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LED衬底蓝宝石为王 未来何种衬底将有望引领市场发展

日期:2019-07-31

LED衬底材料是半导体照明产业的基础材料,其决定了半导体照明技术的发展路线。目前,能作为LED衬底的材料包括Al2O3、SiC、Si、GaN、GaAs、Zno等,但商用最广泛的是Al2O3、SiC、Si,因此形成了三条不同的技术路线。从当前LED用衬底行业发展来看,蓝宝石衬底仍为LED衬底主流,硅衬底综合性价比高,有望引领市场,同时,在LED下游应用领域市场平稳增长的拉动下,上游LED衬底材料需求将持续增长。


蓝宝石衬底仍为LED衬底主流,市占率超过95%。蓝宝石是目前市场上最重要的LED芯片用衬底,占LED芯片用衬底市场份额超过95%。行业内主要LED厂商大多采用蓝宝石衬底,主要代表厂商有Nichia、OSRAM Opto、Lumileds、Seoul Semi、晶元光电和三安光电;碳化硅衬底成本较高,代表厂商为美国Cree公司,由于专利垄断,几乎没有其它厂商涉足;硅衬底技术起步晚,产业规模相对较小,市场占有率不高,采用硅衬底的主要代表厂商为晶能光电和三星。


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硅衬底综合性价比优势明显,有望引领发展趋势。虽然目前主流都用蓝宝石或碳化硅衬底进行外延生长,但是此二者价格都较昂贵,且为国外大企业所垄断。硅衬底的优点在于其价格比蓝宝石和碳化硅衬底更低,可制作出更大尺寸的衬底,提高MOCVD的利用率,从而提高管芯产率。对于LED芯片价格战极为严重的中国来说,硅衬底的低成本和低价格无疑非常有优势。


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此外,硅衬底LED由于是单面出光,尤其适合汽车照明、探照灯、矿灯等移动照明、手机闪光灯等照明领域。虽然目前硅衬底LED尚存在技术问题有待解决,如硅衬底和GaN材料之间的晶格失配大,导致GaN内部的位错密度偏高进而影响LED的内量子效率,但是硅衬底为国内厂商提供了一条在蓝宝石和碳化硅衬底之外的可行技术路线,是唯一有可能冲破国外专利封锁的机会,未来有望引领市场发展。


下游应用领域市场平稳增长,为上游衬底材料注入发展动力。未来受益于各国政策的持续支持、公民节能环保意识的增强,全球LED照明市场规模有望继续扩大,据OFweek产业研究院预计,全球LED照明市场未来3年仍将保持8%左右的增长速度,预计到2021年全球市场规模有望超过7400亿元。同时,小间距、Mini/Micro LED的需求拉动,LED显示屏市场持续稳定增长,到2021年全球LED显示屏市场规模超过500亿元。LED下游应用领域的稳定增长将带动衬底材料市场的持续增长。

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