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背光模组:整机厂商积极推动 LED技术主导未来

提高液晶显示配套能力系列报道·背光模组



LED电视全球市场渗透率预测

各种面板产品LED渗透率预测

     LED(发光二极管)电视的不断推出,掀起了LED背光风潮,各品牌厂商今年下半年都陆续推出了新产品。电视品牌领导厂商如三星、LG、夏普与飞利浦等,都计划在2010年开始量产采用LED背光的液晶电视,可以预见液晶电视将是LED背光下一阶段市场成长主力,LED背光源技术将主导未来液晶电视市场。

    成本仍是LED背光主要难题

    随着液晶电视品牌厂商积极推出采用LED背光的产品,近期LED背光市场快速地成长并成为TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)产业亮点。DisplaySearch最新调查数据显示,2009年采用LED背光液晶电视比例为3%,到2013年将快速成长到40%,预计2014年将有机会超过CCFL(冷阴极荧光灯)背光出货量。

    如果说从CRT跨入到LCD是电视屏幕的一个里程碑,那么用LED背光模组取代CCFL模组所诞生的LED背光电视,将是液晶电视的另一个新世代产物。由于LED电视的售价比现有液晶电视高出60%以上,专家认为,在成本偏高与部分零组件只能由少数厂商供应的情况下,短时间要放量确实有些难度。

    以显示器产品来说,成本仍是采用LED背光最主要的难题。专家表示,从当前应用来看,侧导光式技术可以节省LED使用量,也就相应地降低了成本。侧光式背光技术是将LED光源置于4个侧边,由导光板将白光均匀地分配到液晶面板上,与直下式背光相比,可减少LED的使用量,同时降低生产成本。

    海信电器股份有限公司总工程师刘卫东表示,那种认为侧导光方式的LED背光将取代所有其他方式,占据绝对统治地位的看法是片面的。分析直下式、侧导光LED背光以及CCFL之间的竞争格局演变,刘卫东认为未来将呈现下面的趋势:首先是直下式占据LED高端,而侧导光占据LED低端,接着侧导光逐渐取代CCFL背光,而直下式又逐渐取代侧导光。

    背光模组技术提升空间大

    我们知道液晶本身是不发光的,都需要光源使其发光。任何一种光源,无论是CCFL还是LED,都需要导光板、增光片等辅助材料。背光模组就是由光源、导光板、反射板、扩散板、增光片等组合而成。光学膜的主要作用是凝聚光线,提高亮度。光学膜主要是增亮膜,目前技术集中度还是非常高的,美国3M公司拥有增亮膜的多项专利,其产品占全球市场的75%左右。另外,日本日东电工也能够制造类似的增亮膜,不过品质稍差。增亮膜可以说是背光模组的化妆师。3M(中国)光学部大屏业务拓展经理堵光磊在接受《中国电子报》记者采访时表示,在液晶膜片方面,各大厂家都在努力制造光学增益和集成度更高的膜片产品。有了LED之后是不是还需要沿用现在的背光结构呢?“3M已经研究出了不用导光板,或者不用膜片,甚至两者都不需要的背光系统。LED给液晶显示带来的变化才刚刚开始,随后发展情况我们将拭目以待。”堵光磊表示。

    液晶显示技术从来都是不完美的技术,之所以这么说,是因为其每一个组件都有巨大提高的空间和潜力。堵光磊介绍说:“以现在最热门的节能话题举例,通过面板、膜片、光源和供电的改进都可以提高液晶设备节能量。”膜片厂家不仅在和几十家同行角力,而且同时受到其他零部件的挑战。在这种竞争中,长期生存的企业都会快速发展自己的技术。“3M正是这样的一家企业,我们将每年营业收入的10%投入到产品研发当中,其成果不仅给公司带来回报,而且直接或者间接分享给上下游其他企业。”堵光磊说。

    上下游联动推动新型背光源技术

    “目前国内液晶上游配套的工厂不是特别多,如果新的液晶产线建立的话,必须建设新的上游配套工厂,以保证货源,降低成本。”京东方科技集团中央研究院副院长王刚表示。

    针对国内背光源的发展,王刚建议:首先要以技术开发为主,不要作技术的跟随者,不要作产品的加工商,要做产品的设计商、开发商。其次要做好市场定位,开发适合国内市场的新产品、新技术。在保证国内市场占有率的同时,向国际市场拓展。

    堵光磊认为,随着国内面板制造企业工艺技术的进步,产品的国产化率会越来越高,在自身实现更低成本、更短供应时间的同时,应建立产业生态链,推动整个中国本土上游产业链的发展。“在国外,我们与上下游企业紧密的合作也由来已久。比如和一线液晶大厂之间,我们都会签署有产品试样,甚至联合开发的协议。新产品刚在实验室诞生后系统配合性的试验就在合作的液晶厂家那里完成。产品试制成功之后,合作伙伴可以享受更为优惠的价格和供应方式。现在中国本土在大力发展上游高世代液晶面板产线,下游的电视整机厂家也或自建或合资向上游整合、纵向发展。我们很愿意与中国新生本土企业深入合作,帮助其发展产品竞争力。”堵光磊表示。

    目前国内液晶显示上游配套基础薄弱,产业配套率仅为10%左右,远低于日韩等国。应该说我国是刚刚进入这一新型显示领域的,国内的背光目前只是停留在设计组装的阶段,背光上游产业链并没有完全建立起来,尤其是科技含量高、产品附加值高的部分依然被国外所控制。专家表示,背光源方面,国内企业应该重视新技术和新产品的研发。加大对研发的投资力度和管理,提高创新性,加快量产的步伐,推动整个产业的快速发展。

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    背光技术发展趋势

    背光源技术的发展和显示技术发展的趋势一样,目前集中在超薄技术、节能技术、绿色环保等几个方面。许多技术同时具备几个优点得到了显示企业的极大关注。

    超薄技术

    从TFT-LCD显示器进入市场以来超薄技术就得到了显示企业的关注。

    低功耗技术及静态节能技术

    通过改进的电路设计和提高背光源的光利用效率,来实现节能的技术。

    在技术方面主要采用的方法是特殊的背光技术,部分技术已经发展进入上市应用阶段。

    动态节能技术

    动态节能技术目前有几种,都可以实现功耗降低节能的目的,由于研发的方向不同,各家技术的具体细节不同。针对LED背光节能的技术主要包括两个方面:一种是整体动态节能技术,针对LED的明亮程度不同,只调节黑白灰阶,不调节颜色灰阶。第二种是既调节颜色灰阶,也调节黑白灰阶。针对CCFL的背光节能技术包括:一种是整体动态节能技术,一种是将显示器按照CCFL灯管的数量采用的节能技术。

    动态节能技术的发展主要依托动态背光技术的发展而逐渐发展起来。

    广色域技术

    提高色域是显示企业研究追逐的另一个热点,通过采用LED背光和特殊的CCFL背光都可以实现。但受CCFL灯管发光特性的限制,其提高色域的能力是有限的,大概目前最高色域的CCFL灯管色域在100%以内,而LED背光的技术大大超过了这个数值。