不同厚度的单晶薄膜，如AlGaAs、AlGaInP、GaInN等，用以实现不同颜色或波长的LED。常见的外延方法有液相外延法（LPE）、气相外延法（VPE）以与金属有机化学汽相沉积（MOCVD）等，其中VPE 和LPE 技术都已相当成熟，可用来生长一般亮度LED。而生长高亮度LED 必须采用MOCVD 方法。目前全球MOVCD 的主要制造厂家为德国的AIXTRON 公司和美国VEECO 公司，前者约占60%70%的国际市场份额，后者占据30%40%。日本厂家生产的设备基本限于日本国销售。中游主要是芯片设计和加工。中游厂商根据LED 的性能需求进行器
11、件结构和工艺设计，通过外延片扩散、然后金属镀膜，再进行光刻、热处理、形成金属电极，接着将基板磨薄抛光后进行切割。下游包括LED 芯片的封装测试和应用。LED 封装是指将外引线连接到LED 芯片的电极上，形成LED 器件，封装起着保护LED 芯片和提高光取出效率的作用。LED 封装技术是从半导体分立器件的封装技术基础上发展而来。目前LED 产品的封装类型主要有Lamp型、插入式（ThroughHole）、表面安装型（SMD）、直接粘接式（DirectBonding）等。其中SMD 型LED 体积比其它传统型LED 小，因此SMD 型主要用于手机屏幕背光源与手机按键，受手机需求影响较大。表2：LE
12、D封装类别二、全球LED产业状况（一）全球LED产业概况2007 年全球LED 市场总额超过60 亿美元，较上年增长大约13.7%。根据isuppli公司的报告预测，2006 年到2012 年间，LED 全球市场的年复合增长率将达14.6%。其中增长的主要部分是超高亮度和高亮度LEDs。Isuppli 预计到2012 年LED 市场总额将达到123 亿美元，其中超高亮度LEDs 将占据LED 总体收入的31%。全球 LED 产业主要分布在日本、中国地区、欧美、国和中国大陆等国家与地区。其中日本约占据50%的份额，是全球LED 产业最大生产国，其动向几乎为LED行业的指针。日本的日亚化学（Nic
13、hia）是全球最大的高亮度LED 供货商，丰田合成（Toyoda Gosei）是全球第四、日本第二大高亮度LED 生产厂商。欧美地区的欧司朗（Osram Opto）为全球第二大也是欧洲最大高亮度LED 厂商。我国地区产值第二。由于是全球消费电子产品生产基地，其LED 业以可见光LED 为主，目前是全球第一大下游封装与中游芯片生产地。（二）全球LED应用领域比重2006 年到2008 年LED 的成长来源主要是手机背光源、汽车照明、特殊照明（如景观照明、LED 显示屏、交通信号灯等）与15 寸以下液晶面板的背光源，液晶显示器和液晶电视（LCD）面板的背光源在2008 年出现大规模量产。据Stra
14、tegies Unlimited统计，2007 年全球LED 照明市场猛增60%，达到3.3 亿美元。该公司预计2012 年该市场总额将达14 亿美元。（三）全球LED价格走向日本LED厂商供应的白光LED价格已从2000年的每颗105日元（约1美元），下降到2005年的44日元（不到0.5美元），蓝光LED价格从2000年的每颗92日元跌至2005年的17日元。图4：日本LED供应商价格变化 （单位：日元/颗）2004年厂商生产的蓝光LED价格跌幅达到30%，04年底蓝光LED价格已跌至新台币0.6-0.8元，2005年蓝光LED的价格跌势趋缓，全年跌幅在15%。2004年白光LED价格跌幅
15、在30%以，04年底的平均报价在新台币2.5-3元，由于厂商积极进入白光LED领域，2005年价格跌幅仍将达到约30%。图5：白光和蓝光LED价格走势 （单位：新台币/颗） 导致价格持续走低的原因，主要是由于上游设备供应商MOCVD外延炉容量的不断扩大导致LED外延生产商的单位生产成本下降。从2003年以来，全球两大MOCVD设备厂商（美国的VEECO和德国的AIXTRON）的主流设备从2003年的6-8片机、2004年的12片机、2005年的15片机、2006年的21-24片机。在同样原材料的情况下，每个外延片的成本大幅度下降。目前按主流设备的容量为24-30片左右，比2003年增加3倍以上。（四）全球LED厂商分布1、全球供应国和地区日本凭借在高亮度蓝光和白光LED的专利技术优势，在全球高亮度LED市场居于领导地位，市场占有率达到50%。在全球LED的产值排名第二，市场占有率约24%，以低价策略逐渐威胁到日本的领导地位，基本占据了全球中低端LED的绝大部分市场。其他地区，比如国和中国大陆，由于MOCVD的相继投产，也带动产能的释放，出现增长。图6：全球LED供应国和地区分布
