
2020-2025年冶金设备市场发展现状调查及供需格局分析预测报告
LED芯片是一种固态的半导体器件,LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。LED芯片也称为led发光芯片,是led灯的核心组件,也就是指的P-N结。其主要功能是:把电能转化为光能,芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。led芯片的主要材料为单晶硅。随着 LED芯片技术的提升,LED 发光效率提高后,单颗 LED 芯片所需的成本不断下降。近年来,我国整体的led芯片市场规模、产值及企业数量都保持着持续增长额态势。
1.倒装结构
传统的LED芯片采用正装结构,上面通常涂敷一层环氧树脂,下面以蓝宝石作为衬底。一方面,由于蓝宝石的导热性较差,有源层产生的热量不能及时地释放,而且蓝宝石衬底会吸收有源区的光线,即使增加金属反射层也无法完全解决吸收的问题;另一方面,由于环氧树脂的导热能力很差,热量只能靠芯片下面的引脚散出。因此前后两方面都造成散热的难题,影响了器件的性能和可靠性。
2.垂直结构
LED芯片有横向和垂直两种基本结构。所谓的横向结构LED芯片是指芯片两个电极在外延片的同侧,由于电极在同一侧,电流在n-和p-类型限制层中横向流动不利于电流的扩散以及热量的散发。相反,垂直结构LED芯片是指两个电极分布在外延片的异侧,以图形化电极和全部的p型限制层作为第二电极,使得电流几乎全部垂直流过LED外延层,极少横向流动的电流。垂直结构LED可以按材料分为GaP基LED、GaN基LED和ZnO基LED。LED的分别用红色和黑色表示)分别与热沉或PCB或电路板上的正、负极(分别用红色和黑色表示)电联接。外界电源与电路板上的"十"和"一"极相联接。
随着 LED 技术的快速发展以及 LED 光效的逐步提高,LED 的应用将越来越广泛。随着全球性能源短缺问题的日益严重,人们越来越关注 LED 在照明市场的发展前景,LED 将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的潜力光源。
LED 照明市场发展空间广阔。LED 照明灯具应用已经从过去室外景观照明 LED 发展向室内照明应用。2011年其产值高达数百亿美元。尤其是 2009 年欧盟率先实施禁用白炽灯计划,以及节能议题备受关注,造就了 LED 室内照明巨大的市场机遇和乐观的前景。据分析未来五年内 LED 室内照明的发展将有指数型增长趋势。
近年来,我国整体的led芯片市场规模、产值及企业数量都保持着持续增长额态势。并且据数据显示,2016年,全球LED芯片市场达已经达到448亿元,同比增长7.88%;而其中,中国LED芯片市场规模就超145亿元,同比增长11.54%。随着第四季度的到来,2017年LED芯片市场规模还在不断的扩大,中国LED芯片企业产能持续性扩张,2017年LED芯片市场规模约为189亿元,增速高达30%,将占据在全球LED芯片产能54%。
图表:2017-2022年LED芯片市场规模预测

数据来源:中研普华
由于未来led应用场景的持续增多,如2016年显示应用由于小间距LED显示技术的快速崛起,迎来了新一波增长,规模约548亿元,同比增长29%,占整体应用市场12.8%。led芯片在城镇化、物联网、智慧城市建设的推动下,小间距LED在大屏幕拼接领域继续发力,加速渗透,与DLP和LCD产品强势抗衡,2017年,国内小间距LED市场规模继续快速增长,增速超过40%,也带动了LED芯片的市场规模有望进一步增长。
据中研研究院《2020-2025年LED芯片行业市场深度分析及发展策略研究报告》显示
2020年LED芯片行业发展前景趋势及现状分析
从LED上游看,集中度加速提升,形成较高行业壁垒,扼制无序产能扩张;同时下游应用创新驱动产业链发展。从目前情况看,LED照明加速渗透,LED照明智能化、网络化推动小间距显示市场加速爆发,成为新一轮LED行业增长的主要驱动力。
到2017年年底,LED芯片有效产能约8328万片,需求约9235万片。其中,照明芯片需求4704万片,同比增长20%;户外全彩显示屏需求2602万片,同比增长5%;户内小间距需求102万片,同比增长50%;手机背光需求139万片,平板电脑背光需求44万片,电脑及电视机背光需求699万片,汽车灯具需求106万片。LED芯片产能仍低于需求。考虑到未来几年需求稳定增长,LED芯片将处于供不应求的状态。
2016年中国半导体照明产业整体产值达到5216亿元,同比增长22.8%。其中,LED上游外延芯片、中游封装、下游应用规模分别为182亿元、748亿元、4286亿元,同比分别增长20%、21.5%、23%。
其中,LED通用照明市场作为应用市场第一驱动力,产值占整体应用市场47.6%;随着小间距LED显示技术的提升及市场的爆发式发展,显示应用市场迎来新一轮增长,产值同比增长29%;LED汽车照明市场高速发展,成为应用市场新蓝海,产值同比增长33.8%;LED农业、医疗应用等创新领域成为应用新亮点。未来随着产业的发展、下游需求的增加,应用领域的拓展,政策的支持我国LED芯片领域仍将有较大发展空间。不过,在需求增长、成本上涨推动的涨价循环下。不具备竞争力的企业将被淘汰出局,订单将会逐渐集中到各家大厂。
中国已经快速发展为全球重要的LED外延芯片产业基地,包括从衬底材料、外延生长、芯片制造、芯片封装、终端显示装置、照明灯具到应用的完整产业链,并形成以长三角地区、珠三角地区为主的LED产业集群。
LED蓝宝石衬底产业位于整个led产业上游,对于上游原材料和加工辅料的需求量比较少,同时,LED蓝宝石衬底产业也是技术与资金密集型产业,相对中国LED产业中下游环节比较集中的产业分布,上游蓝宝石衬底的项目投资区域范围比较分散,目前,中国蓝宝石产业已形成了由技术高地向成本洼地分散布局的态势。
图表:2017-2022年蓝宝石衬底(PSS)行业供给预测

数据来源:中研普华
想了解更多关于LED芯片行业专业分析,请关注中研普华研究院报告《2020-2025年LED芯片行业市场深度分析及发展策略研究报告》

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