文档介绍：LED发光半导体行业分析(第一版)

一、LED 的概念及结构
LED(Light Emitting Diode),全称为发光二极管。它是一种半导体器件,可以直接把
电能转化为光能。它的基本结构是一块置于架子上的电致发光半导体材料,周围用环氧树脂
密封。

图 1:LED 结构图
当加上正向导通电压时,电流从阳极流向阴极,半导体晶体发射出从紫外到红外不同
颜色的光线。

二、LED 的技术轨迹与优劣势
在 20 世纪 60 年代初,使用 GaAsP 材料,LED 产生红光;70 年代中期,引入元素 In
和 N,使 LED 产生绿光、黄光、橙光;90 年代初,GaAlInp 和 GaInN 两种新材料研发成功,
使 LED 的光效得到大幅度的提高。1998 年,发白光的 LED 开发成功。对于一般的照明而
言,人们更需要白光的光源。
相比于日用的白炽灯、卤钨灯,LED 光源具有低电压(2V ~ )、能耗少(不超过
)、寿命长(10 万小时)、稳定性高(环氧树脂密封)、无污染(材料无毒可回收)等优
点。在能源供给日趋紧张、照明需求多样化的今天,LED 具有不容忽视的经济效益和社会
效益。LED 目前的主要缺点是造价较普通照明工具高。

三、LED 的产业链和技术现状
LED 的产业链包括外延片的生产,芯片的生产,芯片的封装,LED 产品应用等四个环
节。每一领域的技术特征和资本特征差异很大,从上游到下游,行业进入的门槛逐步降低。

图 2:LED 的产业链
上游的外延片生产具有高技术、高资本的特点;中游的芯片生产技术含量高、资本相
对密集;下游的芯片封装在技术含量和资本投入上要低;产品应用的技术含量和资本投入最
低。短波长的 LED 生产难度大——生产蓝光 LED 的技术要求远高于红光(白光是用蓝光或
紫外光激发出来的)。一般亮度的 LED 制作难度小,高亮的 LED 制作难度大。
目前,我国已经逐渐形成 LED 较为完整的产业链,涵盖 LED 衬底、外延片、芯片封装
以及应用等各个环节。此外,我国也形成了一定规模的金线、环氧树脂、银胶、支架、制具
等一系列与 LED 相关的配套产业,为 LED 产业发展提供支撑服务。但总体而言,我国 LED
企业主要集中在产业链下游的技术含量不够高的封装领域。
目前,我国的 LED 照明产业初步形成了北京-大连、长江三角洲、江西-福建、珠江三
角洲等四大区域。每一个区域都初步形成了比较完整的产业链。
LED 的核心技术掌握在美、日等少数国家手中,特别是在高亮蓝光和白光方面,我国
与发达国家的差距较大。一些有代表性的美、日公司掌握着高端的专利技术。我国在产业规
模、产能、技术上都处于不利的地位。具体表现为,我国 LED 封装产业的设备大都依赖进
口,企业规模不大,封装工艺研究投入不足,工艺水平总体不高等等。
但与此同时,我国也要认识到发展的机遇依然存在。一方面是,我国在复合衬底专利
方面有一定的优势,有机会将其转化为较强的竞争力;另一方面,白光普通照明的芯片技术
与现有的技术有较大的不同,我与国外大公司基本处于一个起跑线
上,有可能抓住机会争取主动地位。