中商情报网讯:LED照明即是发光二极管照明,是一种半导体固体发光器件。利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿色的光,在此基础上,利用三基色原理,添加荧光粉,可以发出任意颜色的光。
在过去五年,全球LED照明市场从2012年的约229亿美元增长到2017年的约551亿美元,年复合增长率约为19.2%。家居及户外的使用为主要的增长因素。可调光LED照明不仅有助改善室内环境气氛,同时亦在较大程度上有助节约能源。由于环保意识日益提高及出现控制能源消耗的需求,可调光LED照明市场仍维持迅速增长,且预期在未来数年亦将有所增长
LED照明产业链上游是衬底制作和外延片生产,中游产业为LED芯片的制作,下游为LED封装以及显示屏、背光应用、汽车照明、通用照明等应用领域。其中,上游外延片和中游芯片的生产是LED的关键技术,技术含量较高,资本投入较大,同时也是国际竞争最激烈、经营风险最大领域。
资料来源:中商产业研究院整理
产业链上游分析
一般来说,单晶和外延属于LED产业链的上游,上游属于资本、技术密集型的领域。上游环节技术含量高、资本投入大、质量影响大、利润空间高,LED发光颜色和发光效率与制作LED的材料和制程有关,且上游占LED制造成本70左右,对LED产业极为重要。其中蓝宝石作为一种重要的光学材料,已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业等众多领域。蓝宝石衬底晶片已被广泛应用于LED照明行业。
而LED外延片衬底材料是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬底材料,需要不同的LED外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术,衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。LED外延片生长的基本原理是:在一块加热至适当温度的衬底基片主要有蓝宝石和、SiC、Si上,气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面,生长出特定单晶薄膜。
外延片生长主要依靠生长工艺和设备。制造外延片的主流方法是采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD),但即使是这种“最经济”的方法,其设备制造难度也非常大。国际上只有德国、美国、英国、日本等少数国家中数量非常有限的企业可以进行商业化生产。外延片材料主要是硅,硅外延片也是当前外延片的主体。世界多晶硅、硅单晶及硅片等外延片制造材料几乎全部为信越、MEMC、Wacker、三菱等公司所控制,这四家公司的市场占有率近70%。近几年,国内外延片市场的基本格局是外资企业产品技术占据主导,本土厂商逐步崛起。
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