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文档简介
1、PAGE PAGE 28LED行业基本面分析目录TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc261221688 一,总结结 PAGEREF _Toc261221688 h 2 HYPERLINK l _Toc261221689 1.1 行业演演进 PAGEREF _Toc261221689 h 2 HYPERLINK l _Toc261221690 1.2 产业链链分解 PAGEREF _Toc261221690 h 22 HYPERLINK l _Toc261221691 1.3 竞争力力分析 PAGEREF _Toc261221691 h 22 HYPERLINK l _T
2、oc261221692 1.3.1 行行业壁垒垒 PAGEREF _Toc261221692 h 2 HYPERLINK l _Toc261221693 1.3.2 议议价能力力 PAGEREF _Toc261221693 h 3 HYPERLINK l _Toc261221694 1.3.3 同同业竞争争 PAGEREF _Toc261221694 h 3 HYPERLINK l _Toc261221695 1.3.4 替替代威胁胁 PAGEREF _Toc261221695 h 3 HYPERLINK l _Toc261221696 1.4 领导企企业 PAGEREF _Toc261221
3、696 h 4 HYPERLINK l _Toc261221697 1.5 下游需需求 PAGEREF _Toc261221697 h 4 HYPERLINK l _Toc261221698 1.5.1 产产值预测测 PAGEREF _Toc261221698 h 4 HYPERLINK l _Toc261221699 1.5.2 重重点需求求 PAGEREF _Toc261221699 h 5 HYPERLINK l _Toc261221700 1.6 发展趋趋势 PAGEREF _Toc261221700 h 5 HYPERLINK l _Toc261221701 1.7 投资建建议 PA
4、GEREF _Toc261221701 h 5 HYPERLINK l _Toc261221702 二,行业业概况 PAGEREF _Toc261221702 h 66 HYPERLINK l _Toc261221703 2.1 技术发发展 PAGEREF _Toc261221703 h 6 HYPERLINK l _Toc261221704 2.2 白光LEED基本本情况 PAGEREF _Toc261221704 h 77 HYPERLINK l _Toc261221705 2.3 产业链链 PAGEREF _Toc261221705 h 8 HYPERLINK l _Toc2612217
5、06 2.4 竞争格格局 PAGEREF _Toc261221706 h 9 HYPERLINK l _Toc261221707 三,LEED制造造产业 PAGEREF _Toc261221707 h 112 HYPERLINK l _Toc261221708 3.1 材料制制备行业业 PAGEREF _Toc261221708 h 12 HYPERLINK l _Toc261221709 3.2 设备制制造行业业 PAGEREF _Toc261221709 h 13 HYPERLINK l _Toc261221710 3.3 外延片片芯片制制造行业业 PAGEREF _Toc26122171
6、0 h 14 HYPERLINK l _Toc261221711 3.3.1 基基本情况况 PAGEREF _Toc261221711 h 14 HYPERLINK l _Toc261221712 3.3.2 大大陆市场场 PAGEREF _Toc261221712 h 15 HYPERLINK l _Toc261221713 3.4 封装行行业 PAGEREF _Toc261221713 h 177 HYPERLINK l _Toc261221714 四,LEED应用用产业 PAGEREF _Toc261221714 h 119 HYPERLINK l _Toc261221715 4.1 基
7、本情情况 PAGEREF _Toc261221715 h 199 HYPERLINK l _Toc261221716 4.2 照明应应用行业业 PAGEREF _Toc261221716 h 20 HYPERLINK l _Toc261221717 4.3 显示屏屏应用行行业 PAGEREF _Toc261221717 h 244 HYPERLINK l _Toc261221718 4.4 背光源源应用行行业 PAGEREF _Toc261221718 h 255 HYPERLINK l _Toc261221719 五,大陆陆LEDD行业 PAGEREF _Toc261221719 h 288
8、 HYPERLINK l _Toc261221720 5.1 基本情情况 PAGEREF _Toc261221720 h 288 HYPERLINK l _Toc261221721 5.2 地区发发展 PAGEREF _Toc261221721 h 299 HYPERLINK l _Toc261221722 六,台湾湾LEDD行业 PAGEREF _Toc261221722 h 322一,总结结1.1 行业演演进LED照照明技术术的发展展路径可可以从两两个维度度来拆解解:1,色彩彩丰富,从600年代的的红色,到700年代的的黄、绿绿色,直直至900年代的的蓝、白白色;22,发光光效率提提升,从
9、从60年代代0.11 lmm/w,到800年代的的10 lm/w,直直至当前前的1000 llm/ww。LED的的应用范范围随着着其色彩彩丰富、发光效效率提升升,逐步步从600年代的的指示灯灯市场,发展到到90年代代的手机机背光市市场,直直至当前前的显示示屏、中中型尺寸寸LCDD背光等等市场,未来还还可能向向大尺寸寸背光、通用照照明、车车头灯等等市场渗渗透,市市场容量量可能从从几百亿亿美元,跃升为为上千亿亿美元,前景看看好。1.2 产业链链分解LED产产业链大大致分为为制造和和应用两两个环节节。制造环节节又可细细分为:上游的的单晶片片衬底制制作、MMOCVVD制造造;中游游的外延延晶片生生长、
10、芯芯片、电电极制作作、切割割和测试试分选;下游的的产品封封装。应用领域域又可大大致分为为三部分分:照明明应用、显示屏屏、背光光源应用用。1.3 竞争力力分析1.3.1 行行业壁垒垒环节衬底制作作设备制造造外延片、芯片封装组件件技术难度度因蓝宝石石衬底片片要求表表面光洁洁度在纳纳米级以以上,研研磨尤其其困难国际上只只有德、美、英英、日等等非常有有限的企企业可以以商业化化生外延片提提高外量量子效率率、降低低结温、有效散散热;芯芯片成品品率传统封装装技术成成熟,多多芯片封封装技术术难度大大,关键键是散热热问题专利壁垒垒极高,日日亚拥有有蓝宝石石衬底专专利,CCreee有SiCC衬底专专利极高,行行业
11、最领领先的日日本企业业对技术术严格封封锁核心专利利由日亚亚、丰田田合成、Lummileeds、Creee、Osrram等等控制较低,大大功率LLED有有一定专专利壁垒垒生产特点点技术驱动动技术驱动动技术资资本工艺劳力规规模工艺技术集中度寡头垄断断寡头垄断断高端高(五大)中低端端低集中度很很低主要壁垒垒专利壁垒垒、技术术壁垒技术壁垒垒、专利利壁垒MOCVVD台数数、工艺艺成熟水水平、专专利授权权关键在于于资本实实力和管管理的精精细化,大功率率LEDD制造有有技术壁壁垒进入门槛槛极高极高偏高低1.3.2 议议价能力力环节衬底制作作设备制造造外延片、芯片封装组件件对下游议议价能力力强,衬底底材料必必
12、然会影影响整个个产业,是各个个技术环环节的关关键强,MOOCVDD的供货货能力是是限制LLED芯芯片公司司产能扩扩张的瓶瓶颈中高端拥拥有较强强议价能能力;低低端产能能旺盛,议价能能力不足足弱,除了了有技术术含量的的大功率率、多芯芯片封装装供需寡头垄断断,供需需稳定以销定产产,下游游需求旺旺盛GaN基基芯片产产能扩大大较快。低档产产品供大大于求,高档产产品则价价高难求求属于劳动动密集行行业,市市场供给给充分1.3.3 同同业竞争争全球LEED产业业主要分分布在日日本、台台湾、欧欧美、韩韩国和大大陆等国国家与地地区。日本约占占38%的份额额,是全全球LEED产业业最大生生产国,保持高高亮度蓝蓝光和
13、白白光LEED的专利利技术优优势,在在高亮度度LEDD市场居居于领导导地位。美国及欧欧洲地区区掌握上上游外延延及芯片片核心技技术,产产业垂直直整合最最为完整整,以高高端应用用产品市市场为主主,在大大尺寸LLCD背背光源、白光照照明及汽汽车应用用等高端端市场占占有优势势。台湾由封封装起步步,逐步步向上游游外延及及芯片领领域拓展展。台湾湾以低价价策略逐逐渐威胁胁到日本本的领导导地位,基本占占据了中中低端LLED市市场,目目前产值值位列全全球第二二,市场场占有率率约244%。中国,封封装仍是是LEDD产业中中最大的的产业链链环节,但芯片片比重持持续提高高。近几几年芯片片产能扩扩大较快快,在全全球LE
14、ED芯片片市场中中的占有有率逐年年提升,从20003年年不足110%增增长到将将近200%。韩国LEED芯片片前几年年才组建建,在新新兴市场场发展迅迅速,目目前掌握握LEDD的技术术达到世世界先进进水平。台湾、大大陆、韩韩国等公公司受专专利牵制制很大,其中尤尤以台湾湾最为突突出。目目前核心心专利由由日亚、丰田合合成、LLumiiledds、Creee、Osrram等等控制,他们采采取横向向(同时时进入多多个国家家)和纵纵向(不不断完善善设计,进行后后续申请请)扩展展方式,在全世世界范围围内布置置了严密密的专利利网。日日亚是技技术转让让、授权权、诉讼讼的主要要发起人人。新兴兴厂商的的应对办办法是
15、,提高自自身研发发实力,研发出出独特的的专利技技术,获获得老牌牌企业的的相互授授权。1.3.4 替替代威胁胁从理论上上讲,LLED是是目前最最先进的的照明技技术。相相比于传传统照明明技术,它最大大的优点点是:能能耗低、寿命长长、体积积小、安安全环保保。但受受困于技技术和产产业化瓶瓶颈,LLED在在价格、发光效效率、光光衰、散散热性、一致性性等方面面与传统统照明技技术仍存存在一定定距离,尤其在在大功率率照明领领域仍缺缺乏竞争争优势。但传统照照明行业业属于劳劳动力密密集型行行业,而而LEDD却属于于新兴半半导体行行业,发发展的基基本特征征就是:技术升升级快,价格下下降快,规模增增长快。相信随随着L
16、EED产业业链的完完善,在在未来的的5年内,LEDD的初置置成本与与技术性性能将接接近或比比传统照照明技术术更有优优势。1.4 领导企企业日亚:全全球GaaN蓝光光LEDD和白光光LEDD技术的的领导者者,与CCreee在GaNN芯片专专利上有有交叉授授权,持持有台湾湾光磊科科技(OOpToo Teech)的股权权。丰田合成成:与日日亚一样样同为GGaN蓝蓝光LEED的先先驱,与与Triidonnic Atcco合资资生产高高亮度白白光LEED。Creee:以生生产SiiC基蓝蓝光LEED芯片片闻名,主要客客户是AAgillentt、Summitoomo和和OSRRAM,与日亚亚在GaaN芯片
17、片专利上上有交叉叉授权。Lumiiledds:在在大功率率LEDD封装技技术上领领先,飞飞利浦电电子业务务的一部部分,因因此有掌掌握整个个产业链链的可能能性欧司朗:拥有白白光LEED专利利荧光粉粉的技术术,专利利授权给给了亿光光。Seouul半导导体:前前几年才才组建,目前掌掌握LEED的技技术达到到世界先先进水平平;GaaN基蓝蓝、绿光光LEDD,目前前技术指指标较高高晶元光电电:合并并后的新新晶电在在GaNN基蓝、绿光外外延、芯芯片和四四元系AAlGaalnpp的外延延、芯片片,月产产能分别别为世界界第一详细情况况见下表表环节衬底制作作设备制造造外延片、芯片封装组件件领先企业业Nichhi
18、a、Creee德国AIIXTRRON、美国VVEECCO(92%)Nichhia、Creee、Lummileeds、Osrram、丰田合合成、晶晶电Nichhia、Cittizeen、Osrram、Agiilennt、光光宝、亿亿光大陆公司司晶能光电电(拥有有Si衬底底专利)无厦门三安安、上海海蓝宝、大连路路美、上上海蓝光光、士兰兰微约6000家,佛佛山国星星、宁波波爱米达达、厦门门华联、深圳超超亮台湾无无外延片:晶电、华上、璨圆;芯片:光磊、鼎元宝光、亿亿光、宏宏齐、佰佰鸿1.5 下游需需求1.5.1 产产值预测测国内应用用照明显示背光目前产值值20099年为2662亿20099年为1445
19、亿20099年为1225亿成熟产品品景观照明明、交通通信号灯灯、汽车车内饰灯灯信号指示示器、显显示屏小尺寸背背光源近期看点点车内用照照明与车车尾灯大型广告告牌10寸以以下的LLED背背光中期看点点室外照明明(路灯灯)NB背光光源长期看点点车头灯与与室内一一般照明明TV背光光源潜在产值值上千亿几百亿几百亿1.5.2 重重点需求求国内应用用市场规模模现状前景汽车车灯灯一辆汽车车需要2200多多颗LEED(内内部1000颗、外部2200颗颗)除LEDD前照灯灯以外,均已商商品化,汽车前前照灯处处在研发发过程中中短期看,车内照照明可望望先成为为主要的的应用市市场;长长期看,LEDD被广泛泛运用于于车外
20、照照明领域域通用照明明照明灯市市场规模模2544亿美元元,是LLED巨巨大未来来市场行业标准准未建立立、企业业规模小小、LEED发光光效率未未达标预计LEED在20110年前前还不能能进入通通用照明明市场,大量取取代白炽炽灯和荧荧光灯将将分别在在20112年和和20220年显示屏20088年全国国产值为为85亿元元我国LEED显示示屏厂商商已经具具有了很很强的实实力,占占据了国国内市场场的大部部分份额额看好LEED广告告牌产品品NB背光光LED应应用在NNB的颗颗数提高高到400颗到500颗20099年是LEED作为为笔记本本电脑背背光源起起飞的开开始,第第一季的的渗透率率达到113%渗透率进
21、进一步提提高到550%TV背光光LED监监视器逾逾2000颗市场场、电视视动辄上上千颗,20009年LEDD电视的的市场规规模预计计为1000万台台,占平平板电视视市场消消费总量量的5%索尼、三三星、LLG、海海信、PPhillipss相继推推出LEED背光光源20122年大尺尺寸液晶晶面板采采LEDD 背光光源面板板出货量量将超过过冷阴极极灯管,到了220155年将成成长到11.855亿片(渗透率率72%)1.6 发展趋趋势需求大幅幅增长:未来可可望进入入车用高高功率照照明、路路灯、通通用照明明、中大大尺寸背背光源中中,产值值潜力大大价格下滑滑:未来来随着产产业化深深入,LLED的的价格也也
22、会大幅幅下滑性能完善善:LEED的发发光效率率、光衰衰、散热热、一致致性等问问题取得得进一步步改善专利壁垒垒下降:白色、蓝色LLED的的基础专专利在220100年上半半年到期期。OSSRAMM为主的的欧美企企业对技技术转让让呈现积积极态度度,可能能逼迫NNICHHIA也也将加快快对外授授权的速速度。兼并加剧剧:传统统照明巨巨头通过过收购进进入LEED市场场、同业业通过收收购兼并并来扩张张、芯片片或外延延片厂通通过垂直直整合保保证芯片片的一致致性,提提高工作作效率1.7 投资建建议上游材料料制作、MOCCVD设设备制造造行业技技术壁垒垒高,专专利门槛槛高,议议价能力力强,属属于寡头头垄断,受益下
23、下游旺盛盛的需求求,拥有有很强的的竞争能能力中游外延延片芯片片制造行行业有一一定工艺艺难度,受技术术专利保保护,对对下游议议价能力力较强。但行业业同业竞竞争越发发激烈,台湾、韩国、中国企企业快速速发展,对老牌牌厂商形形成较大大冲击,产能释释放较快快,可能能会出现现短暂的的供大于于求。需需要关注注的指标标有:已已投产的的MOCCVD数数量、芯芯片价格格、专利利权问题题。更看看好高功功率LEED芯片片制造行行业下游封装装行业属属于劳动动密集型型行业,技术成成熟、门门槛低、集中度度低、竞竞争激烈烈,更看看好有一一定技术术壁垒、一致性性高、热热控制好好的封装装企业二,行业业概况2.1 技术发发展概述L
24、ED是是发光二二极管(Ligght Emiittiing Dioode)的简称称,属于于一种化化合物半半导体元元件结构主要要由PNN结芯片片、电极极和光学学系统组组成发光机理理利用注入入PN结结的少数数载流子子与多数数载流子子复合,从而发发出可见见光把电能转转化为光光能,光光学构造造体将发发出的光光几无损损失的集集合起来来,经狭狭小的结结构投射射出来LED的的颜色是是根据它它使用的的半导体体成份造造成,目目前有红红、黄、蓝、绿绿及白光光等分类按发光管管发光颜颜色分红色、橙橙色、绿绿色、蓝蓝色有色透明明、无色色透明、有色散散射、无无色散射射按发光出出光面特特征分圆灯、方方灯、矩矩形、面面发光管管
25、、侧向向管、表表面安装装用微型型管按发光强强度角分分布图分分高指向性性、标准准型、散散射型按发光二二极管的的结构分分全环氧包包封、金金属底座座环氧封封装、陶陶瓷底座座环氧封封装、玻玻璃封装装等按发光强强度和工工作电流流分普通亮度度、超高高亮度、高亮度度发光二二极管技术发展展60年代代初在砷化镓镓基体上上使用磷磷化物发发明了第第一个可可见的红红光LEED驱动电流流在200mA,只能发发出红色色的光,而且发发光效率率只有00.1 lm/w此时LEED主要要用GaaAs、GaPP二元素素半导体体材料70年代代中引入元素素Ln和和N,使使LEDD产生绿绿光、黄黄光、橙橙光LED照照明的发发光效率率提高
26、到到了1 lm/w80年代代初引入砷化化镓、磷磷化铝,第一代代高亮度度的LEED诞生生先是红色色,其光光效达到到10 lm/w,然然后是黄黄色、绿绿色此时主要要用GaaAsPP三元素素半导体体材料90年代代初出现四元元化合物物材料IInGaaALPP(磷化化铝镓铟铟)制成了可可用于户户外显示示的超高高亮度红红、橙、黄光LLED19933年日亚公司司的中村村修二成成功发明明了InnGaNN(氮化化铟镓)超高亮亮度蓝光光LEDD蓝光LEED的出出现具有有划时代代的意义义,使得得白光LLED的的实现变变得可能能19966年白光LEED诞生生,由此此开创了了LEDD照明的的新时代代20000年LED在
27、在红、橙橙区的光光效达到到1000 lmm/w,在绿光光区的光光效达到到50 lm/w近期LED不不仅能发发射出纯纯紫外线线光而且且能发射射出真实实的“黑黑色”紫紫外光目前产业业化的白白光LEED发光光效率在在30-50 ml/w应用发展展主流技术术投产时间间应用红色LEED19700年代音响指示示灯、汽汽车仪表表灯红色高功功率LEED19800年代刹车灯蓝光、绿绿光高功功率LEED、白光高功功率LEED20000年代小尺寸显显示屏背背光源、大尺寸寸显示屏屏背光源源、户外外显示屏屏、车用用头灯高功率白白光LEED成熟熟技术20100年代后后特殊照明明、室内内照明性能优势势光线质量量高光谱中没没
28、有紫外外线和红红外线,没有热热量、没没有辐射射能耗小同样亮度度下耗电电量仅为为普通白白炽灯的的1/88到1/10寿命长性能稳定定,寿命命长(一一般为110万到到10000万小小时)可靠耐用用非正常报报废率很很小,维维护费用用极为低低廉应用灵活活体积小,可以平平面封装装,易开开发成轻轻薄短小小的产品品安全单位工作作电压大大致在11.5-5V之之间绿色环保保废弃物可可回收,没有污污染响应时间间短适应频繁繁开关以以及高频频运作的的场合瓶颈价格成本本LED照照明灯具具在性价价比上仍仍无法与与传统节节能灯、HiDD等产品品竞争LED背背光源的的成本要要高于冷冷阴极荧荧光管,LEDD-LCCD是普普通LC
29、CD的33倍质量性能能发光效率率低传统CCCFL冷冷阴极荧荧光灯虽虽然耗电电量大,但发光光效率可可达500-1000 llm/ww但目前产产业化的的白光LLED发发光效率率在300-500 mll/w产业发展展远未达达到技术术成熟,光效仍仍有很大大的提升升空间光衰目前多数数企业产产品的光光衰非常常严重,尤其是是国产器器件路灯照明明要求330000小时的的光衰小小于8%,而多多数国产产路灯达达不到要要求散热LED的的发热直直接影响响光电效效率和器器件寿命命,同时时也加剧剧了光衰衰约70%的故障障来于LLED结结温过高高,温度度每升高高20度度,故障障率上升升一倍一致性大功率LLED的的一致性性问
30、题是是阻碍照照明应用用、背光光应用的的原因之之一2.2白白光LEED基本本情况分类概述白光LEED基本本上有两两种方式式:多芯芯片型、单芯片片型现在市场场上的白白光LEED大多多数是蓝蓝光LEED配合合YAGG荧光粉粉多芯片型型将红绿蓝蓝三种LLED封封装在一一起,同同时使其其发光而而产生白白光必须将各各种LEED的特特性组合合起来,驱动电电路比较较复杂单芯片型型把蓝光或或者紫光光、紫外外光的LLED作作为光源源,在配配合使用用荧光粉粉发出白白光LED只只有1种,电电路设计计比较容容易再分成两两类:11,发光光源使用用蓝光LLED;2,使使用近紫紫外和紫紫外光应用领域域白光LEED灯可可应用的
31、的层面非非常广,包括通通讯、资资讯、消消费电子子、汽车车、号志志、照明明等产品品如目前当当红的LLED手手电筒、手机与与PDAA背光板板、交通通信号灯灯与指示示板及室室内照明明等未来照明明最大市市场仍以以室内照照明为主主价格在美国和和欧洲,高能白白光LEED的平平均售价价为2-3美元元,不过过台湾的的价格较较低相比低端端的红光光、绿光光和蓝光光LEDD,Lummilees、Osrram、Creee和Nicchiaa生产的的高能白白光LEED利润润更丰厚厚,价格格下降幅幅度少技术专利利白色LEED及蓝蓝色LEED的基基础专利利于上世世纪900年代提提出申请请,20010年年上半年年专利有有效期将
32、将满因为老牌牌厂商会会不断申申请新的的专利,所以不不能说初初期专利利期满就就等于专专利网崩崩溃不过基本本专利期期满,外外围专利利所占比比率越大大则专利利网的漏漏洞就越越多新兴厂商商对付老老牌厂商商的武器器是专利利的有效效期限参与者日美欧的的老牌厂厂商受到到交叉专专利网保保护,在在成熟市市场竞争争力强台湾、韩韩国的白白色LEED厂商商拥有成成本优势势,但受受困于专专利壁垒垒,在新新兴市场场发展快快2.3 产业链链概述LED产产业链较较长,从从上游衬衬底材料料、外延延生长和和芯片制制备,到到中游的的芯片封封装,各各个产业业链环节节都有比比较成熟熟的技术术路线但就整个个产业发发展的技技术点来来说,从
33、从发光理理论、材材料体系系、器件件结构到到应用范范围都有有可能找找到新的的方法,甚至是是全新的的技术路路线制造环节节概述LED的的制造流流程包括括上游的的单晶片片衬底制制作、外外延晶片片生长;中游的的芯片、电极制制作、切切割和测测试分选选;下游游的产品品封装第一步晶片:单单晶棒(砷化镓镓,磷化化镓)单晶片片衬底在衬底底上生长长外延层层外延片片成品:单单晶片、外延片片第二步金属蒸镀镀光罩蚀蚀刻热处理理(正负负电极制制作)切割测试分分选成品:芯芯片第三步封装:芯芯片粘贴贴焊接引引线树脂封封装剪脚成品:LLED灯灯泡和组组件产业链环节行业壁垒垒领先企业业特点衬底制作作原材料的的纯度一一般都要要在6N
34、N以上日亚、CCreee生产工艺艺比较成成熟MOCVVD设备备生产商商技术壁垒垒极高德国AIIXTRRON、美国VVEECCO(992%)LED外外延片主主要生产产技术为为MOCCVD外延片、芯片关键在于于技术和和资本Nichhia、Creee、LLumiiledds、OOsraam、丰丰田合成成、晶电电进入壁垒垒高,技技术制胜胜,不确确定性大大,投资资规模大大封装组件件关键在于于资本实实力和管管理的精精细化佛山国星星、厦门门三安、大连路路明、江江西联创创有一定的的技术含含量,投投资规模模较大,台湾企企业领跑跑,内地地企业跟跟随应用关键企业业的经营营、管理理综合能能力、质质量、成成本、品品牌和
35、渠渠道华刚光电电、勤上上光电、佛山国国星、广广州鸿力力应用产品品多样化化,投资资比较小小,国内内企业较较多,整整合不断断,传统统巨头跟跟进行业特征征环节技术难度度生产特点点垄断程度度进入门槛槛衬底材料料极高技术专利利寡头垄断断极高MOCVVD制造造极高技术专利利寡头垄断断极高外延片生生长偏高高技术、高资本本集中度较较高偏高芯片制造造偏高高技术、高资本本集中度较较高偏高组件封装装小功率芯芯片低劳动密集集集中度很很低低模块应用用很低劳动密集集集中度很很低很低2.4 竞争格格局地区分布布概述全球LEED产业业主要分分布在日日本、台台湾、欧欧美、韩韩国和大大陆等国国家与地地区日本日本约占占38%的份额
36、额,是全全球LEED产业业最大生生产国其发展动动向几乎乎为全球球LEDD行业的的指针保持高亮亮度蓝光光和白光光LEDD的专利利技术优优势,在在高亮度度LEDD市场居居于领导导地位台湾台湾地区区产值位位列全球球第二,市场占占有率约约24%我国台湾湾地区由由封装起起步,逐逐步向上上游外延延及芯片片领域拓拓展目前已经经形成完完整的产产业链,是全球球重要的的芯片及及封装生生产地之之一台湾以低低价策略略逐渐威威胁到日日本的领领导地位位,基本本占据了了中低端端LEDD市场欧美美国及欧欧洲地区区掌握上上游外延延及芯片片核心技技术在大尺寸寸LCDD背光源源、白光光照明及及汽车应应用等高高端市场场占有优优势欧美
37、日在在新技术术或新产产品的研研发均领领先其他他各国厂厂商欧美大厂厂的优势势是产业业垂直整整合最为为完整,并以高高端应用用产品市市场为主主其他韩国、中中国由于于MOCCVD的的相继投投产,带带动产能能的释放放,出现现增长集中度全球高亮亮LEDD产业的的集中度度高20055年全球球提供高高亮度LLED的的企业数数量超过过1000家,大大公司继继续占据据市场主主导地位位20077年,CCreee、Luumilledss、Niichiia、OOsraam OOptoo、Tooyodda GGoseei五大大厂家市市场占有有率约556%主要厂商商公司名称称国家主营业务务日亚日本专长生产产荧光粉粉和各种种
38、颜色的的LEDD,年销销售收入入超过110亿美美元,是是全球IInGaaN LLED的的领导者者,生产产高亮度度白光LLED和和大功率率LEDD著称,在白光光领域的的市场占占有率超超过600%丰田合成成日本主要生产产应用于于移动手手机的LLED产产品,用用于该领领域最亮亮的白光光LEDD,高亮亮度LEED年销销售收入入超过22.744亿美元元Creee美国供应SiiG和GaNN基蓝、绿、紫紫外光LLED芯芯片,LLED年年销售收收入超过过3亿美元元,产品品集中在在高端Lumiiledds美国前身是从从HP公司司分离的的Agiilennt公司司,后被被飞利浦浦收购,主要供供应汽车车、交通通灯和显
39、显示屏应应用领域域的LEED产品品,能制制造用于于通用照照明的白白光LEED。高高亮度LLED的的年销售售约1.8亿美美元Osraam德国高亮度LLED的的年销售售收入超超过3.5亿美美元,致致力于将将市场和和制造转转移到亚亚洲,是是欧洲高高亮度白白光LEED的先先驱Seouul半导导体韩国GaN基基蓝、绿绿光LEED,目目前技术术指标较较高前几年才才组建,目前掌掌握LEED的技技术达到到世界先先进水平平晶元光电电台湾合并后的的新晶电电在GaaN基蓝蓝、绿光光外延、芯片和和四元系系AlGGalnnp的外外延、芯芯片,月月产能分分别为世世界第一一公司国家特色合作公司司日亚日本全球GaaN蓝光光L
40、EDD和白光光LEDD技术的的领导者者与台湾企企业的联联系在增增强,持持有台湾湾光磊科科技(OOpToo Teech)的股权权,与CCreee在GaaN芯片片专利上上有交叉叉授权丰田合成成日本与日亚一一样同为为GaNN蓝光LLED的的先驱与Triidonnic Atcco合资资生产高高亮度白白光LEEDCreee美国以生产SSiC基基蓝光LLED芯芯片闻名名主要客户户是Aggileent,Summitoomo和和OSRRAM,与日亚亚在GaaN芯片片专利上上有交叉叉授权Lumiiledds美国在大功率率LEDD封装产产品技术术上领先先飞利浦电电子业务务的一部部分,因因此有掌掌握整个个产业链链的
41、可能能性,继继续与AAgillentt在产品品研发上上进行合合作,提提高了公公司在高高亮度LLED应应用产品品上的声声誉欧司朗德国拥有白光光LEDD专利荧荧光粉的的技术与台湾企企业的合合作在加加强供应链地区外延生长长芯片制造造封装日本日亚,RRhomm丰田合成成citiizenn、sttanlley、kaggoshhimaa欧美欧司朗、lummileedscreee、axxt、ggelccoree、unnirooyallagillentt台湾晶电、华华上、璨璨华光宝、亿亿光、宏宏齐、佰佰鸿、李李洲光磊、鼎鼎元大陆厦门三安安、大连连路美、方大国国科、上上海蓝宝宝、上海海蓝光、南昌欣欣磊、士士蓝明
42、芯芯佛山光电电、宁波波爱米大大、厦门门华联、镇江稳稳润产能分布布LED产产值日本美国台湾欧洲其他20033年51%14%23%8%4%20044年50%13%25%9%3%20055年49%13%26%10%3%20066年47%10%28%10%5%20066年全球球蓝光芯芯片产能能分布台湾日本中国韩国美国欧洲37%25%13%14%11%1%竞争格局局传统照明明巨头介介入20066年飞利利浦实现现了对LLumiiledds的全全资掌控控20077年飞利利浦以771000万美元元将加拿拿大白光光LEDD生产商商TIRR Syysteems公公司纳入入旗下20077年飞利利浦以77.911亿美
43、元元左右的的价格完完成对美美国LEED照明明系统集集成商CCK的收收购Lumiiledds制造造LEDD芯片和和功率型型封装TIR拥拥有Leexell平台(Lexxel是是白光LLED光光源主要要组件,包括散散热、光光学设计计等)CK在LLED照照明色彩彩控制设设备及系系统领域域处于世世界前列列飞利浦预预计LEED市场场平均成成长将超超过200%,并并可望在在20225年达达到2000亿-3000亿美元元垂直整合合20077年Crree完完成对华华刚光电电零件有有限公司司的收购购收购涉及及:LEED封装装事业部部、模组组事业部部、显示示器件事事业部Creee拥有了了从外延延片、芯芯片到封封装的
44、完完整产业业链,改改变只售售芯片的的单一营营销模式式同业合并并晶元光电电(台湾湾第一大大LEDD芯片商商)、元元砷光电电(台湾湾第二大大LEDD芯片商商)以及及连勇光光电宣布布合并,晶元为为存续公公司此次合并并的对象象为台湾湾LEDD芯片的的主要供供货商,客户的的重叠性性高且产产品特性性相近合并短期期优势是是使LEED价格格稳定,长期优优势是稳稳定原材材料的来来源及下下游议价价空间专利壁垒垒现状专利控制制核心专利利由日亚亚、丰田田合成、Lummileeds、Creee、OOsraam等控控制这些公司司采取横横向(同同时进入入多个国国家)和和纵向(不断完完善设计计,进行行后续申申请)扩扩展方式式
45、,在全全世界范范围内布布置了严严密的专专利网授权方日亚日亚处于于蓝光芯芯片、白白光LEED专利利技术的的霸主地地位日亚是技技术转让让、授权权、诉讼讼的主要要发起人人从授权纠纠纷数量量来看,日亚占占60%左右,其次是是OSRRAM欧美企业业OSRAAM为主主的欧美美企业对对技术转转让授权权持积极极态度但受持有有专利所所限,专专利授权权的主导导方向还还是由日日亚来确确定受让方台湾、大大陆、韩韩国等公公司受专专利牵制制很大,其中尤尤以台湾湾最为突突出目前,NNICHHIA面面临的主主要技术术威胁主主要来自自台湾随着大陆陆企业规规模的不不断扩展展,有可可能受到到国际大大公司的的关注而而卷入专专利纠纷纷
46、中未来趋势势随着OSSRAMM、Luumilledss等企业业对外加加大授权权,NIICHIIA也将将加快对对外授权权的速度度如果日亚亚有意开开放专利利授权,将会以以产能较较大的下下游封装装厂为主主随着台湾湾、韩国国逐步研研发出独独特的专专利技术术,其与与日亚的的相互授授权将进进一步增增加三,LEED制造造产业3.1 材料制制备行业业衬底材料料主要产品品能够用于于GANN的衬底底材料主主要有蓝蓝宝石(Al22O3)、SiiC、SSi、ZZnO、GaNN但只有前前两种得得到了较较大规模模的商业业化应用用用Si作作为衬底底生长GGaN基基LEDD是业界界寄予厚厚望的一一个技术术,但因因为存在在材料
47、失失配引起起龟裂、发光效效率低、工作电电压高、可靠性性差等原原因,一一直没有有商业化化产业价值值衬底材料料是LEED照明明的基础础,也是是外延生生长的基基础不同的衬衬底材料料需要不不同的外外延生长长技术,一定程程度上影影响到芯芯片加工工和器件件封装衬底材料料的技术术路线必必然会影影响整个个产业的的技术路路线,是是各个技技术环节节的关键键技术难度度蓝宝石是是目前主主流的衬衬底材料料,但其其硬度仅仅次于金金刚石加工过程程中钻取取、切割割、研磨磨的工艺艺难度大大、效率率很低因蓝宝石石衬底片片要求表表面光洁洁度在纳纳米级以以上,研研磨尤其其困难分类比较较各类GaaN衬底底的技术术对比衬底材料料优点缺点
48、Al2OO3光学性能能好、化化学稳定定性好硬度过高高(莫氏氏硬度99)、机机械加工工性能差差、导热热性差、大电流流下散热热问题严严重SiC光学性能能好、导导热性、化学稳稳定性好好价格昂贵贵、机械械加工性性能差Si成本低、导电性性、导热热性、热热稳定性性好吸光性强强、发光光效率低低、晶格格失配、热失配配参与者能够提供供产品的的企业极极少,主主要是日日本日亚亚、美国国Creee一直以来来,日本本日亚公公司垄断断了大部部分蓝宝宝石衬底底的供应应美国Grree公公司则是是唯一能能够提供供商用SSiC衬衬底的企企业国内情况况晶能光电电自主研研发的具具有原创创知识产产权的“硅衬底底发光二二极管材材料及器器
49、件”技术打打破了国国际技术术垄断,并在全全球率先先实现了了硅衬底底氮化镓镓基LEED芯片片的批量量生产基板材料料分类GaN、四元、普亮,发光效效率和技技术难度度也是依依次排列列性能比较较基材发光效率率颜色发明时间间GaN LEDD超高亮度度白、蓝、红、橙橙、黄19933年四元 LLED超高亮度度红、橙、黄19900年初普亮 LLED普通亮度度红、橙、黄、绿绿19600年代趋势过去只有有蓝光LLED使使用GaaN做为为基板材材料,现现在从绿绿光到近近紫外光光的LEED,都都开始使使用目前GaaN LLED研研发方向向大概分分为:大大电流化化、短波波长化、高效率率化等方方向3.2 设备制制造行业业
50、基本情况况测试仪器器外延材料料方面的的射线双双晶衍射射仪、荧荧光谱仪仪、卢瑟瑟福背散散射沟道道谱仪等等芯片、器件测测试仪器器方面的的LEDD光电特特性测试试仪、光光谱分析析仪等主要的测测试参数数有正反反向电压压、电流流特性、法相光光强、光光强分布布、光通通量、峰峰值波长长、主波波长、色色坐标、显色指指数生产设备备包括了MMOCVVD设备备、液相相外镀炉炉、光刻刻机、划划片机、全自动动固晶机机、金丝丝球焊机机、硅铝铝丝超声声压焊机机、灌胶胶机、真真空烘箱箱、芯片片计数仪仪、芯片片检测仪仪、倒膜膜机、光光色点全全自动分分选机等等核心产品品MOCVVD设备备核心设备备MOCCVD供供货商的的供货能能
51、力正成成为LEED公司司产能扩扩张的瓶瓶颈产业价值值目前LEED外延延片生长长技术主主要采用用有机金金属化学学气相沉沉积(MMOCVVD)方方法但即使是是这种“最经济济”的方法法,其设设备制造造难度也也非常大大国际上只只有德国国、美国国、英国国、日本本等少数数国家中中数量非非常有限限的企业业可以商商业化生生产设备非常常昂贵、一台224片机机器的价价格高达达数千万万元(当当前价格格约3000万美美元)参与者日本行业最领领先的日日本企业业对技术术严格封封锁但日亚化化学和丰丰田合成成的MOOCVDD设备根根本不对对外销售售另一家技技术比较较成熟的的日本酸酸素(SSansso)公公司的设设备则只只限于
52、日日本境内内出售欧美欧美厂商商主要包包括德国国AIXXTROON公司司和美国国VEEECO公公司德国AIIXTRRON公公司和美美国VEEECOO公司国国际市场场占有率率加起来来超过了了92%欧美企业业对材料料的研究究有限,因此设设备的工工艺参数数不够完完善3.3 外延片片芯片制制造行业业3.3.1 基基本情况况产业价值值芯片的内内量子效效率、取取光效率率,统称称为LEED的电电光转换换效率在一般情情况下,电光转转换效率率越高,成本、价格越越低,其其应用面面越宽广广外延片生生长、芯芯片制造造行业的的附加值值很高,仅次于于材料制制备制作工艺艺外延片生生长外延片生生长主要要依靠生生长工艺艺和设备备
53、在外延炉炉(MOOCVDD)高温温高压无无氧环境境下,有有机金属属(MOO源)和和氢化物物分解成成原子有有序地淀淀积在晶晶片的表表面,成成为外延延层器件的主主要结构构如发光光层、限限制层、缓冲层层、反射射层均已已在外延延工序中中完成芯片制造造芯片制造造主要是是做正、负极和和完成分分割检测测厂商根据据LEDD元件结结构的需需要,进进行金属属蒸镀,然后在在外延晶晶片上光光罩蚀刻刻及热处处理而制制作LEED两端端的金属属电极,接着将将衬底磨磨薄、抛抛光切割割为细小小的LEED芯片片芯片制造造的最后后一步是是测试分分选行业门槛槛技术、资资本密集集的“三高”产业:高难度度、高投投入、高高风险某些环节节技
54、术难难度极大大、工艺艺精度要要求极高高、对技技术和设设备的依依赖极强强氮化镓基基化合物物半导体体外延片片材料以以及芯片片加工是是资本投投入量最最大,技技术含量量最高,国际竞竞争最激激烈,经经营风险险最大的的领域制造难度度仅次于于材料制制备,同同属于技技术和资资本密集集型产业业,进入入壁垒仍仍然很高高技术难度度外延片外延片的的技术难难题主要要包括提提高外量量子效率率、降低低结温和和有效散散热目前核心心技术掌掌握在大大企业手手中,如如美国HHP、CCreee、德国国Osrram等等芯片衬底较脆脆且机械械加工性性差,芯芯片切割割过程的的成品率率为芯片片制造阶阶段的重重点产量GaN芯芯片的产产能主要要
55、集中在在台湾和和日本,但大陆陆和韩国国产能增增长迅速速在高亮度度LEDD产品中中,GaaN基芯芯片由于于产品附附加值高高,各国国竞相扩扩大产能能年产(亿亿)20033年20044年20055年20066年20077年比重台湾80 106 121 139 161 34%日本63 71 87 96 106 22%中国5 12 32 48 90 19%韩国21 35 46 53 62 13%美国25 31 44 48 53 11%欧洲3 4 3 2 2 0%合计197 258 332 386 473 100%行业整合合即使同一一片外延延片上制制作出来来的芯片片效能也也可能有有较大差差别对一致性性要求
56、较较高的应应用领域域(如液液晶面板板背光)而言,一片外外延片上上只有一一部分符符合要求求对规模大大的企业业而言,其有多多层次的的市场结结构,可可以将不不符合某某一市场场要求的的芯片产产品调配配到另一一市场,这样企企业的产产出效率率得到充充分提高高所以外延延片和芯芯片制造造的一体体化是行行业发展展的趋势势3.3.2 大大陆市场场现状增长快中国大陆陆芯片产产能变化化提升较较快,是是全球GGaN芯芯片产能能增长最最快的地地区大陆的蓝蓝光芯片片产能已已超韩国国,成为为日、台台后的第第三大生生产国中低端大陆GaaN芯片片仍以中中低端为为主性能提升升较快,在显示示屏、信信号灯、户外照照明、中中小尺寸寸背光
57、等等应用获获得认可可进口替代代目前国内内产能不不到国内内封装需需求的一一半,高高性能、功率LLED产产品多要要依赖进进口高档蓝绿绿、四元元芯片从从Creee、AAXT(大连路路明子公公司)、UOEE、晶元元、韩国国进口发展历史史20022年之前国内内LEDD芯片完完全依赖赖进口20033年国家半导导体照明明工程启启动,GGaN功功率型芯芯片从无无到有,带动了了小功率率芯片的的发展20066年国内LEED芯片片需求量量6600亿只,进口3370亿亿只,国国产化率率已达到到44%20077年白光照明明用小功功率GaaN芯片片达800亿只,国产化化率超330%,功率型型GaNN芯片达达20%产值发展
58、20088年国内已安安装MOOCVDD设备约约1000台20099年国内已安安装1553台,其中生生产GaaN的设设备1335台,四元的的18台台20100年预计到220100年MOOCVDD的数量量达到2250台台数据国产芯片片20077年20088年20099年08年增增长09年增增长产量(亿亿)38047055224%17%产值(亿亿)15192327%21%单价(元元)0.0339 0.0440 0.0442 2%3%GaN MOCCVD8513559%四元系MMOCVVD151820%MOCVVD合计计10015353%增长原因因国内发展展前几年所所购MOOCVDD设备经经过安装装调
59、试,陆续投投入生产产如上海蓝蓝宝、厦厦门三安安、大连连路美、上海蓝蓝光、深深圳方大大等产能转移移台湾厂商商将部分分芯片产产能向大大陆转移移如厦门明明达光电电加工生产产台湾外延延商放松松外延片片出口,国内厂厂商进口口外延片片来生产产芯片如广东普普光、士士蓝明芯芯等产品结构构GaN芯芯片亿只20077年20088年20099年08年增增长09年增增长产能115 168 269 46%60%产量93 135 182 45%35%产能利用用率81%80%68%0%-16%国产化率率35%41%46%17%12%20099年种类需求总量量国内产量量芯片国产产率产量比重重产量增长长GaN LEDD4001
60、8246%33%35%四元 LLED39620051%36%18%普亮 LLED26017065%31%0%合计1056655252%100%16%20088年种类需求总量量国内产量量芯片国产产率产量比重重产量增长长GaN LEDD33013541%28%50%四元 LLED34817049%36%42%普亮 LLED26017065%36%0%合计93847551%100%25%20077年种类需求总量量国内产量量芯片国产产率产量比重重产量增长长GaN LEDD2609035%24%四元 LLED30012040%32%普亮 LLED26017065%45%合计82038046%100%分析
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