半导体照明（LED）产业初步分析及投资参考报告.doc

半导体照明（LED）产业初步分析及投资参考报告沈高峰2008.04.14报告说明此报告是我近三个星期对LED产业及对光电产业认识一个总结。通过每天对近百篇相关文章阅读，对LED产业有了初步的认识，积累了LED产业方面的一些资料，在此基础上作了此报告。主要是对各方面资料做了整理、编写，使自己对LED产业发展有了初步的了解。由于自己对LED产业认识的初浅，同时，只对华强北一些电子元器件专业市场、百货公司、五金店铺等少数地方做了一些调研，仅掌握了非常少的一手资料，所以报告的相关资料主要来自于对网络资讯的收集。非常缺少实际的调研，是此报告很大的不足之处。由于对行业认识的缺乏，使我认识到自己的紧迫性。必须较高起点地、迅速地掌握相关知识，才能有效地弥补自己的缺失。不谋全局者不足谋一域，不谋万世者不足谋一时。所以我紧记一方面收集相关数据统计、形势分析资料，一方面努力使自己对整个LED产业及光电产业发展有较深的认识，对以后的发展趋势有一定的把握，从而指导自己的工作。下一步我准备从LED项目投资可行性研究方面着手开展工作，从LED的应用开始，从市场需求方面进行调研，寻找长期的稳定的预期复合增长率高的产业环节。从而直面市场，掌握市场行情，把握LED产业发展趋势，获得投资最佳收益。对自己的工作对象有充分的认识，只是我工作的一个基本元素，能使我的工作及相关报告和一些建议能够对上司有参考作用，既而可以成功付诸实施，才是我的工作目标，我想这也是我必须具备的能力之一。目前我感到自己非常大的不足，急需方方面面能力与素质的提升。也请您做出相关的指导、指正。目录报告说明-2目录-4LED产业发展一半导体照明（LED）概述-7（一）LED的概念（二）LED的构成及发光原理（三）LED的发展历史（四）LED的特点（五）LED的分类（六）LED的发展意义二LED产业的发展-12（一）全球半导体照明产业发展概况（二）全球LED产业竞争格局（三）欧洲美国LED产业（四）日本LED产业（五）韩国LED产业（六）中国台湾LED产业三中国LED产业的发展-17（一）中国LED产业发展概况（二）半导体照明产业政策标准发展情况四深圳LED产业发展和市场分析-21（一）深圳LED发展情况（二）深圳LED产业发展环境（2003年公布数据）五重点企业和产业基地简介-29产业链与专利分析六LED产业链-31（一）LED产业链（二）全球产业链的形成七中国LED产业链分析-34（一）中国台湾地区产业链形成分析（二）中国LED产业链分析八LED专利分析-38（一）全球LED专利发展情况（二）全球LED产业链上各环节专利情况（三）LED专利最新态势及我国应对策略分析发展趋势九2007年中国半导体照明产业数据-45十LED产业的发展前景和趋势-49（一）半导体照明产业生命周期（二）半导体照明产业发展前景（三）半导体照明产业发展趋势投资参考十一LED产业投资分析-56（一） 半导体照明行业投资情况（二）发展机遇与竞争优势分析（三）技术分析 （四）阻力分析 十二LED产业投资策略-62（一）实现中国半导体照明产业跨跃式发展的策略（二）LED项目投资建议一半导体照明（LED）概述（一）LED的概念LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。（二）LED的构成及发光原理LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。（三）LED的发展历史50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。 上个世纪60年代，科技工作者利用半导体PN结发光的原理，研制成了LED发光二极管。当时研制的LED，所用的材料是GaASP，其发光颜色为红色。 最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。 经过几十年的发展，现在大家十分熟悉的LED，已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。 1998年白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（p=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。这种通过蓝光LED得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟度高，因此运用最多。 LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点，虽然价格较现有照明器材昂贵，仍被认为是它将不可避免地现有照明器件。（四）LED的特点LED的内在特征决定了它是目前最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。 1体积小 LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。 2耗电量低 LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。 3使用寿命长 在正常的工作电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。 4高亮度、低热量电能直接转换成光能。 5环保LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。 6坚固耐用 LED是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED可以说是不易损坏的。 存在的问题：1是光通量有待进一步提高。采用 LED 作为照明光源，必须可以发出更多的光，必须具有更高的能量效率。 2是 LED 发出的光与自然光仍有一定的差距。3是价格较高。这是影响 LED 照明普及的主要原因。 （五）LED的分类1 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。2 按发光管出光面特征分 可分圆灯、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）。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类：（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。（2）标准型。通常作指示灯用，其半值角为2045。（3）散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为4590或更大，散射剂的量较大。3 按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。4 按发光强度和工作电流分普通亮度的LED（发光强度100mcd）；把发光强度在10100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）。除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。 （六）LED的发展意义术是21世纪的尖端科技。光电子产业是21世纪的主导产业之一。LED 作为光电子产业中最重要的光电子材料和组件，是整个光电子产业的基础。半导体照明产业发展成败不仅关系到照明领域在未来发展中的节能降耗问题,更重要的体现在我国整个第三代宽禁带半导体技术发展的发展上。从 2006 年的“十一五”开始，国家把半导体照明工程作为一个重大工程进行推动。作为21世纪最具发展前景的明星产业，半导体照明新技术有望替代传统白炽灯、日光灯、卤素灯的主导地位，成为广泛应用的节能环保的优质光源。二LED产业的发展（一）全球半导体照明产业发展概况全球半导体照明市场增长很快， 2003年规模达到45亿美元，近几年年均增长率超过20。 作为照明基础的高亮度 LED的增长更加迅速，在1995-2004年的十年间年均增长率达到46，2004年市场规模达到37亿美元。目前，高亮LED主要应用于手机与PDA等背光源、显示屏、汽车、交通信号、景观装饰、特种工作照明等领域，其中手机、PDA等的背光源占高亮LED市场的58%。 美、日、德、中国台湾已经发展成为世界半导体照明产业技术水平最高的国家和地区，处于引领产业发展方向的前沿位置，且大部分专利技术掌握在以Nichia 、 Cree 、 Lumileds、 Toyoda Gosei 、 Osram 为首的少数大公司手中，对核心技术有很强的保护措施；同时，各主要国家和地区纷纷制订产业发展技术路线图，组织强势企业和科研机构进行技术突破，拟在技术领域占领制高点。 我国半导体照明产业在“ 863”和攻关计划的支持下，技术水平发展很快，在个别环节上达到国际先进水平（如功率型蓝芯片发光功率 现已达到130 mw，功率型白光LED发光效率超过35 lm/w），但整体水平与国外相比还存在很大的差距，从专利角度看，主要差距表现在上游专利申请量少，并以外围发明专利为主，下游申请量虽大，但大部分都是实用新型专利。 国际半导体照明产业竞争逐步加剧，知识产权和行业标准成为竞争的热点。主要厂商利用其专利方面的优势，试图通过设置专利壁垒和制定行业标准来控制市场，限制和阻挠其它国家和企业的发展，在竞争中占据有利地位。 半导体照明按产业链结构看，从下游到中游再到上游，技术含量与难度逐渐加大。衬底作为半导体照明产业技术发展的基石，目前能用于批量生产外延片的衬底材料仅有蓝宝石和碳化硅衬底，其它诸如 GaN、Si、ZnO衬底还处于研发阶段，离产业化还有一段距离；芯片技术正向衬底剥离技术、表面粗化技术、发展大功率大尺寸芯片并提高侧向出光的利用效率等方向发展；在封装方面，各单位都在致力于解决散热、二次光学设计、静电防护、筛选与可靠性保证等关键技术，并向大面积芯片封装、开发大功率紫外光LED、开发新的荧光粉和涂敷工艺、多芯片集成封装等方向发展。（二）全球LED产业竞争格局半导体照明产业已形成以美国、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局。美国Cree、Lumileds，日本Nichia、ToyodaGosei，德国Osram等垄断高端产品市场。美国和日本企业利用其在新产品和新技术领域中的创新优势，主要从事最高附加价值产品的生产；欧洲企业则利用其在应用技术领域的开发和善于吸收最新技术的转换优势，主要从事高附加价值产品生产。我国台湾地区LED产业近年来迅速崛起，其芯片产量及封装产量占据世界第一的位置（世界60%以上），但其产品是以红、黄光芯片及封装为主的中低档产品。 （三）欧洲美国LED产业美国在LED照明的产业化技术开发上一直处于领先地位。Lumileds 是由Philips Lighting和Agilent（原HP）于1999年合资兴办的公司，旨在开发生产照明用的LED产品，以抢占未来巨大的市场。到目前，它所生产的1W、3W和5W的Luxeon LED是世界上最亮的白光LED产品，它的白光效率已达到30 lm/W，5W器件的光通量达到150流明。该公司拥有多项功率型白光二极管封装方面的专利技术。Lumileds公司在今年8月将向市场推出色温3200K，显色指数85，平均光输出每瓦22lm的高亮度白光二极管。德国的OSRAM号称建立了世界上最先进的芯片生产线，将主要用来生产LED和半导体激光。由于OSRAM是世界上第二大灯泡生产厂商，因此用LED制成新型的节能长寿灯是他们的一个新目标。 与日亚和Toyoda Gosei采用的蓝宝石衬底不同，OSRAM和Cree公司开发出采用SiC衬底的GaN型光电器件。OSRAM的产品包括一系列白色LED，采用蓝光LED芯片和黄荧光粉组合。Cree为飞兆半导体、夏普、LEDtronics和 Kingbright等生产厂供应蓝光和紫外光LED芯片。这些生产商将LED芯片封装成灯具或表面贴装型LED器件。美国加州大学固态发光及显示中心则寻求白色LED之外的其它解决方案，目前该中心正在进行一项由政府扶持的项目，主要针对下一代照明。该中心力争在2007年前开发出效率为200lm/W的白色发光器件。（四）日本LED产业日本在功率型高亮度LED的研制与产业化开发方面在国际上处于领先水平，日亚化学和住有电子处于领先地位。日本日亚化学已与美国Lumileds达成协议，双方将签定LED相关专利技术的交叉授权合约，涵盖的对象包括两家公司拥有的所有LED相关专利技术。日亚公司由于在InGaN LED技术和生产白色LED的荧光粉材料上拥有多项专利，在InGaN白色LED芯片供应上一直占有统治地位。日亚的专利技术一直控制在其内部使用。目前这种LED的效率约为每瓦特2030流明，该公司在2004年将其效率提高到每瓦特60流明以上。日亚推出一种表面贴装型白色LED，高度仅为1毫米，电流为20毫安时亮度达600mcd，该产品主要用于手机和其它便携设备的背光源。此外还有高度为0.8毫米的同类产品，两种产品现在均可量产。日亚还开发出高功率InGaN LED，功率为12瓦特，比现有LED的10倍还高。Sumitomo住友电子向美国CREE公司一年内签订了一亿美元的LED合同，这将是CREE一年的全部生产能力，住友很显然是想霸占整个高亮度LED的市场，住友在美国还购买了美国ATMI公司所有的GaAs生产设施。Toyoda Gosei公司与东芝合作，共同推出采用紫外光LED裸片的白色LED。该联盟结合了Toyoda Gosei的380纳米紫外光GaN LED和东芝的红-绿-蓝荧光粉技术。Toyoda Gosei推出的白色LED采用3.22.8mmSMT封装，电流为20mA，发光强度为100mcd，效率为每瓦特4.55流明。（五）韩国LED产业根据eTimesinternet 2003年的报道，基于高亮度LED与 LD（激光二极管）的需求增温，EPIPLUS、EpiValley与NeoSemiTech等韩国化合物半导体业者无不竟相扩充Epi-Wafer（外延芯片）的产能。由于LED市场的快速成长，韩国公司NeoSemiTech用做砷化镓外延芯片原料的衬底月产能已扩增到1.5万片。目前该公司生产的产品全量供应台湾业者，为扩大对台湾市场的进攻，将持续扩充产能。韩国三星SDI计划大幅强化OLED（有机电激发光显示器）产业，并在2004年将产量扩增到2003年的10倍以上。 （六）中国台湾LED产业在台湾，2002年，日本住友和台湾博达共同投资在台湾成立了博友科技，专门从事单芯片ZnSe白光LED芯片的生产。2003年博达又控股广镓(HUGA),从事蓝光LED外延和芯片的生产,目前广镓的产品在大陆市场上供不应求,具有较好的质量。由于看到白光LED在下一代光源新技术应用中的巨大潜力，2002年9月，台湾成立了由11家顶级LED公司组成的“下一代光源新技术研发集团”，该组织专注于以白光LED为核心的下一代LED新技术的研发，并制定了目标，即到2005年，攻克发光效率为50 lm/W的白光LED的批量生产技术，进而开发发光效率为100 lm/W的白光LED。三中国LED产业的发展（一）中国LED产业发展概况中国LED产业起步于20世纪70年代。经过30多年的发展，中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。中国LED产业在经历了买器件、买芯片、买外延片之路后，目前已经实现了自主生产外延片和芯片。近年来中国LED产品技术创新与应用开发能力逐渐提高，器件可靠性研究位置越来越突出，测试技术与标准也渐成热点，所有这一切均标志着中国LED产业已经进入了一个崭新的发展阶段。中国大陆LED芯片产量从2003年的115.6亿只，增长到2006年的309.3亿只，年复合增速达38.8，产值达到11.9亿元。2006年中国LED产业总产值达到105.5亿元，其中封装产业产值达87.5亿元。2003-2006年，中国大陆LED出口逐年上升，出口量和出口额的年复合增长率分别达41.4%和95.5%，2006年达337.4亿只、41.87亿美元。同时进口也逐年上升，进口量和进口额的年复合增长率分别达34.1%和29.0%，2006年达411.1亿只、30亿美元。LED的出口增长速度比进口增长速度快，到2007年5月份，中国大陆LED累计出口13.8亿美元，同比增长72.5%，而累计进口13.1亿美元，同比增长14.6%，出口额首次超出了进口额。（二）半导体照明产业政策标准发展情况建立系统、完善的半导体照明标准体系是保护知识产权的基础，将极大地促进我国的半导体照明产业发展和技术创新，促进应用产品市场的有序发展和壮大。 2003年11月7日，国家半导体照明工程攻关项目管理办公室在京组织召开了“半导体照明标准体系建设”第一次专题研讨会。会议了邀请信息产业部、中国计量院、北京电光源所、中国照明电器协会、北京大学、清华大学、中科院半导体所等相关单位的16位专家参会。国家半导体照明工程攻关项目管理办公室介绍了目前国内外相关研究情况，并提出了我国半导体照明标准体系的建设内容和组织框架等顶层设计。在半导体照明标准体系建设框架上，主要包括半导体照明计量基标准、半导体照明技术标准、半导体照明测试评价系统三大内容，会议研讨结论如下： 半导体照明计量基标准 计量标准是基础，其作用是统一国内度量单位，传递量值，为测试仪器定标，保持国内测试量值的准确性、权威性。计量标准是事关国家主权的问题，这涉及各国家的利益，不能通过国际化手段解决。进出口贸易过程中，测试基准的不一致会造成重大的贸易损失。目前，光、电、色、温等方面都有了国家计量基标准，但是半导体照明参数要从现有标准直接溯源有问题。 半导体照明技术标准 目前半导体照明产业仍处于发展阶段，未来的产品仍有许多的不确定性，所以现在制定半导体照明标准应以指导行业发展为原则，应以目前国内企业的技术发展水平为基础，而不宜制定太细、过严的产品标准，避免造成扼制行业未来发展的被动局面。 标准制定工作应重点考虑半导体和照明如何结合，如何体现半导体照明自身特性。照明应用方面已经有相当的商业化产品，因此产品标准的建立已经是时候了，一些关系安全、健康的强制性标准应及早制定，而技术标准则指导企业发展和用户使用，不应太严。 半导体照明测试评价系统 半导体照明测试方法、仪器的研究要先行开展，选择合适的机构建立测试评价系统，包括两个方面：（ 1）软件系统，即半导体照明测试方法；（2）硬件系统，即半导体照明测试仪器。 此后，国家半导体照明工程攻关项目管理办公室又于 2004年5月17日组织召开了“半导体照明标准体系建设”第二次专题研讨会，科技部、信息产业部等13家单位的21名代表出席会议。会议由国家半导体照明工程协调领导小组办公室副主任、科技部高新司材料处刘兵副处长主持，专家讨论一致同意国家半导体照明工程攻关项目管理办公室提出的半导体照明标准体系包括计量基标准（基本评价测试方法）、功率型外延片及芯片技术标准、发光二极管测试标准、应用产品测试标准、测试评价系统及平台建设五个部分。与会专家们认为，除应用产品测试标准需根据产品和市场的发展及时制订外，其他四个部分是目前标准体系建设的重点内容，尤其是计量基标准，需要尽快制定。同时，标准的制定要充分考虑技术水平的先进性，在借鉴国外标准基础上，充分结合国内具有自主知识产权的技术和测试设备。 半导体照明标准体系建设的顶层设计 在以上两次“半导体照明标准体系建设”专题研讨会上，专家一致建议：应紧密依托标准及行业主管部门、机构以及相关行业协会，成立跨部门、跨行业的半导体照明标准工作小组，协调、整合政府、行业、研究机构、企业等各方面资源，共同开展此项工作。据此，在国家半导体照明工程攻关项目管理办公室组织与协调下，牵头成立了导体照明标准工作指导委员会，来指导半导体照明标准体系的具体研究与制定工作。 工作进度与成效 半导体照明标准体系建设工作正按计划进行，目前已完成半导体光电子器件功率发光二极管的空白详细规范、半导体发光二极管测试方法、大功率半导体发光二极管芯片技术规范三项标准送审稿。 通过国家科技攻关计划“半导体照明标准体系建设”专题工作 ，基本把国内与半导体照明相关的研究机构整合到一起， 推动了上下游相关单位的合作 ，有效避免了工作重复和脱节现象。 国家半导体照明工程协调领导小组 办公室副主任、科技部高新司材料处刘兵副处长指出，半导体照明标准体系建设是一项中长期的工作，今后要围绕国家科技攻关计划“半导体照明标准体系建设”专题工作，定期召开标准体系建设专题会议，进一步加强跨部门的沟通与协调，稳步推进标准体系建设工作，为我国半导体照明产业有序、健康发展提供规范与保障。四深圳LED产业发展和市场分析（一）深圳LED发展情况1产业优势据深圳半导体照明产业促进会的资料显示，深圳半导体照明产业近年来发展迅猛，截至去年底，深圳已有700多家半导体照明相关企业，覆盖了从衬底到外延片、芯片、封装等环节，初步形成一个完整的产业链，产值占去了全国产业的半壁江山，出口方面则为全国出口总额的三分之二左右。在半导体照明方面，深圳市有一定的产业优势。分布在上、中、下游产业链上的企业有 700多家，其中方大氮化稼镓(GaN) 蓝、绿、白发光二极管 (LED ) 芯片及相关产品，深圳淼浩蓝宝石衬底晶体生产，淼浩半导体照明项目已经达到国内先进水平，其他企业大部分从事 LED 封装及应用。2007年国家半导体照明工程产业基地，世纪晶源项目一期的建成投产，加强了深圳作为国家半导体照明工程产业基地的地位。深圳市开展白光 LED 器件及应用产品产业化研究具有更多的有利条件，珠江三角洲的 LED 生产销量已占全国的70%，同时传统照明产业也极其发达，具有佛山照明、 OSRA 照明、中电照明等知名企业，具有丰富而价廉的稀土原料，又地处改革开放的前沿，与国外同行技术、贸易联系密切，市场化程度高，产业基础雄厚。深圳的企业以其信息灵通、机制活跃等优势，成为蓝光 LED 产业化开发中最为活跃的身影。目前奥普公司120套晶体生长炉已量产。深圳淼浩高新科技开发有限公司、深圳大学光电子学研究所开发的“2英寸-3英寸外延用蓝宝石衬底晶体产业化生产关键技术”项目，突破蓝宝石基片制备三项关键技术，对打破国外基片制备技术垄断地位，推进我国氮化镓基半导体材料的发展，带动蓝宝石晶体在其他领域的应用，尤其是对半导体照明、光电子、信息显示、光通信等相关产业的发展和产业链的形成具有重要意义。据此，在蓝宝石晶体的研发生产方面，深圳的企业正在打破国际上蓝宝石晶体衬底基片制备核心技术的垄断，具有较强的实力。深圳瑞丰光电子公司年产 5000 万粒贴片蓝光 LED，可广泛运用于手机上的背景光和彩色显示屏等。在与方大、中科院半导体研究所、 南昌大学紧密合作下，在完成二期投入后，蓝光 LED 晶粒年产量将增长10倍。方大的氮化镓项目，除了适应光电子产业发展的需要，同时也能为集成电路进一步发展提供第三代半导体材料。在深大的光电子学研究所，形成了以牛憨笨院士为首的科研队伍，构筑了一个良好的光电子技术科研平台，为深圳蓝光 LED 产业化提供科研与技术支持。高科技企业致力于将实验室成果尽快产业化，初步形成了“宝石外延晶粒封装应用”产业链。2水平差距同时必须清醒地看到目前在深圳超高亮度 LED 关键技术有待掌握，产业尚未形成规模，在国际市场上占有的份额还很低，中低档产品居多，高档产品较少，新产品研制的能力亟待加强等问题，开发具有自主知识产权的 LED 产品已成为当务之急。虽然深圳市在超高亮度 LED 方面的发展取得了一些的成绩，但仍存在不少问题，如 LED 技术水平与国外相比还有相当大的差距，特别是功率 LED 及高性能 LED 芯片仍需进口，有自主知识产权的技术还不多，产业化规模偏小等，这些方面将制约深圳市 LED 产业的进一步发展。只有加快 LED 产品的推广应用，才能给 LED 产业的发展打下坚实的基础随着应用领域的持续扩增，必将带动产业整体持续成长，LED 产业未来仍将是业界关注的焦点。 （二）深圳LED产业发展环境（2003年公布数据）1基础设施完善，物流业发达，通讯先进，环保设施齐备。口岸设施：经国务院批准的一类口岸12个。平均每天经皇岗、文锦渡、沙头角进出境的车辆约有3.66万辆次。采用通道自动核放系统，自动验核部车辆仅需秒。海港：拥有9个港区，万吨以上泊位40多个，2003年底，共有39家世界著名集装箱船公司在深圳港开辟近远洋国际集装箱班轮航线106条，已形成以深圳港为枢纽、覆盖世界十二大航区主要港口的国际集装箱班轮网络。空港：深圳宝安国际机场开通国内客货航线88条，国际客运航线2条，国际货运航线9条，平均每天开出377多个航班。2003年机场旅客吞吐量1084.28万人次；机场货物吞吐量40.66万吨。深圳市与香港赤腊角国际机场车程相距约1小时，水路运输仅需30分钟。陆路交通：深圳公路、高速公路、铁路四通八达，并在全国率先开通准高速铁路。贯穿中国大陆的两条主要铁路干线-京广线和京九线在深圳交汇。高速公路网络贯通珠江三角洲。深圳地铁一期工程已于1999年底动工，2004年底建成通车。深圳轨道交通四号线正由深港两地合作建设，并于2008年连接香港地铁网络。通讯：全市固定电话交换机总容量308.90万门；全市共有邮电局（所）703处;移动电话交换机容量607万门；固定电话用户271.10万户；移动电话用户605.00万户;每百人拥有电话(含移动电话) 174部;互联网用户数187.96万户。污水处理：拥有完善的雨、污水分流排水管网系统，现有11座污水处理厂，在建5座污水处理厂。目前日污水处理能力达160万吨，城市污水处理率达58.1%，工业废水排放达标率93.5%。 2人文环境 人口：常住人口557.41万人，其中户籍人口192.61万人，暂住人口364.8万人，全市各类专业技术人员18.64万人（户籍人口口径），平均年龄不到30岁。教育：共有各类学校总数达1211所。深圳虚拟大学园共有43国内外著名高等学府进驻，其中博士后工作站2家，12所院校招收博士，27所院校招收硕士，培训人员总数达到37619人，深圳拥有国际学校5所，香港人子弟学校3所，台商子弟学校1所。卫生：卫生医疗机构893家，其中其中医院85家，250多家社区健康服务中心。卫生保健事业不断取得进步，深圳人预期平均寿命已达76.71岁，已超过部分发达国家的人均寿命水平。文体：全市拥有公共图书馆10座，博物馆、纪念馆16座。公共图书馆总藏量295万册（件），总流通人次401万人次。全市各类文化设施300多个，拥有大剧院、特区报业大厦、市民中心、电视中心、青少年宫、音乐厅、体育场、体育馆等多种现代化的文化设施以及交响乐团、歌舞团等文艺团体。3经济双优势 深圳经济特区是我国建立的第一个经济特区。作为推进中国经济社会发展的实验场和窗口，已经获得了巨大成功。现已形成了以高新技术产业为主导，物流、金融、信息服务为特征的特色经济。社会各类事业同步发展，市场经济体制日臻完善，对全国起到了的示范、辐射和带动作用。深圳是国内经济发展最快的城市之一。1997年至2002年，平均每年增长14.5%，较广东省的10.4%增幅和全国的7.9%增幅为高。人均国内生产总值在过去5年以平均每年8.7%增长，达到2002年的46,388元人民币水平，居国内各城市之首位。深圳是一个工业和出口基地，其工业总产值居广东省各市首位，连续10年居全国各市出口额首位，充分显现深圳的外向型经济。2002年全中国100大出口企业中，便有19家位于深圳。深圳市2003年工业总产值5073.77亿元，其中高新技术产值为2482.79亿元，占全市工业总产值的48.93。截至到2003年底累计实际利用外资已达365.61亿美元。在深圳的高新技术产值中，超过90%属于电子及通讯设备等相关产品。跨国公司，如IBM、英特尔、西门子、三星、日立等，均有生产线于深圳。深圳还是一个重要的软件开发基地。2002年中国100大软件公司中，便有10家位于深圳。4区域交通优势深圳地处珠江三角洲的前沿，南接香港新界，东临大亚湾，西抵珠江口，北临东莞市和惠州市，是华南沿海重要的交通枢纽。深圳是中国唯一拥有海陆空口岸的城市，尤其水路口岸更为发达。深圳港名列世界集装箱大港第6位，深圳同时拥有中国最大陆路客运口岸罗湖口岸和陆路货运口岸皇岗口岸；广深、深汕高速公路和京九广深高速公路把香港、深圳和内陆城市紧密的连接在一起。深圳现已建成通往国（境）外的口岸17个，其中有中国最大的陆路客运口岸罗湖口岸，中国最大的陆路货运口岸皇岗口岸。深圳有中国第二大集装箱海港盐田港，中国第四大空运港深圳国际机场。深圳公路、高速公路、铁路、高速铁路四通八达。深圳地铁一期工程1999年底破土动工，已于2004年底建成通车。5重视和支持深圳产业发展目标是：以高新技术产业、先进制造业为基础，以现代服务业为支撑，培育和发展高新技术产业、现代物流业和现代金融业三大支柱产业，建立适应现代化中心城市功能的新型产业体系。目前高新技术产业已成为深圳市第一经济增长点。全市高新技术产品产值从1995年的225.8亿元增加到2003年的2482.79亿元，。高新技术产品产值占全市工业总产值的比重由1995年的20.5%提高到2003年的48.93。2001年7月，深圳高新技术产业带建设正式启动。高新技术产业带包括前海片区、高新区、留仙洞片区、石岩片区、光明南片区、观澜-龙华-坂雪岗片区、宝龙片区、大工业区、葵涌-大鹏片区、一个大学城片区和一个生态农业产业片区，简称9+2片区。高新技术产业带规划总用地面积158.5平方公里，可建设用地面积达100平方公里，其中高新技术产业用地面积约50平方公里。主要分布电子信息、生物医药、光机电一体化、新材料新能源产业。具备科研开发、科技成果孵化、产业化生产、高等教育和出口加工五大功能。目前已建成国家863计划产业化基地8个、工程技术研究开发中心33个和重点实验室20个。国家级企业技术中心9家，省市级企业技术中心30家，在职研发人员超过2万人，占企业总人数17，其中博士、硕士学历，中高级职称人员占60以上。全市高新技术企业产品产值过亿元的企业223家，其中超10亿元的企业有42家，超20亿元的有31家，超50亿元的有11家，超100亿元的有7家。6产业配套优势深圳是计算机及零部件、通讯器材、影视听产品、光机电产品、通讯器材、生物工程等高新技术产品的生产基地、研发基地、产品交易基地。深圳市有计算机企业约3000家，生产除芯片外几乎所有的计算机零组件，年配套能力3000多万套。彩电、计算机产量全国第一，程控交换机产量占全国8成，硬盘磁头产量全国第三，软件出口连续五年创下全国第一，国产品牌手机产量占全国近3成。 通信交换达3000多万线，深圳已成为中国大陆的电子配套中心。7金融服务优势深圳市初步建成以银行、证券、保险为主体，其他多种类型金融机构并存的现代金融体系，银行、证券、保险业机构密度、外资金融机构数量以及从业人员比例均居全国前列，与180多个国家和地区的300多家金融机构建立了业务代理关系。社会资金和银行资金充裕。8移民文化优势深圳是一个新兴的移民城市，她所具有的人文特点不同于其他城市传统的文化，她既是对内地文化的转化与激活，也是对以香港为导向的异质文化的吸收和融合。深圳独特的地缘与人缘环境，造就了深圳文化的开放性、包容性、创新性的新质文化，成为最适宜海内外英才创业的活力之都。五重点企业和产业基地简介国际主要 LED 企业企业产业化情况市场应用日亚化学（Nichia）1. MOCVD 设备近 200 台，主要是单片型。2. 衬底主要是蓝宝石。3. 生产蓝、绿、紫、紫外、白光小功率 (50mW) 的 LED 产品。4. 只出售 LED 以及后续产品，不出售管芯和外延片。荧光粉技术非常成熟。1产品应用广泛，几乎所有与 GaN-LED 相关的领域都有其产品。特别是户外全彩色大屏幕方面，几乎被日亚公司垄断。2有全球市场份额约 20 30 。Toyota Gosei1 自制 MOCVD 设备，产量比日亚公司大。产品质量比日亚公司的产品略差些。2 蓝宝石衬底。3 只出售 LED 以及后续产品，不出售管芯和外延片。4 生产蓝、绿、紫、紫外、白光小功率 (50mW) 的 LED 产品。1品应用广泛，几乎所有与 GaN-LED 相关的领域都有其产品。但在户外全彩色大屏幕无法与日亚公司相比。2占有全球市场份额约 20 。CREE1既有市场上购买的 MOCVD 设备，也有自己研制和改进的 MOCVD 设备。主要是多片型 MOCVD 设备生产 GaN-LED 。2所用衬底是 SiC ，有非常成熟的 SiC 单晶生产技术，容易获得 SiC 衬底材料。3只出售 LED 外延片及管芯。可以生产蓝、绿、紫、紫外光小功率、中功率、以及大功率的 LED 外延片。1产品应用广泛，几乎所有与 GaN-LED 相关的领域都有其产品。2占有全球市场份额约 10 。GELCORE1主要用 EMCORE 公司 MOCVD 设备生产 GaN-LED 外延片。2所用衬底主要是蓝宝石。3GelCore 公司可以生产蓝、绿、紫、紫外、白光小功率、中功率、以及大功率的 LED 产品，但大功率产品目前还相对不成熟。4关注白光 LED 。灯具设计方面有较强优势。1产品应用广泛，几乎所有与 GaN-LED 相关的领域都有其产品。特别是高档的照明市场（如建筑轮廓装饰照明）。LUMILEDS1主要是蓝宝石，也用 GaN 衬底。只出售 LED 以及后续产品，不出售管芯和外延片。2生产蓝、绿、紫、紫外、白光小功率、中功率、以及大功率的 LED 产品。特别是它能生产功率达到 5W 的大功率 LED 产品。3关注大功率白光照明。目前 LUMILEDS 公司的产品产量不是很大，但其大功率产品却供不应求。国内重点LED产业基地和企业LED产业基地重点企业主要产品大连光产业园路美、路明、中新、美明外延片、芯片、荧光粉上海张江高科技园蓝宝、蓝光、大晨、科润外延片、芯片、灯具南昌联创光电科技园联创、欣磊、昌大外延片、芯片厦门开元科技园三安、安美、华联、通士达外延片、芯片、封装、灯具北京亦庄经济技术开发区长电智源外延片、芯片深圳光明高新区世纪晶源、方大国科外延片、芯片六LED产业链（一）LED产业链 LED 产业链条图：上游中游下游应用半导体照明产业的上游是衬底晶片及衬底生产，中游为芯片设计及制造生产，下游为封装与测试。由于产业的高科技性，因此产业链中的衬底、外延、芯片、封装、应用需共同发展。LED 行业具有比较长的产业链，每一领域的技术特征和资本特征差异很大，从上游到中游再到下游，行业进入门槛逐步降低。上游外延片具有典型的“双高”（高技术、高资本）特点，中游芯片技术含量高、资本相对密集，下游封装在技术含量和资本投入上要低一些，而应用产品的技术含量和资本投入最低。同时，短波长的 LED 生产难度大，蓝光 LED 的技术要求要远高于红光。就亮度而言，高亮的难度大，一般亮度的 LED 制作难度小。（二）全球LED产业链的形成美国和日本企业利用其在新产品和新技术领域中的创新优势，主要从事最高附加价值产品的生产；欧洲企业则利用其在应用技术领域的开发和善于吸收最新技术的转换优势，主要从事高附加价值产品生产。中国台湾地区LED产业近年来迅速崛起，其产品是以红、黄光芯片及封装为主的中低档产品。随着市场的快速发展，美国、日本、欧洲各主要厂商纷纷扩产，加快抢占市场份额。2004年，日本Nichia、ToyodaGosei，美国Cree、Lumileds、GelCore（通用电器控股）等国际著名半导体照明厂商新增投资超过10亿美元。这五大国际厂商代表了当今LED技术的最高水平，对产业的发展具有重大的影响。五大企业在产品与市场方面各具特色，日亚化学和丰田合成在LED发展中占有重要地位，都形成了LED完整的产业链，其中日亚化学1994年第一个生产出蓝光芯片，并在专利技术方面具有垄断优势；Cree、GelCore等都有自己成熟的技术体系，但其在产业链上只集中在外延和芯片的制备上；Lumileds则关注于大功率LED的研发，在白光照明领域实力雄厚。 日本是LED的主要产出国家，占全球LED产能一半，台湾约占21，欧美约占14；其中又以Nichia为主要白光LED制造厂商，Osram、Lumileds最早切入车用光源，韩国以三星为主，三星从原本芯片制造转型为下游封装。 近年来，随着全球经济一体化发展趋势的加速，产业发展梯次化，欧美及日本对前段荧光粉专利授权日趋软化，转向注重后段封测专利，使得欧洲的蓝光晶粒产能减少，2006年YOY衰退14%，美日两国06年YOY成长10%左右，低于全球平均成长率12.89%，亚洲国家将可直接受惠，承接着产业链的中下游生产；03年开始台湾在蓝光晶粒扩产能力高于其它国家，且在制程技术优于中国及韩国，国际大厂释出的订单，将大部份流入台湾。 七中国LED产业链分析（一）中国台湾地区产业链形成分析我国台湾地区发展 LED产业是典型的下游切入模式，即通过二十多年下游封装领域的经验积累，逐步延伸拓展到上游/中游的外延片/芯片领域。 目前 ，台湾约有 10余家下游封装厂商和14家上游外延片厂商。在整个产业链上的投资，从2000年开始急剧增加，尤其 是2003年产能扩充达到了新的高度，且诸多上游厂商相继将业务延伸到中游，同时，上游、中游和下游厂商相互持股现象日趋明显，这本身也是一种投资策略联盟。 在 LED下游封装领域，1975年 以 LED封装业务为主的光宝科技公司成立，标志着台湾正式开启LED领域大门。虽然台湾进入LED封装领域的历史较早，但早期投资主要以中低端普通亮度LED为主，由于产品单价较低，因此占全球产值比例并不高。事实上，台湾地区对封装高端领域的投资热潮主要源于2000年开始的手机需求大增，导致SMD型LED需求激增，台湾厂商纷纷投资进入SMD型LED领域，使得台湾占全球产值比例逐渐上升。但因过度看好手机市场，各厂商全力扩充SMD生产线（ 厂商产能扩充幅度最大的时点为 2003年 ），由于台湾封装厂仍以大陆与韩国为主要销售市场，受到大陆手机库存偏高的影响，包括亿光电子、佰鸿光电与宏齐光电等一线大厂均未达到预期目