导读:LED产品因具有省电等多项优势,又有各国政府大力支持,近年来LED产品的应用市场将逐渐扩大。未来LED在发光亮度持续增加,厂环保商持续costdown的状况下,将逐步取代白热灯及日光灯,成为全球照明光源的主流。 

LED(Light Emitting Diode)是半导体材料制成的发光组件,为光电产业的一环。根据PIDA预估,1999年全球光电产业市场值为1416.69亿美元,较1998年成长15.7%,2000年达1582.24亿美元,较1999年成长11.7%,估计到2003年将达2188.40亿美元,将较2000年持续增加38.3%(详见表一)。而台湾光电产业以往基础薄弱,产值并不大,但自1999年起因业者大举投入CD-R及TFT-LCD的生产,使台湾的光电产业整体有逐渐成长的趋势,其中以光电组件、光电显示器、光输出入、光储存等为主力产品,目前台湾产值最大的为光电显示器及光储存产品,而LED产品既是光电组件,又可组合成光电显示器,其应用范围广泛。根据PIDA统计,台湾光电产业到2003年产值可达6218.73亿台币,较2000年的3457.58亿台币,成长79.9%,显示台湾光电产业正处于高度成长期。而台湾光电组件2000年产值为260.42亿台币,预估到2003年可达443.90亿台币,较2000年成长70.5%。台湾LED在去年产值为274.6亿台币,于全球LED市占率约占30%,产值仅次于日本,排名第二,估计台湾LED产业于2003年产值可成长为487亿台币,三年成长77.3%,成长幅度高于全球,因此台湾LED产业未来还是相当具有发展潜力。 

LED产业概述及市场现况 

LED产品沿革与应用:LED分为可见光及不可见光两类,可见光以1烛光(cd)作为传统与高亮度之分界,而不可见光的短波长红外光可做红外线无线通讯使用,长波长红外光则使用于短、中距离光纤通讯上,作为光通讯用途。1960年代末期,全球出现最早红光LED商品,当时大都应用在计算器及手表上,因其发光效率低,故很快被TN/LCD所取代。时至1968年时因化合物半导体结晶成长技术逐渐成熟,美国HP公司首先使用GaAsP制成黄光LED,不过由于其发光效率亦无法提高,应用产品亦无法普及。1993年日本Nichia公司成功开发出蓝光LED,随后因技术不断突破,发光亮度持续提升,使得LED产品逐渐全彩化。LED因寿命长且耗电量低,故应用市场渐趋于广泛,如指示灯、大型看板、扫描仪、传真机手机、汽车用灯、交通号志灯等应用。在照明光源部分,目前LED因亮度及价格尚未具备取代条件,但随着技术及亮度持续提升,目前预计2003年在亮度将逐步取代白热灯与日光灯,价格也会因量产技术进步而costdown,应用需求将大幅增加。 

LED产品制程及特性:LED上游磊芯片制作约占制造成本7成,其原理为将一层或多层单晶层成长于基板上,形成含有多种化学元素累积的芯片,其发光颜色与亮度由磊晶材料决定;中游则将磊芯片蒸镀金属后制作电极,经蚀刻再切割崩裂成晶粒;下游则封装晶粒,制成如指示灯、数字显示器及红外线发射器等各式LED产品。而LED的产品特性,因其发光原理为将化合物半导体施加电流,透过电子与电洞的结合,其过剩能量以光的形式释放出来,达到发光效果,因其发光现象属冷性发光,故无须暖灯时间,且寿命可长达10万小时以上,并具有体积小、用电省、反应速度快及高可靠度等等优点。
专利权形成产业进入障碍:目前LED黄、红光技术已较成熟,蓝光部分则开发较慢,且价格较贵(为其它颜色10倍),亮度也差,故蓝光上具有开发潜力。蓝光日本Nichia公司开发最早,且申请多项专利权保护,因此台湾在发展蓝光时,较难避掉此专利问题。目前可避开Nichia的专利为Cree(使用碳化硅作基板),虽然Cree亮度较低,在亮度较低的市场需求中,Cree的蓝光LED呈现供不应求的状况,但台湾方面目前亦没有申请这方面专利,故即使有能力生产,但也无法制造出售。 

LED具有节省能源优势 

由于LED省电,其耗电量只有传统灯泡的1成,故各国政府极力推广。台湾方面,如果以LED取代传统照明光源,估计每年可省下1座核能电厂电力。以交通号志为例,若由原有白炽灯泡改成LED,则每日的耗电量可从55度变成10度,用电节省8成。未来全球的交通号志全面改建为LED产业的重要商机之一,目前台北市政府的交通管制工程,已于去年6月份在仁爱及光复南路口试用LED号志,估计未来若以台北市1650处号志路口来计算,全年约可节省2710万度电,而全台湾交通号志若全面改建,其商机可高达80亿元台币。 

LED产业全球市场现况 

以可见光LED与不可见光LED来区分,目前不可见光LED约占40%,但成长率高于可见光市场,1998~2003年五年的复合成长率估计为76.24%;而可见光LED全球市场,我们以LED成品来计算,2000年全球总产值为29亿美元,较1999年成长9%,估计未来3年成长率约11%,成长远低于不可见光。日本方面,目前在全球可见光LED市场,产值超过全球一半,排名首位,且蓝、白光技术领先各国,日本LED产业不但掌握技术,企业规模亦相当庞大,横跨上中下游产品,其较重要LED公司,为Nichia(掌握蓝、白光技术)、丰田合成及住友化学等。目前台湾可见光LED领域,产值排名在日本之后,居世界第二位,市占率达18%,略高于美国产值,但未来台湾的LED产业,应专注于较具发展空间的不可见光部分。  

LED产业未来的发展趋势  

高亮度LED为未来趋势:高亮度LED的三大市场为:汽车车灯市场、交通号志市场及全彩LED显示屏。 

(1)汽车车灯市场方面,红色高亮度LED应用于汽车第三煞车灯,而左右尾灯、方向灯及车边标识灯,可使用红色或黄色高亮度LED,而汽车仪表板上则需要各种颜色的高亮度LED,故汽车市场商机庞大。

(2)交通号志方面,使用高亮度LED主要为节省能源,且在阳光照射下可仍清楚辨识。依据资料显示,目前全球约有2000万座交通号志,而每一个红、黄、绿灯估计需要使用200颗高亮度LED,故一座交通号志约需600颗高亮度LED,如果考虑每年新设的交通号志加上更换旧交通号志,估计每年大约有200万座,以每座更新成本约1.5万台币计算,未来每年全球交通号志估计约有300亿的市场值。

(3)全彩LED显示屏方面,目前高亮度LED已可以产生红、绿、蓝三原色的光,组成大型全彩LED显示屏,目前大型LED看板的使用以日本、中国、香港、韩国、台湾、新加坡等亚洲地区为主,欧洲及美国其次。中国大陆运用大型户外LED看板宣达政令,故有其一定之需求;欧洲方面,常见的应用是文字显示及气象预报图像,另也盛行使用LED显示屏做为广告招牌。目前目前高亮度LED厂商持续costdown,市场接受度已逐渐提高,且高亮度LED价格高于传统LED,厂商投入意愿较大,未来可望逐渐取代传统亮度LED市场。 

白光LED为未来发展重点: 

白光是一种多颜色混合光,如蓝光加黄光可得二波长白光;蓝、绿、红光混合可得三波长白光。白光LED与传统灯泡比较,具有绝对性优势,包括体积小、寿命长、低电压、省电、无辐射等,为未来之照明光源,但目前白光LED因单价仍高且亮度不够,目前只应用于如汽车仪表的特殊利基市场。现今白光LED制作方法有下列三种:

(1)使用红、蓝、绿光三颗LED Chip(3波长型),利用调整通过三颗LED的电流来产生白光,此法效率高,但生产成本也最高。

(2)使用黄、蓝光两颗LED Chip(2波长型)-利用调整通过二颗LED的电流来产生白光,此法成本较低。(3)以氮化铟镓LED Chip产生的蓝光为基础,激发黄色无机萤光粉或黄色有机萤光染料,产生白光(Nichia专利),生产较容易,其效率较低,成本也较低,但目前大部分白光LED采用此方法。由于白光技术未来将逐渐成熟,根据预估到2003年,白光市场值将达270亿美元,每年的复合成长率超过30%,估计到2005年,在技术的改进及单价的降低下,全球将有一半的白热灯泡改由白光LED取代,而日光灯将全部由白光LED取代,市场的商机极为庞大。 

化合物半导体潜力无限 

化合物半导体除可制造LED以外,亦可制造无线通讯使用的微波组件、光纤通讯、雷射二极管等各项产品。化合物半导体因可突破硅元素1GHz微波频率限制,具有高输出功率,故目前占有62%全球微波市场,由于未来通讯市场将蓬勃发展,故LED上游磊晶技术未来尚具有高度发展潜力。但除了原本LED上游磊晶厂积极跨足此应用领域外,由于磊晶制程类似,通讯组件磊晶业者也可能跨足LED磊晶生产,此对LED上游产业投入变量,去年下半年LED产业库存大增,即厂商对通讯组件过度乐观,大幅扩产,而手机市场不如预期,转而大量生产LED磊芯片所导致。

LED衍生出发光原理相似的OLED 

有机发光二极管OLED(Organic Light Emitting Diode),其发光原理和LED类相似,同样是利用材料的特性,运用电子与电洞结合后发出光源。因具有自发光的特性,不需要背光模块及彩色滤光片,亦不需要一般TFT-LCD的灌液晶制程,在玻璃基板可由2片减为1片之下,重量可大幅减轻,且具有高应答速度、亮度高、广视角、全彩化等特性,极具发展潜力,预估到2003年全球会有10亿美元市场。OLED为Kodak于1987年完成开发,1997年Pioneer将其商品化,目前应用于手机、PDA、数字相机、汽车用仪表板、音响显示屏等产品。台湾较积极厂商为铼宝(铼德转投资)、东元激光(东元转投资)、光磊等,还在研发阶段的则有奇美、仁宝、达棋、精碟、国硕、联宗、胜园(胜华转投资)等。  

台湾LED上市公司营运概况 

台湾LED产业始于1975光宝成立,至今已有20多年历史,早期由下游封装产业开始,然后往中、上游发展,目前在整体产业之建构已呈现完整之结构。初期下游封装产业所需的中游晶粒全部从日本进口,但目前晶粒几乎可由台湾厂商供应,LED中游的主要的材料磊芯片目前仍以日本进口为主。台湾上游产业始于1993年,使用的材料GaAs单芯片主要由日商供应,不过材料的取得不成问题,主要关键是在制程技术上,目前上游厂商数目逐渐增加,使得整个LED产业结构愈趋完整。1999年台湾LED产值约达230亿台币,成长率达18.7%,其中,上游产值14亿元,中游为66.4亿元,下游封装产值达145.9亿元,显示台湾下游产业蓬势发展,中游在下游需求稳健成长下,也有15%的成长率,上游产业在多家厂商陆续加入,产值成长迅速(参见表二)。

预估在2003年,台湾LED产业的上游产值可达45.9亿元;中游产值为179.7亿元;下游产值为261.4亿元(详见图一)。LED产业因去年上游磊芯片大幅扩产,而下游需求并无明显增加,导致自去年Q4以后,整个产业供应链库存急剧升高,下游封装厂亦停止对中游晶粒厂进货。自今年元月份起LED产业库存已开始陆续消化,近期下游封装厂已逐渐对中游进货,显然LED景气Q2有机会触底反弹。以下为台湾LED产业,上市柜公司的营运快况及投资重点。

光宝电子(#2301): 

光宝今年营收结构为光电事业40%与电源事业60%。在光电事业方面,光耦合器与SMD LED估计有50~100%的成长,红外线传输模块(IrDA)、超高亮度LED及白光LED都将有小幅成长,光通讯产品的光衰减器产品已在近期试产,将于5月份开始量产,并将与其它光通讯厂商将进行策略联盟,预计在光通讯组件上进行垂直整合。在电源事业方面,PC产品占6成,通讯与网络产品则各占2成,除了中、高阶Server产品以及去年已经推出的稳压模块(VRM)将稳定成长外,今年9月还将推出直流对直流(DC/DC)高瓦数电源产品,主要是用于通讯领域,可使用一般电话传输路线和数据传输路线。

光磊科技(#2340):

光磊近期在超高亮度LED蓝、绿、白光等磊晶、晶粒切割,和封装技术都有重大突破,目前正积极与国际大厂谈授权,尤其是争取日本大厂的委外订单。近期光磊计划入主LED下游封装厂–兴华电子,成为持股超过50%的最大股东。由于光磊去年转投资连勇科技,生产LED上游的磊芯片,而未来入主兴华后,将使光磊在LED产业发挥上、中、下游的产合效益,可大幅提高竞争力,在加入兴华的产能后,未来将有利于光磊在国际的接单。兴华电子是台湾第一家拥有四元制程的LED封装厂商,兴华单月营收约3000万元,加上兴华总计有台湾、中国大陆、马来西亚三处生产基地,未来光磊将提供晶粒交由兴华封装,而光磊也与HP达成共识,未来将直接提供LED成品给HP,所以未来经兴华再回销光磊的客户,因此对光磊的直接效应达10亿元。今年1月份光磊因下游客户持续清库存,营收下滑至谷底1.79亿元,毛利率亦由去年4Q的26%降至20%,2月份稍有回升至2.37亿元,3月营收在系统产品贡献下营收将持续回升,Q2营收估计在LED下游清库存效应结束后,应可望维持3.5亿元以上水准。今年Q1因营收整体表现不佳,本业获利不佳,估计在业外贡献下,预估Q1税后EPS约0.2元。预估今年光磊全年营收51亿元,税后EPS为2.25元。  

亿光电子(#2393):

亿光去年Q4以后,由于下游需求不如预期,不仅造成库存压力,也使得产能利用率明显下滑至7-8成。但公司仍看好未来LED景气,并乐观看好今、明年的手机市场,预计今年将大幅度扩充产能,(今年Q3底大陆上海厂将加入量产)。其中LED Lamp月产能由目前的150KK提升至年底的250KK;SMD由120KK提升为200KK;OPIC由10KK提升为20KK;PT/IR+ITR由25KK提升为35KK;IRM由2KK提升为5KK;Photolink由2KK提收为5KK,平均产能提升6成至1倍。目前亿光在高亮度LED部分,具有提升散热性及增加外部效率的核心技术;在交通号志方面已研发出8寸及12寸灯座,亿光对号志市场已渐布局;另外,亿光今年对于无线模块(IrDA)及短距离光传输(Photolink)产品也会较为积极;至于市场上兆元的LED白光40流明瓦以上技术,估计还需发展3-5年才会较成熟。持股26%转投资公司–晶元光电(股本7.65亿元),生产四元高亮度LED产品,目前晶元高亮度蓝光、绿光等产品产量已排名全球世界前四大。预计Q2挂牌,亿光可认列承销利益3000万以上。亿光去年营收27.4亿元,税后EPS1.55元,估计Q1亿光营收表现持平,预估今年营收32亿元,成长17%,税后EPS为1.94元。  

国联光电(#2422):

国联目前在高亮度磷化铝镓铟蓝、绿光LED方面,虽然亮度仍低于日本Nichia,但可与Toyota Gosai、HP及Cree等公司的产品相当,若专利问题可解决,未来则朝向LED国际大厂迈进。国联已成功开发6寸砷化镓磊芯片制造商,由于无线通讯是未来的明星产业,未来发展潜力十足。由于购并光宝晶粒厂,导致存货水准增加,由于目前LED产业上中游正面临库存消化期,存货压力与价格下跌趋势将是营运最大的变量。今年由于日本Nichia与Toyota Gosai的诉讼胜利,将使蓝光LED出货受到抑制,新产品HBT、DVD用雷射二极管与塑料光纤LED等效益,预估仍不会对营运产生贡献,仅具题材面因素,因此高亮度红光LED仍是获利重心。由于国联已开发出回避Nichia蓝光LED专利的Pattern,并送至Nichia日亚化确认,目前日本Nichia为其第2大客户,故一旦确认并无违反Nichia专利,将使国联极有可能成为Nichia全球第一家蓝光LED代工厂,具有发展潜力。  

鼎元光电(#2426):

鼎元产品可分为传统LED(占营收65%)、高亮度LED(13%)、蓝光LED(5%)、红外线LED(3%)、硅组件(14%)等五类。传统与高亮度LED合计月产能780kk;红外线LED约20kk;硅组件约30kk;蓝光LED在1kk以下。今年1月份整体产能率用率下降至55%,营收8100万元,2月份营收8900万元,较元月份回升9%,目前产能率用率回升至7成,估计3月营收可回升至1亿元以上,但Q1获利率偏低,单季EPS约0.15元,4月份接单约1.2亿元,6月份估计可达1.5亿元,营收将逐月回升。毛利率方面,目前蓝光约40%,硅组件约35%,高亮度约25%,传统约13%,去年整体毛利率为19.8%,今年因提高硅组件比重,估计毛利率约21%。由于红外线传输的需求增加,鼎元去年硅组件即产生供不应求,目前规划竹南厂为硅组件扩产基地,预计下半年量产,月产能增加30kk。LED发光效率高、寿命长的优点已逐渐为汽车市场所采用,目前除大灯外,未来其它的发光源都将可能为LED所取代,鼎元已与转投资东贝光电共同进军美国汽车市场,并与美国某汽车零件通路商合作,该厂近期以每股57元取得东贝约3%股权。鼎元出货量仍以传统LED为主,预估Q2产能利用率将逐季上扬。硅组件下半年产能提高至60KK,蓝光部分则因上游EPI供应仍待观察,去年营收为13.99亿元,税后EPS为1.32元,今年预估营收为17.6亿元,税后EPS为1.94元。  

莹宝科技(#5385):

莹宝为LED显示器大厂,为台湾唯一的专业信息显示屏系统厂,并已取得多项专利,新开发出结合发光二极管(LED)与彩色四面转子屏幕(Color Motion)产品,为独有的专利性产品,预估有10亿元营收贡献,该产品毛利率高达50%,为莹宝2001年业绩大幅成长动力,该产品毛利率达50%。另外,今年加上PDP电浆电视等新产品贡献,预期2001年营收将达30亿元,成长142%。有关LED+Color Motion大型看板为莹宝全球独家所创,美国专利权2006年到期,其它全球专利权申请中,将与新加坡电讯旗下广告公司Yellow Page 合作,预计莹宝科技历年出货旺季集中在下半年下半年为业绩重点。   

一诠精密(#5431):

一诠为开模冲压电镀厂,主要产品为LED导线架、软盘的中心核环、TFT-LCD面板框架及定转子等其它产品。预估台湾LED下游产值在2001年成长率为10.5%,一诠LED导线架在产能扩充情况下,估计2001年一诠营收可成长11%。 全球软盘销售量在1995年达高峰后逐渐下降,预估2001年台湾软盘生产量至少下降10%以上,估计一诠中心核环营收在2001年将小幅下降。 2001年台湾TFT-LCD面板出货量将大增,估计一诠TFT-LCD面板背框营收在2001年可成长2倍。预估2001年营收9.2亿元,税后EPS为1.3元。  

佰鸿工业(#5495):

佰鸿为LED下游专业封装厂,目前产品结构为LED指示灯(含SMD)占80%,LED显示器占17%,其它电子原料零件占3%。目前LED最大月产能可达2亿颗(SMD 1500万颗),LED显示器为600万颗。今年公司目标为全力扩充SMD及红外线LED产品,由于SMD型LED可作为PDA及手机面板背光源,在PDA与手机市场持续成长下,佰鸿预计Q3扩充SMD产能,预计下半年将月产能由目前的1500万颗,提高至3000万颗,今年SMD出货量估计将较去年成长1倍,也是今年营收成长的主要动力。目前高亮度SMD产品在台湾生产,低亮度SMD的生产重心则逐渐移至大陆,大陆东莞厂在去年5月以扩建完毕,未来为佰鸿最主要的生产基地,目前员工数约1800人,目前佰鸿SMD产品毛利率约20%,而在大陆生产的SMD毛利率可提高至40%。另外,未来佰鸿也会持续投入红外线传输模块(IrDA module)、DVD光纤传输模块(Fiber Optical Transmitting Module)、光遮断组件、光耦合组件等技术层次较高的产品,以持续提高整体毛利率。目前LED产业的重要商机方面,为高速公路改电子收费约100亿元商机、道路交通号志更换约80亿元商机,以及未来的汽车及室内照明设备等;而供给面方面,台湾厂商将逐渐接手日商持续退出中低阶LED市场。佰鸿去年营收8.39亿元,税后净利1.0亿元,税后EPS为1.93元(以目前股本5.199亿元计),今年前2月营收1.2亿元,成长11.6%,约与同业亿光的成长10.7%相当。预估今年营收10.8亿元,成长约28.7%,税后净利1.33亿元,税后EPS为2.56元。  

结论

LED产品因具有省电等多项优势,又有各国政府大力支持,近年来LED产品的应用市场将逐渐扩大。未来LED在发光亮度持续增加,厂环保商持续costdown的状况下,将逐步取代白热灯及日光灯,成为全球照明光源的主流。而LED上游磊晶制作属于化合物半导体领域,与硅半导体比较,化合物半导体因可突破1GHz微波频率限制,故LED上游磊晶技术未来尚具有高度发展潜力。而LED衍生出来的产品—OLED,由于具有高应答速度、省电、无视角限制、可全彩化、重量轻等广泛应用特性,亦为未来显示技术主流。另外,如SMD、红外线LED、蓝光、白光、全彩LED、硅组件等产品,未来的应用也将逐渐扩大,显然全球LED产业在新技术突飞猛进下,未来仍有一片光明的远景。

本文来自: LED技术网(led.product365.cn) 详细出处参考:http://led.product365.cn/taiwan-led-1/