“LED背光源”对于当下的LCD显示市场已经不是什么新鲜的词汇了,但其却依然是LCD显示厂商们最为青睐、最为推崇的一种光源技术。
在2011年,LED技术产业化迈出了重要的一步,先是三星在国际消费电子展(CES)上高调发布3D LED D8000系列产品;随后在2011年3月底,索尼在上海发布了2011年索尼BRAVIA春季液晶电视机新品,其中KDL-HX820系列是索尼新BRAVIA产品线的领军型号,它拥有出色的全高清(1080P)图像画质以及由Dynamic Edge LED 背光技术实现的出色的对比效果。紧接着,夏普也推出了搭载Quattron(四色技术)、对应3D、采用了侧光式背光源、拥有纤薄机身窄边框外观的LX830A系列。
三星、索尼、夏普的行为,再度引发了业内对LED背光源技术的热烈讨论。拓墣产业研究所数据显示,LED背光电视2011年已经占据半壁江山,预测2012年销量将接近3000万台,市场占有率约为68%。有业内人士表示,LED背光,正迎来全面普及时代。
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一、LED背光源的发展历程
LED作为LCD背光源应用,具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点,现已成为显示产品背光技术发展的一个重要趋势。自2008年以来,LED背光逐渐进入产业化,市场份额不断扩大。从最初的手机、笔记本开始,到现在的显示器、液晶电视,LED背光产品不断涌现。
2008年,苹果推出一款使用LED为背光的超薄笔记本后,引发了笔记本领域LED背光源市场的扩大,各大公司纷纷推出使用LED背光源的笔记本产品。
2008年5月,海信首次在国内推出了LED背光的液晶电视,而三星也很快推出其LED背光的系列产品,国内几大电视制造商都展开了在LED背光电视方面的开发工作。
进入2009年,业界普遍认为这一年是平板显示器领域的调整之年,以LED背光为首的新技术对传统平板显示技术发起强有力的挑衅,在面板业呈现萎缩的大背景下,索尼、三星、LG、戴尔等大企业重金打造LED背光产品,LED俨然成了面板产业的救世主。
据市场研究机构统计,2009年全球 LED销售额逆势成长2.9%,其表现远优于其它销售额骤减的电子零组件产品类别。2009年,LED在背光领域的增长主要集中在液晶电视、笔记本电脑,特别是Netbook上的应用。
图1 2006-2015采用传统CCFL&EEFL灯管与LED背光大尺寸液晶面板出货比率预测
从2010年开始,LED背光开始进入大尺寸面板领域,根据DisplaySearch针对LED与CCFL背光源与背光模组研究表明,LED背光现已成为大尺寸面板主要发展趋势,采用LED背光面板出货成长非常快速;据统计,2011年采用LED背光大尺寸面板出货远远超过传统CCFL与EEFL出货,LED面板出货量比率估计达到56%,相对的传统灯管出货量比率则下滑至44%。DisplaySearch预测,到了2015年,LED面板出货量渗透率将达到78%水准。
图2 2007-2012 LED按应用领域区别的出货量(单位:百万颗)
2012年,LED背光开始被广泛应用在1寸到70寸液晶显示设备,同时有340亿颗LED会用于液晶显示产品背光,与2008年比较成长将超过300%。DisplaySerach表示,在未来几年被应用于显示器产品背光模组的LED将会有爆发式的增长。
DisplaySerach材料与成本研究资深副总经理Yoshio Tamura先生分析,虽然LED背光仍存在一些技术性难题与成本较高等问题,但是背光源、面板厂、整机厂商等都在LED背光产品上做努力。通过这些努力,我们已看到LED背光成本结构有了很大改善,成本也随之降低,加速了LED背光产品未来发展,LED背光源正迎来全面普及。
二、LED作背光源的技术现状
继10英寸以上笔记本电脑(NB)大量应用LED背光源后,市场开始推测LED电视何时大量问世。由于LED将可使电视画质对比更明显、机型更轻薄,因此预估未来LED电视将朝高画质和超薄化两种趋势发展。有业内人士曾表示,由于1000多颗LED用于背光,不论均匀性和信赖度都是问题,导致LED电视目前成本偏高,LED用于电视背光还需要等待。
然而从2010年开始,不少厂商开始试水推出采用LED背光源的电视产品,在取得非常好的市场反响之后,各大厂商开始把LED电视产品作为重点产口进行推广。据有关产业研究机构的数据统计,到了2011年,LED背光电视已经占据半壁江山,预测2012年销量将近3000万台,市场占有率约为68%,液晶电视全面迎来LED背光取代CCFL背光。
图3 低功耗是LED背光技术一大特色
目前LED背光技术,可分为直下式(DirectType)与侧光式(EdgeType)两种。其中,直下式背光技术现阶段应用较多,是指将背光源直接置于面板后方,利用扩散板使光源均匀化。侧光式技术则是将LED模块放在面板的四周,利用导光板将光源均匀的投影至面板后方。两种技术相较,侧光式可节省较多LED颗粒数量。以46英寸面板为例,直下式所使用的LED颗粒约1100~1300颗左右,而侧光式大约400~600颗即可。由于直下式使用LED颗粒数量庞大,是否较省电,还得视厂商设计能力而定。而侧光式因少了CCFL和LED置于面板后方,所以在整体设计上可以非常轻薄,在同尺寸大小下与传统CCFL背光机型相比,LED背光液晶在功耗方面仅仅只有前者的一半。但因侧光式难以在部分区块作明暗调节,导致画面的对比度和色饱和度会被牺牲。
图4 超薄概念完全根据LED背光的特色所打造
至于在LED技术部份,现阶段各厂商所生产的LED背光模块,大多以R、G、B三色LED做组装,并以直下式技术搭配背光区域控制技术(LocalDimming),在独立的小区块中,将画面调亮或是调暗,使得画面对比更加明显。许多电视业者号称其动态对比可高达100万比1,甚至更高。此外,也有厂商改采红绿荧光粉(RGPhosphor)加上蓝光LED,去激发出白光,如此不仅将可节省LED使用数量来降低成本,其所激发出的白光也比蓝光LED加黄色荧光粉(YAG)的效果来得好。
有关业内专家表示,未来LED电视主流将持续朝两个方向发展,一是高画质,一是超薄化。然而,由于当1000多颗LED做为背光源时,均匀性和信赖度都是很大的问题,这使得LED电视目前仍面临成本偏高的问题。据了解,目前42英寸LCD电视使用的LED背光源面板成本是CCFL的3倍以上,三星于2011年10月底发布的70英寸采用LED背光源技术的LCD电视的售价就高达40万元。
不过这点似乎不需要担心,包括iSuppli、DisplaySearch在内的不只一家调研公司以及很多专家都预测2010年30%左右的LCD电视将采用LED背光源,同时LED的成本将下降至与目前的CCFL的成本相当。难怪在2007平板显示产业技术峰会上,中国光学光电子行业协会副秘书长刘培政在和本刊记者聊天的时候也感叹:“OLED在十年内很难形成产业,LED是不错的技术,我国彩电厂商将未来几年的希望押在LED身上胜算更大。”
三、LED背光将全面代替CCFL光源
为什么大家对于LED背光源如此看好?这是跟其自身所具有的诸多优势分不开的。比如像,使用LED背光源之后可以让产品的使用寿命更长、让产品的外形更薄更美观,同时也让产品更加环保节能。而这些恰恰解决了用户使用传统显示产品的顾虑,为用户带来更好地使用体验。
图5 飞利浦曾经展示的超薄LED背光源液晶显示器
就像同辉佳视副总经理李刚先生所说的,在未来2-3年内,LED背光源很有可能会代替传统的CCFL光源,成为市场中最为主流的光源技术。另外飞利浦商用显示器全国销售经理张磊先生曾经在接受本刊采访时也表示,就目前厂商们的推广力度来看,今年LED背光源必将迎来其发展年。
2011年12月,是各上市企业财报的最后冲刺月,也是CCFL背光液晶电视退出一线城市的时间。随着主流尺寸LED背光液晶电视的售价逐渐与CCFL背光液晶电视持平,随着LED背光液晶电视成为各大厂商的重点推广产品,随着节能、环保概念慢慢深入民心,CCFL背光液晶电视在市场上的颓势逐渐显现。
仔细分析就会发现,当下制约LED背光源产品发展的原因无非就是价格高、产品线还不足以和传统光源的商显产品相媲美,而这些问题对于LED背光源的发展完全构不成威胁。首先从产品线来讲,包括三星、飞利浦、夏普、同辉佳视以及NEC等主流厂商都推出了不同尺寸规格的产品,而且相信会有更多的厂商加入到LED背光源的阵营,推出更多的产品线。相应地,随着厂商的大量加入,产品线越来越丰富,LED背光源产品的价格也必然会大幅下降,从而成为用户首选的商用显示产品。
业内分析人士认为,在三星、飞利浦、夏普、NEC等显示巨头们的推动之下,不可否认LED背光源已经在商用显示领域站稳了脚跟。在市场需求以厂商们的双重推动之下,LED背光源在显示市场正全面迎来普及时代。
随着节能减排的政策逐步深入人心以及低碳时代的到来,节能高效的绿色显示设备迅速成为近几年来显示设备市场的主流,而节能也已经作为准入证成为政府部门以及行业用户等采购的重要标准。对显示产品而言,低耗电、低有害物质含量、使用寿命长将成为关键的绿色指标,采用LED背光源的显示产品的出现则很好地迎合了这个潮流。
图6 三星推出的LED背光源商用产品
其实LED背光源是率先在电视产品当中得到广泛的应用,据奥维咨询(AVC)数据表明,LED在液晶电视行业的渗透率已达30%。随着技术的不断发展以及LED背光源的日趋成熟,厂商们开始将LED背光源应用到显示产品的各个领域。
但由于价格、产品特性以及用户需求,LED背光源在商用显示领域的应用率仍然不高,2010年其市场渗透比例不足5%。然而,随着2011年LED新增产能的大规模释放,其产品价格将与CCFL的进一步接近,LED背光源在商用显示领域的渗透率大幅增长,几乎所有主流的大厂商都推出了采用LED背光源的商用产品线。
比如像,三星于2011年推出了多个系列的LED背光源产品,涉及单屏专业显示、多屏拼接显示等多条产品线。同时,三星电子大中华区大客户部产品经理隋大鹏还透露,未来三星商用大屏还将推出更多LED背光源的绿色环保型产品。另外,像同辉佳视、飞利浦、夏普、LG等都对LED背光源表示出了相当的热情,并针在未来大力推广他们的LED背光源产品线。
虽然LED背光源的产品线目前已经非常丰富,但毕竟其在市场上的推广时间较短,而且价格相对于传统CCFL光源的产品高,导致2011年采用LED背光源的产品线没有得到广泛地应用。不过有报道称,目前已经有面板厂商成功研发出新款LED背光源,其成本与CCFL光源几乎没有价差,并且新型LED背光源预计将在明年量产,这对于LED背光源的普及将起到推波且澜的作用。
虽然商用领域还不能和液晶电视相比,但是业内人士认为,随着LED背光源产品的大量应用,产量的逐渐的增加,其价格必然也会逐渐下降,届时LED背光源必将成为商用显示市场最受追捧的显示器产品,而且这个时间不会很长。笔者认为,从目前厂商们的发展势头来看,2012年LED背光源必将迎来其发展年。
四、LED背光被我国彩电商边缘化
再度引发业内热烈讨论对LED背光源技术,甚至有专家认为我国彩电企业要想重新崛起更多要借助LED的时候,根据有关调查却发现,这个集高亮度、长寿命、稳定性能等诸多优势于一身的技术却由于成本高昂、短期见效慢而逐渐被我国彩电厂商边缘化。
“下一代平板显示的核心技术究竟是什么?”这是近段时间时常被提起的话题。由于我国彩电厂商在从CRT向以LCD、PDP为代表的平板技术改革中慢了一拍,所以他们对下一代平板显示的主导技术尤为关注。通过调查发现,虽然我国厂商关注很早,但由于种种原因,他们往往不是新技术的主角。
拿近日炒得很热的LED背光源技术为例,三星、索尼因为实现了该技术的产业化而成为主角。据了解,早在2005年夏普率先在全球推出首台采用LED背光源技术LCD电视后,我国彩电厂商海信、TCL、康佳等纷纷效仿研发LED电视,不过可惜的是,几年来我国并没有更多关于LED的消息传出。
三星电子中国总部彩电产品营销次长李明旭在接受记者专访时表示,LED背光源技术相对CCFL来说,拥有亮度高、工作电压低、功耗小等诸多优点,虽然成本相对较高,但量产后成本会下降,而且肯定会有消费群。iSuppli发表的研究报告指出,虽然LED背光模块(BLU)的成本仍然远高于传统的CCFLBLU,但二者成本正迅速接近,LED的优势日渐明显。预计2012年全球LED销售额可望达123亿美元。
目前我国LED上游生产企业主要有深圳方大、上海蓝光、江西联创等;中游生产企业主要有深圳量子、河北鑫谷、杭州创元等;下游生产企业主要有厦门华联、佛山光电等。虽然科技部也已批准将在上海、大连、南昌、厦门、深圳5地建立LED产业化基地,但这其中大部分是作半导体照明之用。
而根据iSuppli的预测,LCD电视市场是LED背光源最大的应用市场之一,但我国彩电企业对此反应则较为平淡,正如前面所讲,通过调查发现包括TCL、康佳、海信等很多我国企业都很关注LED背光源技术,不过在谈到该技术何时才能“落地”的时候,这些企业又没了准信。
虽然在2007年9月19日,海信宣布其LCD模组生产线正式开工的时候业内人士又看到了希望,但可惜的是海信并没有明确“未来”究竟是什么时候。此后在同年10月30日,清华同方也表示将募资20亿元重点投入LED,不过这些都只能算是LED巨大工程的前期准备工作而已。而对于其他先前很积极发展LED背光源技术的我国企业如TCL、康佳等除了前两年跟风夏普关注过LED背光源外,现在早就没了这方面的信息。
业内人士说,投资LED背光源技术需要花费企业更多的成本,见效也慢,这让很多企业不能下决心投资这块,而多半企业把钱投资到短期收效高的项目上。银河证券分析师朱力军对记者表示,我国彩电企业不把资金投资在彩电业务上,而是投到短期赢利很好的房地产和打新股上,这并不是长久之道。
对正处于赢利乏术的我国彩电企业来说,能在打新股中获得赢利从而缓解燃眉之急虽然是身不由己的选择,但从长期来讲,彩电仍旧是其主营业务,所以寻求这块市场的突破是迟早要面对的问题。而目前现状是,基于LED背光源技术的LCD面板目前主要集中在日韩厂商和少部分我国台湾企业手中,LED产品的产业链中几种主要原材料配套还要依赖进口,如果我国彩电企业现在还不切入,三五年后无疑还将在技术方面受制于人。
另一方面,OLED已经表现出快速发展的迹象,而且索尼也明确将量产11英寸OLED面板,这样离电视用面板量产的时间又近了一步,如果OLED可行的话,留给LCD电视的时间已经不多了。值得我们警觉的是,截至目前,不管在下一代显示技术OLED的研究上,还是改善LCD发光效果的LED背光源技术上,都鲜见我国彩电企业的身影。
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