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1、半导体照明(LED)行业分析报告目 录一、前言/引言4二、半导体照明行业概览4（一）什么是半导体照明？4（二）LED的技术原理和结构51、LED发光的原理52、LED的基本结构6（三）LED产品应用与分类7（四）LED照明行业产业链、价值链及供应链构成81、LED照明行业产业链82、原材料及配件83、LED外延与芯片制造94、LED封装技术及产品结构。125、LED照明行业价值链。136、LED照明行业供应链13（五）LED与其他照明光源比较131、能效转换、使用寿命及特点比较132、成本比较14（六）为什么LED光源称为绿色光源171不含汞172没有紫外线辐射183无电磁辐射18三、世界半导
2、体照明行业的发展状况18（一）各国政府竞相出台措施扶持半导体照明行业发展18（二）全球LED市场情况191、全球LED市场状况192、LED照明市场前景广阔20（三）全球LED市场竞争格局231、LED外延片及芯片市场格局232、LED封装市场格局243、国别和地区产值比较254、企业竞争格局26（四）技术发展及专利壁垒27四、我国半导体照明行业的外部环境29（一）我国的国家产业战略及政策29（二）受益于政策推动和技术进步，近年LED市场规模迅速扩大31（三）行业技术进展及专利情况33国内LED照明专利分析351、专利类型分析352、申请量与公开量的趋势分析353、前10位申请人(专利权人)及
3、拥有专利件数分布364、我国半导体照明专利技术与外国专利技术的差距37（四）行业产品标准化及认证工作已正式启动38五、产业结构布局39（一）LED照明行业的区域布局与产业集群39（二）LED照明行业的产业链布局42六、市场结构与市场竞争43（一）市场发展状况及产品结构43（二）行业市场前景461、未来LED背光显示在液晶电视中的渗透率不断提高472、LED在电脑液晶显示领域市场规模迅速扩大483、在政府政策支持和财政补贴推动下，景观照明市场仍然将快速成长49（三）LED芯片和封装器件的生产规模与市场占有情况491、LED芯片生产规模与市场占有情况492、LED封装器件生产竞争格局52（四）行业
4、产能扩张与行业投资情况53七、影响行业发展的几个重要因素57（一）替代品的威胁57（二）行业标准的重要作用59（三）核心技术人才和关键设备、原材料的制约591、关键生产设备的制约592、核心技术人才缺乏60（四）LED专利技术壁垒61八、龙头企业生产经营情况分析62三安光电股份63（一）08年以来三安光电股票价格走势（复权后）63（二）三安光电公司基本情况63（三）三安光电公司主要财务指标64（四）三安光电公司近年生产经营情况65（五）企业主要竞争策略65（六）券商对业绩的预测66九、对我国半导体照明行业的基本判断67十、投资风险与策略68（一）技术风险69（二）市场风险69（三）拟投资企业的
5、竞争力69（四）投资时机的选择70部分主要参考资料目录71半导体照明行业分析报告一、前言/引言半导体照明作为一种节能减排的新光源，以其节能、环保等诸多优势，作为一个新兴产业越来越受到国内外的广泛关注。2003年开始，美国和日本先后启动了“下一代照明计划(NGLI)”和“21世纪照明计划”。为加速我国半导体照明技术和产业化发展，2003年6月，我国科技部启动了国家半导体照明工程。2008年科技部又推出了“十城万盏”LED应用试点示范城市思路，由中央补助试点城市在公共空间如道路、隧道、停车场与加油站等地方安装LED照明灯具。2009年10月13日，国家发改委发布了半导体照明节能行业发展意见。意见指
6、出，到2015年，半导体照明节能行业产值年均增长率在30左右。2010年2月3日，胡锦涛总书记呼吁加快经济发展方式转变，提高内需与新兴创新产业在经济发展中的作用。各种迹象表明，中国已着手将刺激政策的重点转向产业升级，依靠科技进步、劳动力素质提高、管理创新来推动经济发展，经济发展方式的转变已成为一项该不容缓的任务。而半导体照明以其节能、环保的特色，与其他绿色低碳经济将一起成为经济增长、产业升级的主要动力之一。二、半导体照明行业概览（一）什么是半导体照明？当代照明光源可分成白炽灯，气体放电灯、固态光源三大类。半导体照明亦称固态照明光源,是指用固态发光器件作为光源的照明,包括发光二极管(LED)和有
7、机发光二极管(OLED)。半导体照明具有耗电量少、寿命长、色彩丰富、耐震动、可控性强等特点。按国民经济行业分类与代码（GB/T 47542002），半导体照明归属于通信设备、计算机及其他电子设备制造业（40）下电子器件制造行业（405）中的光电子器件制造及其他电子器件制造子行业。1、LED 是取自 Light Emitting Diode 三个字的缩写，中文译为“发光二极管”，顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件，具有二极管的特性。自20世纪60年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来，作为一种全新的照明技术，LED利用半导体芯片作为发光材料、直接将电能转换为光能，以其发光效率
8、高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强、环保卫生等优越性，被业界认为是人类继爱迪生发明白炽灯泡后最伟大的发明之一。本文所讨论的半导体照明未经说明即指LED照明。2、OLED 是英文OrganicLight-EmittingDiode的缩写，即有机发光二极管或有机发光显示器的英文简称，其无需背光源，可以自己发光，其发光原理与LED相似，且可视度、亮度较高，厚度更薄，结构也相对简单，若采用可挠式基板，则可变化成不同形状。如果说LED 是未来的发展方向,那么OLED 就是未来的未来。由于OLED技术的超前性，目前虽然研发投资增长较快，但由于成本高、市场占有率很少，短期内看不到盈利前景，本文不作重点讨
9、论。（二）LED的技术原理和结构1、LED发光的原理：发光二极管是由-族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合时,多余的能量便以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。 资料来源:财富证券 资料来源:互联网图1：LED 发光原理（1） 图2：LED 发光原理（2）理论上,将1W能量全部转化为555nm波长的黄
10、光时产生的光通量可达683lm/W,若全部转换为白光则约为360lm/W。目前所报导的LED最高光效只达到这一理想值的1/2 ,这正是人们认为LED尚有巨大潜力可挖、对其寄以厚望的原因所在。2、LED的基本结构 LED是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。LED 的核心是半导体芯片由两部分组成的：一部分是P 型半导体，其中里面空穴占主导地位，另一端是N 型半导体，其中主要是电子。图3:LED发光二极管的两种结构 资料来源:互联网表1：LED材料与对应波长和光色资料来源:互联网（三）LED产品应用与分类从发展历程来看，LED已从最早的
11、指示灯发展到照明领域，照明通常划分为通用照明和特殊照明两大领域。 随着LED发光效率和光强的不断提升，LED已经向特殊照明的纵深发展，并逐步进入通用照明领域。LED 的应用范围主要由 LED 芯片发光强度（mcd，毫坎德拉）和发光效率（lm/w，流明/瓦）决定。发光强度越大、发光效率约高，则运用越发广泛。常用LED产品分类方法有以下几种：按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。按
12、发光管出光面特征分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。国外通常把3mm的发光二极管记作T-1；把5mm的记作T-1（3/4）；把4.4mm的记作T-1（1/4）。按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度100mcd）；把发光强度在10100mcd间的叫高亮度发光二极管。普通亮度主要用于指示灯；高亮度用于特殊照明；而超高亮度则可以进一步用于通用照明。资料来源：IEK图4：LED分类及产品应用（四）LED照明行业产业链、价值链及供应链构成1、LED照明行业产业链。LED产业链大致可以分为四个部
13、分：上游产业（材料及配件，主要包括外延材料和芯片制造）、中游产业（主要包括各种LED器件和封装）、下游产业（主要包括各种LED的应用产品产业）以及测试仪器和生产设备。具体见下图。中游上游下游 衬底材料（P、Ga、As等）衬底（硅片、玻璃）外延生长LED芯片制作电极 镀膜 衬底减薄 抛光 划片单晶合成LED封装室外照明显示屏背光源景观照明室内照明其他LED应用图5：LED产业链也有按LED生产流程分，把LED行业分为上游外延片生产、中游芯片制造、下游芯片封装三个部分的。2、原材料及配件。通常看LED有五大原物料：芯片，支架，银胶，金线，环氧树脂，其中芯片是最重要的组成部分。如细分的话，原材料和配
14、件主要包括LED用胶、LED辅料、荧光粉、铝基板、EL冷光片、LKD透镜、LED驱动器、电源、外延片、芯片及其它LED材料及配件和LED控制IC等。常用来制造LED发光二极管的半导体材料（基板材料和发光层材料）主要有砷化镓、磷化镓、镓铝砷、磷砷化镓、铟镓氮、铟镓铝磷等III-V族化合物半导体材料，其他还有IV族化合物半导体碳化硅、II-VI族化合物硒化锌等。它们大部分是III-V族化合物半导体单晶，生产工艺比较成熟。其他还有金属高纯镓，高纯金属有机物源如三甲基镓、三乙基镓、三甲基烟、三甲基铝等，高纯气体氨、氮氢等。制造LED发光二极管的原材料纯度一般都要在6N以上。不同的基板材料，和不同的发光层材料，对应不同的波长，也对应不同的颜色。由于蓝绿光和白光是未来的发展方向，也是现在的主流产品，蓝宝石作为基板目前使用最多。表2：不同基板材料和不同发光材料与波长、颜色用于封装的材料有环氧树脂、ABS、PC、PPD等。外延材料的测试仪器主要有x射线双晶衍射仪，荧光谱仪、卢瑟福背散射沟道谱仪等。芯片、器件测试仪器主要有LED光电特性测试仪，光谱分析仪等，主要测试参数为正反向电压、电流特性、法向光强、光强角分布、光通量、峰值波长、主波长、色光标、显色指数等。生产设备则有MOCVD设备、液相外延炉、镀
