LED芯片由外延片制作而成,而外延片是襯底(紅黃光襯底為GaAs、藍(lán)綠光襯底為藍(lán)寶石)放入MOCVD后,再通入III、II族金屬基化合物(甲基或乙基化物)蒸氣與非金屬(V或VI族元素)的氫化物(或烷基物)氣體,在高溫下,發(fā)生熱解反應(yīng),生成III-V或II-VI族化合物沉積在襯底上,生長出一層厚度僅幾微米的化合物半導(dǎo)體外延層。長有外延層的GaAs片也就是常稱的外延片。外延片經(jīng)芯片加工形成內(nèi)部電路后,通電后可發(fā)出單色光,如紅色光、黃色光等。不同的材料、不同的生長條件以及不同的外延層結(jié)構(gòu)均可改變發(fā)光的顏色和亮度。
LED芯片產(chǎn)業(yè)上中游行業(yè)格局進(jìn)一步集中化
LED行業(yè)具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈,包括LED襯底制作、LED外延生長、LED芯片制造、LED封裝和LED應(yīng)用五個主要環(huán)節(jié),其中LED外延生長與LED芯片制造環(huán)節(jié)是全產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈上游為材料、設(shè)備,中游為外延片生長、LED芯片制造,下游為LED封裝及LED應(yīng)用。以藍(lán)綠光為例,藍(lán)寶石圓片做襯底、MO源(金屬有機(jī)氧化物)和氣體(砷烷、磷烷、氮?dú)獾?通入MOCVD設(shè)備,通過化學(xué)氣相沉積反應(yīng),生長外延片,對LED外延片做電極,用激光機(jī)切割為芯片,封裝后用于照明、背光、顯示等各個領(lǐng)域。
LED芯片產(chǎn)業(yè)上中游行業(yè)格局進(jìn)一步集中化。龍頭企業(yè)利用規(guī)模優(yōu)勢和資本手段,大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)并進(jìn)行有效的并購整合,進(jìn)一步鞏固了其龍頭地位。而在同質(zhì)化的競爭下,小企業(yè)在成本上升和價格下降的雙重壓力下,微薄的利潤已經(jīng)難以支撐日常運(yùn)營,關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)時有發(fā)生。在長期的競合下,基本形成了兩大相對獨(dú)立的陣營;一個是以芯片龍頭三安光電為首的陣營,下游的合作廠商有天電、信達(dá),另外聚飛、國星、鴻利、瑞豐等也是其戰(zhàn)略合作伙伴;另一個陣營就是以封裝巨頭木林森為首,其上游通過資本方式捆綁了華燦光電、澳洋順昌,另外晶電的產(chǎn)能也保障了其海外出口時的專利問題。
中國LED芯片產(chǎn)業(yè)鏈
來源:沙利文研究院繪制
LED通用照明市場需求持續(xù)增長驅(qū)動上游增長
當(dāng)前LED市場中下游企業(yè)庫存較低,下游行業(yè)景氣將帶來庫存補(bǔ)充,從而拉動上游芯片企業(yè)出貨。LED通用照明市場穩(wěn)定增長,未來隨著各個國家對LED照明的不斷推廣,選用更優(yōu)光效的LED燈將是行業(yè)發(fā)展主流。LED將會作為主流光源應(yīng)用在照明的各個領(lǐng)域。盡管全球LED照明產(chǎn)品出貨量滲透率超過50%,但按照在用量來計(jì)算,目前滲透率依然有提升空間,LED照明市場發(fā)展?jié)摿Κq在。
2018年中國LED照明的滲透率已超過40%,15瓦以上白熾燈在中國大陸已經(jīng)被禁售,LED照明終端價格已經(jīng)接近甚至低于節(jié)能燈,沙利文預(yù)計(jì)2019年至2023年中國LED照明滲透率將快速提升至70%以上。當(dāng)前全球LED照明滲透率僅為20-30%,并且中國LED產(chǎn)能全球占比逐漸提升,在龐大潛在市場空間以及中國企業(yè)強(qiáng)大生產(chǎn)能力下,預(yù)計(jì)2019年至2023年LED照明行業(yè)將繼續(xù)快速增長,年增長率將穩(wěn)定在20%以上。
全球LED通用照明行業(yè)市場滲透率(在用量),2014年至2023年預(yù)測
來源:fsTEAM軟件采編,沙利文數(shù)據(jù)中心編制
LED顯示升級帶動小間距LED市場
小間距LED顯示屏指像素間距在2.5毫米(P2.5)以下的LED顯示屏,主要包括P2.5、P2.0、P1.8、P1.5等LED顯示屏產(chǎn)品。小間距LED發(fā)光原件仍為LED,但其單個發(fā)光單元之間的間隔縮短至毫米尺度。小間距LED顯示屏的誕生主要就是為了解決LED屏“入室”的問題。在縮小了像素間距,拉近了可視距離,解決了低亮高灰等問題后,小間距LED屏逐漸加速滲透,目前在控制室、指揮調(diào)度室、演播室、主題公園、舞臺背景等大幅面視頻墻領(lǐng)域已經(jīng)有成熟的應(yīng)用了,快速替代LED和DLP拼接屏。
LED顯示升級,小間距、MiniLED、MicroLED未來市場規(guī)模巨大。隨著成本大幅下降以及顯示效果持續(xù)提升,小間距LED顯示屏行業(yè)呈爆發(fā)性增長態(tài)勢,且供不應(yīng)求。2015年以前,小間距LED主要用于政府、軍事用途、廣電等專業(yè)領(lǐng)域,隨著制造工藝技術(shù)的進(jìn)步和成本的下降,逐漸應(yīng)用至演播室、會議中心、博物館文物展示、機(jī)場、企業(yè)以及高端商業(yè)場所,小間距LED市場自2015年進(jìn)入爆發(fā)式增長,已經(jīng)具有一定規(guī)模且未來增速可觀,沙利文預(yù)計(jì)2019至2023年全球小間距LED市場規(guī)模復(fù)合增長率達(dá)52.2%,對LED全行業(yè)增長有明顯拉動作用。
全球及中國小間距LED市場規(guī)模,2014年至2023年預(yù)測
來源:fsTEAM軟件采編,沙利文數(shù)據(jù)中心編制
適應(yīng)LED顯示領(lǐng)域新技術(shù)應(yīng)用為行業(yè)發(fā)展趨勢
Micro LED是基于微小的LED晶體顆粒作為像素發(fā)光點(diǎn),采用的1-10微米的LED晶體,實(shí)現(xiàn)0.05毫米或更小尺寸像素顆粒的顯示屏。Micro LED是一種全新的顯示技術(shù),應(yīng)用十分廣泛的領(lǐng)域是微顯示器件的研究和制作,涵蓋了微型投影儀、頭戴顯示器、可穿戴設(shè)備、手機(jī)顯示屏、大型屏幕、擴(kuò)增實(shí)境/虛擬實(shí)境、汽車儀表盤等多個應(yīng)用領(lǐng)域。
Micro LED指代LED微縮化和矩陣化技術(shù),在一個芯片上集成高密度微小尺寸的LED陣列,使其體積約為目前主流LED大小的1%,可視為微小化的LED。在MicroLED顯示產(chǎn)品中,每一個像素點(diǎn)都是一顆LED芯片,會成倍放大需求端空間,讓眾多LED芯片廠商產(chǎn)能迅速消化。Micro LED每一個像素均能夠定址、單獨(dú)驅(qū)動發(fā)光,將畫素點(diǎn)矩陣由毫米級降低至微米級,可單獨(dú)點(diǎn)亮,畫質(zhì)、亮度、反應(yīng)速度與省電方面表現(xiàn)尤佳,被稱為是能與OLED抗衡的新型顯示技術(shù)。
從產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度來看,目前Micro-LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)化有較大不確定性,而屏幕越小,產(chǎn)業(yè)化難度越低,如OLED拔得頭籌,先在小屏幕領(lǐng)域的手表和手機(jī)獲得大規(guī)模應(yīng)用。隨著技術(shù)和成本瓶頸的逐漸突破,蘋果等大型廠商將在Apple Watch等產(chǎn)品中投入Micro LED顯示技術(shù),Micro LED顯示器市場有望從2019年開始快速成長。Micro-LED的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將從智能手表、虛擬現(xiàn)實(shí)和可穿戴設(shè)備等小屏幕顯示領(lǐng)域開始,并加速其技術(shù)與供應(yīng)鏈的成熟,從而拓展到汽車顯示器、汽車儀表、VR設(shè)備等中屏幕顯示領(lǐng)域,再而拓展到智能手機(jī)、電腦、電視等大屏幕顯示領(lǐng)域。
沙利文全球合伙人、全球市場戰(zhàn)略規(guī)劃副總裁兼中華區(qū)總裁王昕博士指出,2014年以來LED芯片的產(chǎn)能明顯過剩,LED芯片的價格被不斷壓低、利潤空間被擠壓等導(dǎo)致企業(yè)虧損;2016年LED芯片行業(yè)供求迎來轉(zhuǎn)折,龍頭廠商率先關(guān)閉部分產(chǎn)能并進(jìn)行價格調(diào)漲,行業(yè)供給過剩的格局被打破。LED芯片企業(yè)在經(jīng)歷上一輪擴(kuò)產(chǎn)的損失后,在新一輪擴(kuò)產(chǎn)周期中將會更加理性和有序,驅(qū)使未來幾年LED芯片行業(yè)的整體供求關(guān)系維持平衡狀態(tài),中國LED良好的供求關(guān)系驅(qū)動LED芯片行業(yè)良性發(fā)展