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LED背光 市场近饱和创新求生存

工业和信息化部赛迪智库电子信息产业研究所 林雨

背光源是TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)的重要组件之一,因其具有低能耗、高画质、长寿命及环保等诸多优点,已成为产业界关注的焦点。自2004年Sony推出第一款以LED为背光源的液晶电视开始,LED器件技术、性能不断提高,国内外各种LED背光技术研发也全面开展起来,并不断走向深入。目前,应用于移动智能终端的中小尺寸面板基本上已全部采用LED作为背光光源,随着光效、价格等问题得到缓解和解决,大量LED光源已逐渐被安装到大尺寸背光模组之中,其主流地位已趋于稳固。随着LED的大量被采用,有越来越多的技术如动态背光控制技术、超薄技术、散热技术被应用到背光模组之中,使背光模组产业逐渐改变了以往劳动密集型的特点,具备了越来越多的技术附加价值,在产业链中的作用也越来越明显。

图为LED背光源模组

LED背光模组决定面板成败

背光源模组基本决定了电视整机的功耗、TFT-LCD面板成本的高低和用户对于终端显示效果的体验。

背光模组是液晶显示器面板的关键零组件之一,其重要性主要体现在三个方面:一是背光源模组基本决定了电视整机的功耗。由于TFT-LCD面板是靠电场改变液晶分子的排列方向的,所以其本身功耗极低。TFT-LCD的功耗主要由TFT电路、驱动电路以及背光模组三部分组成。其中背光模组功耗占据TFT-LCD功耗的80%%,而TFT-LCD面板的功耗则占液晶电视整机的80%%,因此可以看出,背光模组在液晶电视整机的整体功耗中占据最高份额。

二是背光源模组基本决定了TFT-LCD面板成本高低。背光模组由LED光源、导光板、光学膜三部分组成,占整个背光模组成本的72%%。光源就是灯管,导光板的作用是将线光源雾化成面光源,光学膜的主要作用是凝聚光线,提高亮度。其中光学膜最昂贵,占到背光模组成本的44%%,导光板占16%%,灯管占12%%,其他如灯罩、外框等占28%%。TFT-LCD面板模组成本的70%%以上是原材料,背光模组占面板模组成本的20%%~30%%,因此,背光模组在TFT-LCD的成本结构中占据最高份额。

三是背光模组的优劣基本决定了用户对于终端显示效果的体验。用户对于显示效果的需求逐步提升,宽视角、低功耗、更快响应速度、更丰富色彩表达等需求已成为决定背光源模组优劣的关键因素。

低成本化成重要设计方向

短期内LED背光源的渗透率趋于饱和。为了刺激提高产品的渗透率,已有不少生产企业将设计向低成本方向发展。

未来LED背光模组的发展趋势分析可以归纳为以下几方面:一是LED背光源将正式成为背光源市场的主流。LED背光源是CCFL的有力替代者,随着LED技术的成熟和成本的不断下降,LED背光模组在LCD中的应用率逐年上升。2009年,LED背光液晶电视全球渗透率不足1%%。据市场研究机构IDC数据显示,2012年,全球LED背光电视出货渗透率已达到73%%,预计2013年出货渗透率将达到86%%。这些数据表明,LED背光模组已成为液晶电视配置的标配,成为市场主流的趋势不可阻挡。

二是低成本LED背光源将进一步成为市场关注的焦点。LED背光源目前已被广泛地应用在1英寸到70英寸液晶显示器中,而LED芯片价格一直是阻碍LED背光源进一步普及的重要因素之一。随着更多厂商参与LED背光技术的研发以及MOCVD国产化所带来的LED芯片成本下降,未来LED背光源模组的生产成本将在一定程度上得到降低。目前,为了刺激LED背光源产品渗透率的提高,已有不少生产企业将设计向低成本方向发展。

三是侧发光式动态背光源以及低功耗技术将受到业界更多青睐。现在量产的大尺寸电视产品普遍是使用直下式CCFL作为光源,不仅功耗相对较大,技术发展也已经接近理论极限。侧发光式LED大尺寸背光源技术,集超薄、美观于一身,与区域控制技术融合,可以大大降低背光源的功耗。

四是面板、整机厂商有望向背光模组环节延伸产业链。目前已有迹象表明,随着面板厂的规模越来越大,他们希望投资或收购背光模组厂商以掌握产能供应。而门坎较低的电视背光模组,往往是面板厂切入的首选。整体来看,电视整机厂和液晶面板厂是背光源的需求大户,随着LED芯片成本的不断下降,面板和整机厂商将有能力将产业链向背光源模组环节延伸。对于整机企业而言,由于近年来液晶显示产业的竞争越来越激烈,企业只有不断加大垂直整合力度,才能有效解决与国际大厂争夺关键原材料、降低成本、实现产品差异化等问题。因此,由电视厂、面板厂组建液晶模组厂,或者模组厂为电视厂、面板厂配套生产,最终形成产业集群,将成为未来LED背光模组产业的主流经营模式。

五是短期内LED背光源的渗透率趋于饱和。从全球范围来看,目前主要电子产品的LED背光渗透率均已达到较高水平,LED背光需求将在2013年后进入成熟阶段。未来随着移动智能终端产品产能扩张趋于理性,市场对于中小尺寸面板的实际需求也将趋于饱和。因此LED背光源的高增长阶段即将过去,预计未来产业对于LED背光源需求的主要增长动力在于电子产品的高像素带来的背光市场增长。而不利因素在于工艺技术的进步,尤其是芯片光效的提升,将导致对LED芯片实际需求的减少。

创新技术才能赢得生存空间

在来自上下游两端的巨大压力下,背光源模组产品利润空间越来越小,一些厂商特别是二线厂商的经营和生存越来越艰难。

目前,LED背光源产业的发展问题主要体现在成本与利润的平衡方面。因为在日趋发展和成熟的TFT-LCD产业链中,背光源产业的劳动密集型特征和相对较低的进入门槛导致目前背光行业处于竞争异常激烈的状态。一方面上游关键材料如光学薄膜仍掌握在少数厂商手中,材料价格难以下降,导致产品成本居高不下;另一方面还面临着下游客户不断要求价格调降的压力。在来自上下游两端的巨大压力下,背光源模组产品利润空间越来越小,一些厂商特别是二线厂商的经营和生存越来越艰难。受TFT-LCD产业周期性波动的影响,当液晶产业进入不景气的周期循环时,对以量制胜的背光模块产业而言,将会遭遇更大的经营压力。

我国大陆地区在液晶显示方面具有广阔的市场空间,为背光源产业的发展提供了前所未有的市场机遇。然而,与具有较强技术实力和产业规模的日、韩以及我国台湾等地区的背光源厂商相比,我国大陆地区的背光源产业技术实力和生产规模还存在一定差距。为解决这些问题,提出以下几个方面的建议:

一要提升中小背光源关键核心技术。应研究合适的入光锯齿与网点搭配;掌握并应用铁框胶框一体化技术,应用于超薄手机产品。

二要加强液晶显示器、笔记本电脑用超薄LED背光源的开发。通过减薄LGP厚度,减少FILM使用层数,减少LED使用数量,实现产品超薄化和低功耗,使产品具有价格竞争力。

三要加强超薄导光板的开发。通过光学设计、模具成型,找出最佳模具结构和成型参数,实现超薄导光板稳定量产。

四要强化背光源自动组装生产线的研究。加强背光源自动组装设备、工艺的研究,扩大背光源自动化生产规模。

五要加强背光源上游关键原材料的研究,提高国产化配套率。面向产业上游,研究导光板、光学膜、LED等关键原材料的工艺技术,实施若干上游供应链建设项目,提高背光源关键原材料的国产化配套率。

六要加强背光源前沿和替代技术研究。密切关注背光源产业发展动态,重点加强背光源的前沿或替代技术,如OLED背光源,为日后产业的进一步发展提前做好技术储备。

七要强化国内LED背光技术自主知识产权,规避专利风险。我们应重视以下两点:一是加强产学研合作,促进科研机构的创新成果向企业转移,有效避免知识产权风险;二是要走日韩企业的技术成长之路,对竞争对手的核心专利进行改进,进而申请改进型专利,实践证明这是规避专利壁垒的有效途径。

责任编辑:张汝娟


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