- 我國是世界照明電器第一大生產(chǎn)國、第二大出口國
- 白光LED成為未來成長的焦點
- 新興應用市場將成為高亮度LED市場增長的新動力
- LED 在筆記本中的滲透率，2007 年大約是3%，2008年是6%-8%
- 2008年全球LED市場規(guī)模約為69億美元，高亮度和超高亮度LED 年平均增長率將達20%
- 2004年通用照明LED的銷售額是9400萬美元，到2010年將增長到8.75億美元
- LED顯示屏僅次于LED指示燈名列第二，占到LED整體銷量的23.1%
我國現(xiàn)有LED企業(yè)600余家，企業(yè)主要集中在下游封裝和應用領域，國內(nèi)從事LED上游外延片和中游芯片的企業(yè)大約在10余家。全球LED主要供應國和地區(qū)是日本、臺灣、美國和歐洲，其中臺灣、大陸和韓國等非日本亞洲地區(qū)是全球LED產(chǎn)業(yè)增長最快的地區(qū)。在整個照明領域，我國是世界照明電器第一大生產(chǎn)國、第二大出口國，半導體照明產(chǎn)業(yè)有很強的產(chǎn)業(yè)基礎，因此未來我國LED將面臨巨大的發(fā)展機遇。
一、LED產(chǎn)業(yè)簡介
1．白光LED成為未來成長的焦點
作為一種全新的照明技術，LED是利用半導體芯片作為發(fā)光材料、直接將電能轉換為光能的發(fā)光器件。自20世紀60年代世界第一個半導體發(fā)光二極管誕生以來，LED照明由于具有壽命長、節(jié)能、色彩豐富、安全、環(huán)保的特性，被譽為人類照明的第三次革命。
LED制程如下：
（一）上游：產(chǎn)品主要分為單芯片與磊芯片，單芯片系作為材料的基板。
（二）中游：主要產(chǎn)品為晶粒。依LED不同需求進行磊芯片擴散、金屬蒸鍍、再在磊芯片上光罩、蝕刻、熱處理，制成晶粒電極，最后經(jīng)過晶粒切割、測試、檢驗后完成。
（三）下游：晶粒封裝。將晶粒黏于導線架，依產(chǎn)品應用的不同，將晶粒封裝成不同的LED。
圖1 LED制程過程
表1 LED種類及應用
圖2 高亮度白光LED的產(chǎn)品應用
2．背光源的應用
LED 作為LCD 的背光源，與傳統(tǒng)背光技術相比，除了省電之外優(yōu)勢外，還有很多獨特的優(yōu)點：
?。?）LED 的使用壽命可長達10 萬小時，大大延長了液晶電視的使用壽命；
?。?）LED 背光源有更好的色域，色彩還原好；
?。?）亮度調(diào)整范圍大；
?。?）LED 背光可以靈活調(diào)整發(fā)光頻率，而且頻率大大高于CCFL，因此能完美地呈現(xiàn)運動畫面；
?。?）紅綠藍3色獨立發(fā)光，很容易實時色彩管理；
?。?）可以調(diào)整的背光白平衡，同時保證整體對比度，而且不會犧牲亮度和對比度；
?。?）具有很好的亮度均勻性，所需的輔助光學組件更簡單，屏幕亮度均勻性更為出色；
（8）供電模塊的設計也頗為簡單，使用5～24V 的低壓電源，十分安全；
?。?）LED 光源沒有任何射線產(chǎn)生，也沒有水銀之類的有毒物質(zhì)，綠色環(huán)保。
（10）抗震性能很出色。
上述數(shù)據(jù)測試于 2007 年8 月以前，隨著LED 發(fā)光效率、亮度的提高，背光用LED 數(shù)量減少，目前功率已經(jīng)低于CCFL 背光。最新的數(shù)據(jù)顯示LED 背光筆記本比CCFL 背光筆記本功耗低40%，可延長電池續(xù)航時間1-1.5 倍。由于電池的正常充放電次數(shù)是500 次，這樣續(xù)航時間提高也變相減少了電池充放電次數(shù)，相當于延長了電池壽命。
厚度方面目前LED 背光筆記本的厚度也已經(jīng)取得優(yōu)勢，以13.3 英寸白光LED 筆記本面板為例，厚度可以薄40%，重量可以輕20%。受下游筆記本廠商銷售策略影響2008 年LED 普及未達預期，LED 在各方面都優(yōu)于CCFL，但其價格高于后者。RGB LED 背光比CCFL 背光筆記本面板貴50 至80 美元；白光LED 價格比CCFL高出不到25 美元，但白光LED 對CCFL 優(yōu)勢會打折扣。目前市面上已經(jīng)有多款LED 背光屏筆記本電腦，業(yè)內(nèi)曾經(jīng)預期2008 年LED 背光板會在NB 中大行其道，不過由于下游整機廠商2008 年仍然把LED 應用作為高端機型使用，其價格與普通筆記本的差額遠遠高過使用LED 背光源增加的成本。
因此，下游筆記本的銷售策略直接影響了LED 在筆記本中的滲透率，2007 年大約是3%，2008年是6%-8%。但這一狀況有望在2009 年以后獲得改觀。原因一方面是LED 背光的不斷成熟和下游筆記本電腦廠商已經(jīng)開始改變銷售策略。
筆記本廠商銷售策略2009 年明顯變化，為促進LED 背光普及，戴爾公司表示，其15 英寸LED 背光液晶屏在最大亮度情況下比傳統(tǒng)的CCFL 背光節(jié)能 43%。同時宣布，在未來 12 個月內(nèi)，戴爾新款筆記本將全線換裝 LED 背光液晶屏幕。除商務系列外，戴爾預計其全球筆記本總出貨量的80%將在 2009 年底前實現(xiàn)標配 LED 背光，2010 年達到 100%。
戴爾的這一舉措表明 LED 已經(jīng)不再作為概念機型或者說時尚機型，而是作為標準配置，其價格策略必然不再采取高端策略。戴爾作為行業(yè)內(nèi)的領導廠商之一，其他公司必然跟進。因此2009 年LED 在筆記本的滲透率有望達到20%以上。2007年全球筆記本出貨1.09 億臺，2008年增長15%，2009 年增長10%，則2009 年筆記本出貨1.4 億臺，其中將有2800 萬臺使用LED，對LED 的需求量是70.3 億粒。
表3 筆記本電腦對LED需求預測
臺式電腦顯示器方面雖然 LED 替代的要求不像筆記本電腦那樣迫切，但是LED 所帶來的更完美的畫質(zhì)體驗對消費者將是很大的誘惑，隨著LED 成本的不斷降低，其滲透率必然逐步提高。
表4 臺式電腦液晶顯示器對LED需求預測
二、世界LED市場分析
2008年全球LED市場規(guī)模約為69億美元，其中高亮度和超高亮度LED 市場年平均增長率將達到20%左右，市場規(guī)模達16億美元。在移動手機應用市場的快速推動下，過去10年高亮度LED市場的年均增長率達到46%。
新興應用市場如通用照明、汽車前燈、大屏幕LCD背光源等將成為高亮度LED市場增長的新動力，未來5年內(nèi)高亮度LED 市場仍將成長一倍。未來景觀照明和通用照明的LED市場增長速度最快，景觀照明LED市場年增長率將達到50%，市場份額將從2003年的2%增加到2008年的8%。2004年通用照明LED的銷售額是9400萬美元，到2010年將增長到8.75億美元，年均增長率將達到52.3%，屆時LED將在全球120億美元至140億美元的照明市場占據(jù)重要的位置。
圖3 全球LED市場增長趨勢（十億美元）
圖4 高亮度LED未來5年復合增長率
LED背光模組也是未來LED應用的一個巨大市場，隨著LED背光模組價格的持續(xù)下滑，其價格將逐漸降至可接受范圍內(nèi)，并最終對CCFL產(chǎn)生明顯的替代。
表5 不同光源12寸NB背光模組成本比較
表6 各種背光模組之TFT面板報價
圖5 LED背光模組未來需求巨大
全球LED主要供應國和地區(qū)是日本、臺灣、美國和歐洲，其中臺灣、大陸和韓國等非日本亞洲地區(qū)是全球LED產(chǎn)業(yè)增長最快的地區(qū)。
在美國，約三分之一的一次能源用于發(fā)電，而電力的20%又用于照明，假設目前照明市場中白熾燈、熒光燈和高壓氣體放電燈的市場比例分別是42%、41%、17%，則合計的照明效率約在45－65lm/W。如果LED照明的發(fā)光效率能達到150－200lm/W的目標，并且全部取代傳統(tǒng)照明，則合計的照明效率可以提高一倍以上，美國用于照明的電力消耗因此將減少一半，全部電力消耗將減少超過十分之一。
預計到2025年美國每年的電力消耗大約是52500億度，以每度電零售價格0.07美元計算，消費者每年大約支付3500億美元，因此使用LED照明每年可以節(jié)約用電5250億度，消費者每年可以節(jié)約350億美元。而對全球來說，這個數(shù)字將擴大3到4倍。美國一座核電站的年均發(fā)電量大約是720億度（按每座1GW的發(fā)電容量，每年發(fā)電時間為365×24小時，發(fā)電小時利用率87%計算），節(jié)約5250 億度意味著節(jié)約大約70座核電站的年發(fā)電量。
表7 白熾燈、熒光燈、LED三種照明技術對比
圖6 LED效能的提升速度
三、中國LED應用市場分析
應用一：顯示屏是LED主要應用市場，全彩顯示屏增勢強勁。
我國LED顯示屏市場起步較早，市場上出現(xiàn)了一批具有很強實力的LED顯示屏生產(chǎn)廠商。目前LED顯示屏已經(jīng)廣泛應用到車站、銀行、證券、醫(yī)院。在LED需求量上，LED顯示屏僅次于LED指示燈名列第二，占到LED整體銷量的23.1%。由于用于顯示屏的LED在亮度和壽命上的要求高于LED指示燈，平均價格在指示燈LED之上，這就導致顯示屏用LED市場規(guī)模達到32.4億元，超過指示燈位居榜首成為LED的主要應用市場。憑借著獨特優(yōu)勢,LED全彩顯示屏廣泛應用在體育場館、市政廣場、演唱會、車站、機場等場所。
應用二：小尺寸背光源市場放緩，中大尺寸將成為新關注點。
LED早已應用在以手機為主的小尺寸液晶面板背光市場中，手機產(chǎn)量的持續(xù)增長帶動了背光源市場的快速發(fā)展。特別是2003年彩屏手機的出現(xiàn)更是推動白光LED市場的快速發(fā)展。但隨著手機產(chǎn)量進入平穩(wěn)增長階段以及技術提升導致用于手機液晶面板背光源LED數(shù)量減少，使得LED在手機背光源中用量增速放緩。數(shù)量增速的放緩加上平均價格的不斷下降，最終導致小尺寸背光源市場增長乏力，同時，中大尺寸背光源市場成為廠商新寵。
