LED背光模組低成本化成設(shè)計(jì)方向 創(chuàng)新贏得生存

背光源是TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)的重要組件之一，因其具有低能耗、高畫質(zhì)、長(zhǎng)壽命及環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。自2004年Sony推出第一款以LED為背光源的液晶電視開始，LED器件技術(shù)、性能不斷提高，國(guó)內(nèi)外各種LED背光技術(shù)研發(fā)也全面開展起來，并不斷走向深入。目前，應(yīng)用于移動(dòng)智能終端的中小尺寸面板基本上已全部采用LED作為背光光源，隨著光效、價(jià)格等問題得到緩解和解決，大量LED光源已逐漸被安裝到大尺寸背光模組之中，其主流地位已趨于穩(wěn)固。隨著LED的大量被采用，有越來越多的技術(shù)如動(dòng)態(tài)背光控制技術(shù)、超薄技術(shù)、散熱技術(shù)被應(yīng)用到背光模組之中，使背光模組產(chǎn)業(yè)逐漸改變了以往勞動(dòng)密集型的特點(diǎn)，具備了越來越多的技術(shù)附加價(jià)值，在產(chǎn)業(yè)鏈中的作用也越來越明顯。

圖為LED背光源模組

LED背光模組決定面板成敗

背光源模組基本決定了電視整機(jī)的功耗、TFT-LCD面板成本的高低和用戶對(duì)于終端顯示效果的體驗(yàn)。

背光模組是液晶顯示器面板的關(guān)鍵零組件之一，其重要性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是背光源模組基本決定了電視整機(jī)的功耗。由于TFT-LCD面板是靠電場(chǎng)改變液晶分子的排列方向的，所以其本身功耗極低。TFT-LCD的功耗主要由TFT電路、驅(qū)動(dòng)電路以及背光模組三部分組成。其中背光模組功耗占據(jù)TFT-LCD功耗的80%，而TFT-LCD面板的功耗則占液晶電視整機(jī)的80%，因此可以看出，背光模組在液晶電視整機(jī)的整體功耗中占據(jù)最高份額。

二是背光源模組基本決定了TFT-LCD面板成本高低。背光模組由LED光源、導(dǎo)光板、光學(xué)膜三部分組成，占整個(gè)背光模組成本的72%。光源就是燈管，導(dǎo)光板的作用是將線光源霧化成面光源，光學(xué)膜的主要作用是凝聚光線，提高亮度。其中光學(xué)膜最昂貴，占到背光模組成本的44%，導(dǎo)光板占16%，燈管占12%，其他如燈罩、外框等占28%。TFT-LCD面板模組成本的70%以上是原材料，背光模組占面板模組成本的20%~30%，因此，背光模組在TFT-LCD的成本結(jié)構(gòu)中占據(jù)最高份額。

三是背光模組的優(yōu)劣基本決定了用戶對(duì)于終端顯示效果的體驗(yàn)。用戶對(duì)于顯示效果的需求逐步提升，寬視角、低功耗、更快響應(yīng)速度、更豐富色彩表達(dá)等需求已成為決定背光源模組優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。

低成本化成重要設(shè)計(jì)方向

短期內(nèi)LED背光源的滲透率趨于飽和。為了刺激提高產(chǎn)品的滲透率，已有不少生產(chǎn)企業(yè)將設(shè)計(jì)向低成本方向發(fā)展。

未來LED背光模組的發(fā)展趨勢(shì)分析可以歸納為以下幾方面：一是LED背光源將正式成為背光源市場(chǎng)的主流。LED背光源是CCFL的有力替代者，隨著LED技術(shù)的成熟和成本的不斷下降，LED背光模組在LCD中的應(yīng)用率逐年上升。2009年，LED背光液晶電視全球滲透率不足1%。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IDC數(shù)據(jù)顯示，2012年，全球LED背光電視出貨滲透率已達(dá)到73%，預(yù)計(jì)2013年出貨滲透率將達(dá)到86%。這些數(shù)據(jù)表明，LED背光模組已成為液晶電視配置的標(biāo)配，成為市場(chǎng)主流的趨勢(shì)不可阻擋。

二是低成本LED背光源將進(jìn)一步成為市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。LED背光源目前已被廣泛地應(yīng)用在1英寸到70英寸液晶顯示器中，而LED芯片價(jià)格一直是阻礙LED背光源進(jìn)一步普及的重要因素之一。隨著更多廠商參與LED背光技術(shù)的研發(fā)以及MOCVD國(guó)產(chǎn)化所帶來的LED芯片成本下降，未來LED背光源模組的生產(chǎn)成本將在一定程度上得到降低。目前，為了刺激LED背光源產(chǎn)品滲透率的提高，已有不少生產(chǎn)企業(yè)將設(shè)計(jì)向低成本方向發(fā)展。

三是側(cè)發(fā)光式動(dòng)態(tài)背光源以及低功耗技術(shù)將受到業(yè)界更多青睞。現(xiàn)在量產(chǎn)的大尺寸電視產(chǎn)品普遍是使用直下式CCFL作為光源，不僅功耗相對(duì)較大，技術(shù)發(fā)展也已經(jīng)接近理論極限。側(cè)發(fā)光式LED大尺寸背光源技術(shù)，集超薄、美觀于一身，與區(qū)域控制技術(shù)融合，可以大大降低背光源的功耗。

四是面板、整機(jī)廠商有望向背光模組環(huán)節(jié)延伸產(chǎn)業(yè)鏈。目前已有跡象表明，隨著面板廠的規(guī)模越來越大，他們希望投資或收購(gòu)背光模組廠商以掌握產(chǎn)能供應(yīng)。而門坎較低的電視背光模組，往往是面板廠切入的首選。整體來看，電視整機(jī)廠和液晶面板廠是背光源的需求大戶，隨著LED芯片成本的不斷下降，面板和整機(jī)廠商將有能力將產(chǎn)業(yè)鏈向背光源模組環(huán)節(jié)延伸。對(duì)于整機(jī)企業(yè)而言，由于近年來液晶顯示產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，企業(yè)只有不斷加大垂直整合力度，才能有效解決與國(guó)際大廠爭(zhēng)奪關(guān)鍵原材料、降低成本、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化等問題。因此，由電視廠、面板廠組建液晶模組廠，或者模組廠為電視廠、面板廠配套生產(chǎn)，最終形成產(chǎn)業(yè)集群，將成為未來LED背光模組產(chǎn)業(yè)的主流經(jīng)營(yíng)模式。

五是短期內(nèi)LED背光源的滲透率趨于飽和。從全球范圍來看，目前主要電子產(chǎn)品的LED背光滲透率均已達(dá)到較高水平，LED背光需求將在2013年后進(jìn)入成熟階段。未來隨著移動(dòng)智能終端產(chǎn)品產(chǎn)能擴(kuò)張趨于理性，市場(chǎng)對(duì)于中小尺寸面板的實(shí)際需求也將趨于飽和。因此LED背光源的高增長(zhǎng)階段即將過去，預(yù)計(jì)未來產(chǎn)業(yè)對(duì)于LED背光源需求的主要增長(zhǎng)動(dòng)力在于電子產(chǎn)品的高像素帶來的背光市場(chǎng)增長(zhǎng)。而不利因素在于工藝技術(shù)的進(jìn)步，尤其是芯片光效的提升，將導(dǎo)致對(duì)LED芯片實(shí)際需求的減少。

創(chuàng)新技術(shù)才能贏得生存空間

在來自上下游兩端的巨大壓力下，背光源模組產(chǎn)品利潤(rùn)空間越來越小，一些廠商特別是二線廠商的經(jīng)營(yíng)和生存越來越艱難。

目前，LED背光源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展問題主要體現(xiàn)在成本與利潤(rùn)的平衡方面。因?yàn)樵谌遮叞l(fā)展和成熟的TFT-LCD產(chǎn)業(yè)鏈中，背光源產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)密集型特征和相對(duì)較低的進(jìn)入門檻導(dǎo)致目前背光行業(yè)處于競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的狀態(tài)。一方面上游關(guān)鍵材料如光學(xué)薄膜仍掌握在少數(shù)廠商手中，材料價(jià)格難以下降，導(dǎo)致產(chǎn)品成本居高不下;另一方面還面臨著下游客戶不斷要求價(jià)格調(diào)降的壓力。在來自上下游兩端的巨大壓力下，背光源模組產(chǎn)品利潤(rùn)空間越來越小，一些廠商特別是二線廠商的經(jīng)營(yíng)和生存越來越艱難。受TFT-LCD產(chǎn)業(yè)周期性波動(dòng)的影響，當(dāng)液晶產(chǎn)業(yè)進(jìn)入不景氣的周期循環(huán)時(shí)，對(duì)以量制勝的背光模塊產(chǎn)業(yè)而言，將會(huì)遭遇更大的經(jīng)營(yíng)壓力。

我國(guó)大陸地區(qū)在液晶顯示方面具有廣闊的市場(chǎng)空間，為背光源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的市場(chǎng)機(jī)遇。然而，與具有較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日、韓以及我國(guó)臺(tái)灣等地區(qū)的背光源廠商相比，我國(guó)大陸地區(qū)的背光源產(chǎn)業(yè)技術(shù)實(shí)力和生產(chǎn)規(guī)模還存在一定差距。為解決這些問題，提出以下幾個(gè)方面的建議：[!--empirenews.page--]

一要提升中小背光源關(guān)鍵核心技術(shù)。應(yīng)研究合適的入光鋸齒與網(wǎng)點(diǎn)搭配;掌握并應(yīng)用鐵框膠框一體化技術(shù)，應(yīng)用于超薄手機(jī)產(chǎn)品。

二要加強(qiáng)液晶顯示器、筆記本電腦用超薄LED背光源的開發(fā)。通過減薄LGP厚度，減少FILM使用層數(shù)，減少LED使用數(shù)量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品超薄化和低功耗，使產(chǎn)品具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。

三要加強(qiáng)超薄導(dǎo)光板的開發(fā)。通過光學(xué)設(shè)計(jì)、模具成型，找出最佳模具結(jié)構(gòu)和成型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)超薄導(dǎo)光板穩(wěn)定量產(chǎn)。

四要強(qiáng)化背光源自動(dòng)組裝生產(chǎn)線的研究。加強(qiáng)背光源自動(dòng)組裝設(shè)備、工藝的研究，擴(kuò)大背光源自動(dòng)化生產(chǎn)規(guī)模。

五要加強(qiáng)背光源上游關(guān)鍵原材料的研究，提高國(guó)產(chǎn)化配套率。面向產(chǎn)業(yè)上游，研究導(dǎo)光板、光學(xué)膜、LED等關(guān)鍵原材料的工藝技術(shù)，實(shí)施若干上游供應(yīng)鏈建設(shè)項(xiàng)目，提高背光源關(guān)鍵原材料的國(guó)產(chǎn)化配套率。

六要加強(qiáng)背光源前沿和替代技術(shù)研究。密切關(guān)注背光源產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，重點(diǎn)加強(qiáng)背光源的前沿或替代技術(shù)，如OLED背光源，為日后產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提前做好技術(shù)儲(chǔ)備。

七要強(qiáng)化國(guó)內(nèi)LED背光技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，規(guī)避專利風(fēng)險(xiǎn)。我們應(yīng)重視以下兩點(diǎn)：一是加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新成果向企業(yè)轉(zhuǎn)移，有效避免知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn);二是要走日韓企業(yè)的技術(shù)成長(zhǎng)之路，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的核心專利進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而申請(qǐng)改進(jìn)型專利，實(shí)踐證明這是規(guī)避專利壁壘的有效途徑。