半导体照明LED产业发展分析报告精.docx
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半导体照明LED产业发展分析报告精.docx
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半导体照明LED产业发展分析报告精
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长城证券有限责任公司GREATWALLSECURITIESCO.,LTD2008年2季度投资策略报告
绿色产业风头正劲绿色产业风头正劲
――发光二极管(LED)产业发展报告
长城证券有限责任公司GREAGREATWALLSECURITIESCO.,LTDTWALLSECURITIESCO.,LTDTWALLSECURITIESCO.,LTD
分析师分析师岳雄伟岳雄伟
(86-1088366060-8782
yxw@
投资评级投资评级:
:
:
推荐(首次)推荐(首次)
要点:
点:
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及红外和紫外不可见光。
与小白炽灯泡及氖灯相比,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。
头顶环保节能头顶环保节能耀眼耀眼耀眼光环光环
光环:
大功率高亮度及白光LED具有三大突出优点(高效节能、寿命长、绿色环保),应用领域不断扩大。
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。
LED行业处于行业处于快快速成长阶段速成长阶段,,2010年再现增长拐点
年再现增长拐点:
自2000年以来手机背光源的应用引发LED的爆发性成长以来,LED逐渐进入汽车、大中尺寸液晶面板背光源、特殊照明等领域并获得了快速成长,应用领域进一步扩大;广阔的照明市场将成为LED产业前进的强力引擎,全球各国纷纷制订半导体照明促进计划,并确定了白炽灯泡退市具体日期,LED照明大规模应用指日可待。
现在LED技术超过规划速度发展,最高水平已达普通照明要求,万事俱备只欠成本进一步降低。
我们预计2010年将是LED照明获得突破性进展的一年。
国内LED企业企业机遇挑战并存:
机遇挑战并存:
机遇挑战并存:
2010年LED行业许多专利将逐渐到期,国内企业有望突破欧美日本巨头的知识产权枷锁,利用国内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。
给予“推荐推荐推荐””评级:
LED产业资金技术集中于产业上游,上市公司
中我们看好业务涉及产业链上端、议价能力较强的联创光电、三安电子和士兰微;而考虑LED应用市场的巨大潜力,我们同时还看好LED应用型企业方大A和同方股份。
风险提示:
虽然短期来看OLED具有寿命低等技术缺陷和成本高昂的
劣势,但被OLED侵占市场的风险依然存在。
独立声明独立声明
作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道,分析逻辑基于本人的职业理解,通过合理判断并得出结论,力求客观、公正,结论不受任何第三方的授意、影响,特此声明。
股价表现图股价表现图
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1、LED的原理和应用原理和应用
LED基本原理基本原理
发光二极管(LED)是由三五族化合物半导体为材料制成的光电元件,其核心是PN结。
正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区,进入对方的区域的部分少数载流子与多数载流子复合而发光。
形成PN结的材料性质(禁带宽度)决定了发出光的波长,对于可见光来说,即决定了光的颜色。
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。
在适当的电流和电压下工作,LED的使用寿命可长达10万小时。
LED的分类分类和和应用应用
根据所发出的光的类型,LED可分为可见光LED和不可见光LED两种。
可见光LED包括红、橙、黄、绿、蓝、紫光LED。
其中红光LED材料以GaP(二元系)、AlGaAs(三元系)和AlGaInP(四元系)为主;蓝/白光LED材料以GaN为主。
表1:
LEDLED种类与应用种类与应用LEDLED分类分类分类
材料材料
应用应用
一般亮度一般亮度LEDLEDLED
GaPGaP、、GaAsPGaAsP、、AlGaAsAlGaAs
3C3C家电家电家电
消费性电子产品消费性电子产品
AlGaIAlGaInPnPnP(红、橙、(红、橙、黄)黄)InGaN绿(蓝、绿、紫、紫))
户外全彩色户外全彩色显示屏显示屏显示屏
交通标志交通标志
背光源背光源
车用车用指示指示指示照明照明照明可见光可见光LEDLED(波长(波长为450~780450~780nnm)
高亮度高亮度LEDLEDLED
白光白光LEDLEDLED
背光源背光源短波长红外光
(850~950850~950nnm)
GaAsGaAs、、AlGaAsAlGaAs
IRDAIRDA模组模组模组遥控器遥控器长波长红外光
(1300~15501300~1550nnm)
AlGaAsAlGaAs
光通讯光源光通讯光源
不可见光不可见光LEDLED
(<380nm,<380nm,850~1550mm850~1550mm))
紫外光紫外光(<380nm(<380nm(<380nmGaAlAsGaAlAs、、GaAsGaAs、、GaNGaN杀菌灯杀菌灯
资料来源:
长城证券研究所整理
LED的应用非常广泛,主要包括:
1、LED显示屏:
室内外广告牌、体育计分牌、信息显示屏等;
2、信号指示灯:
全国各大、中城市的市内交通信号灯、高速公路、铁路和机场
信号灯,电子设备功能指示;
3、光色照明:
室外景观照明和室内装饰照明;
4、专用普通照明:
便携式照明(手电筒、头灯、低照度照明(廊灯、门牌灯、庭
用灯、阅读照明(飞机、火车、汽车的阅读灯、显微镜灯、照相机闪光灯、台灯、路灯;
5、安全照明:
矿灯、防爆灯、应急灯、安全指标灯;6、背光源:
液晶显示器、液晶电视背光源。
7、汽车用灯:
包括车内照明和车外照明,车内包括仪表板、电装产品指示灯(开
关、音响等)、开关背光源、阅读灯以及外部刹车灯、尾灯、侧灯及头灯等。
8、其它应用:
消费用,如儿童闪光鞋、圣诞树LED灯等。
LED产业链产业链
LED产业链从上游到下游行业的进入门槛逐步降低。
上游为单晶片及其外延,中
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游为LED芯片加工,下游为封装测试以及应用。
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10~20%,而LED应用大概也占10~20%。
单晶片为制造LED的基底,也称作衬底,多采用蓝宝石、碳化硅、GaAs、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)以及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内销售。
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及手机按键,受手机需求影响较大。
表2:
LED产业链及投资规模产业链及投资规模产业链产业链
投资规模投资规模产品产品
上游上游原材料原材料——————〉单晶片〉单晶片〉单晶片——————〉外延晶〉外延晶
片
6,000000万万~1~1亿亿
以上以上单晶片、外延晶
片
中游中游
制作电极制作电极——————〉芯片切割〉芯片切割〉芯片切割——————〉芯〉芯片测试片测试3,000~5000~5,,000万以上万以上
红黄蓝芯片红黄蓝芯片
固晶固晶——————〉打线〉打线〉打线——————〉封装〉封装〉封装
2,000000万以上万以上万以上
下游下游
应用产品应用产品
几十到几百万
几十到几百万灯泡、数字显示、矩阵示、矩阵LEDLEDLED大型显示屏、刹车灯、交通标志、背光源、遥
资料来源:
长城证券研究所整理2、全球LED产业介绍产业介绍
产业概况产业概况
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、中国台湾地区、欧美、韩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
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行业的指针。
日本的日亚化学(Nichia)是全球最大的高亮度LED供货商,丰田合成(ToyodaGosei)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(OsramOpto)为全球第二大也是欧洲最大高亮度LED厂商。
我国台湾地区产值第二。
由于台湾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
资料来源:
iSuppli,2007;长城证券研究所
资料来源:
台湾光电科技工业协进会(PIDA),长城证券研究所
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)及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StrategiesUnlimited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。
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资料来源:
isuppli,长城证券研究所
专利竞争
专利竞争随着LED技术的快速进步及市场的不断扩大,国际上相当重视LED知识产权的保护和测试标准的制订,主要厂商利用专利优势,企图通过设置专利壁垒和制订行业标准来控制市场。
日本和欧美企业盘踞产业高端,手中握有大量专利,新兴地区如台湾、韩国企业不断遭遇日本及欧美公司的专利诉讼,处于被动局面。
日本的日亚化学公司在2002年前,凭着其十年来研发取得的涵盖LED结构、外延、封装和工艺以及荧光粉等相关原材料的专利权,在LED市场拥有相当的垄断地位。
预计全球LED领域的产品、技术的竞争将随着市场的扩大而更为激烈。
表3:
LED相关专利事件的重点领域变化相关专利事件的重点领域变化时间1996→2002→2004→2006→2010→2015专利范围
蓝光
白光大功率/SMD背光/车灯/特殊照明通用照明
资料来源:
LEDinside,长城证券研究所
不过由于20年专利期限将到,许多LED专利的将于2010年逐渐失效。
届时原有的产业专利结构将出现较大调整。
新兴厂商有
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