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LED背光在显示器件上的应用及未来发展趋势

字体变大  字体变小 发布日期:2014-03-14  作者:余娣  浏览次数:3655
核心提示:随着国家对节能减排的进一步号召以及绿色低碳时代的到来,环保高效的显示产品愈来愈受到大众欢迎。对显示产品而言,低耗电、高质量、低有害物质含量、使用寿命长将成为市场发展的潮流,采用LED背光源的显示产品应运而生。
随着国家对节能减排的进一步号召以及绿色低碳时代的到来,环保高效的显示产品愈来愈受到大众欢迎。对显示产品而言,低耗电、高质量、低有害物质含量、使用寿命长将成为市场发展的潮流,采用LED背光源的显示产品应运而生。



自2008年以来,LED背光逐渐进入产业化,市场份额不断扩大。从开始应用于手机、笔记本电脑,到现在应用于显示器、液晶电视,LED背光产品不断涌现,市场占有率不断增加。有人预测,到2013年LED背光源市场规模将达到14亿美元,占整个显示市场的74%。
LED背光在显示器件上的应用
相较于传统的CCFL冷阴极管,LED背光优势明显。首先是节能,冷阴极管的光电效率在60lm/W左右,而当前商业化的LED效率已经达到这一数值的两倍,在实验室中的样品更可以再翻番。其次,LED将会带来背光源机械结构设计上的巨大变化。因为LED体积小且出光方向性好,可以大幅度减小传统背光源中导光板的厚度,甚至可以不用导光板。另外,冷阴极灯管中的汞是成本高且对环境危害很大的一种物质。从环保的角度看,LED逐渐替代冷阴极灯管也将是一个必然的结果。
根据背光显示产品在市场上的应用情况,我们可以从国内外市场格局、近期表现以及当前存在的问题等方面进行分析。
一、国内外背光企业规模差距大
据统计,此前中国大约有100多家液晶背光企业,主要分布在广东、江苏和福建省,集中在深圳、东莞、苏州、南京和厦门等城市。相较于全球背光市场规模来看,中国LED背光企业整体规模较小,尤其是在高端技术的原创和交流互动方面无法与国际巨头竞争,LG、三星几乎占据着背光显示产品的半壁江山。
数据显示,国内所有的LED TV面板来源几乎全部进口,其中有部分opencell的模式,但是背光模组仍是采用指定购买的方式。从中国大陆地区LED面板供应来源来看,以2010年第一季度为例,主要供货来源于LGDisplay,AMLCD,AUO,CPT,其中CPT供货多数为小尺寸。而从全球LED面板产值来看,日本厂商目前为市场领导者,台湾和韩国厂商积极扩大产值。由此来看,LEDTV面板产业市场集中度非常高,未来的LED TV市场的竞争格局主要受限于厂商的资源分配情况。
二、近期市场表现不如预期
根据最新预测资料显示,2011年全球LED背光液晶显示器渗透率约39.7%,表现不如预期,但预估到2012年全球LED背光液晶显示器渗透率就会大幅增长到72%,2013年渗透率增至95%,2014年渗透率可能达到99%以上。而LED背光液晶电视年出货渗透率约为41.6%,也低于年初时预期,但预估2012年LED背光电视出货渗透率就有机会达到68%,2013年增至90%,2014年估计可达到98%。2011
对于2011年LED背光电视与LED背光液晶显示器出货渗透率表现不如预期(原本预估可达50%-60%,但实际仅约40%上下)的原因,WitsView认为,主要是因为全球经济前景不佳,导致终端需求疲弱、低价产品当道,而早前LED背光与CCFL背光机种之间仍存在明显价差,因此压抑了LED背光机种的销售。此外,2011年上半年各品牌厂商手中仍有不少CCFL背光机种库存尚待消化,这也是影响2011年LED背光机种销售表现的主要因素之一。
三、技术尚需完善,产能过剩凸显
LED背光尽管在冲击替代传统CCFL冷阴极管方面尚有可见之处,但是LED背光市场依然存在着诸多问题。
首先,就产品本身而言,通过与CCFL对比发现,LED背光的技术瓶颈还未能有效突破,除此之外还存在成本高、一致性差等问题。另外,广为流行的LED背光模块也不是没有缺点,耗电量的问题仍然是LED背光模块必须克服的重要课题。由于采用较多的LED,除了耗电量增加之外,也导致了温度升高的问题。
其次,产能过剩、需求不足的特征在今年的LED背光源市场凸显。一方面,大量MOCVD的上马,使得背光源产能迅速扩张,据统计,目前全球的背光需求量只需三百多台MOCVD的产能就可完全搞定,但是过多的生产设备让原本炙热的背光市场慢慢走向过剩的阶段,市场几近饱和。另一方面,受欧债危机及国内经济形势的影响,以及背光本身技术的进步,使得LED背光应用产品的需求锐减,市场整体低迷。
LED背光显示产品未来发展趋势
LED背光在显示器件方面的应用主要表现的是LED与LCD的有机结合,因此在未来的发展方向上离不开几个关键词:低成本、高质量、模组化,大尺寸、直下式。综合起来,也就是LED背光显示产品将会随着技术的不断进步而越来越朝着人们期望的目标发展并且逐步占领市场。
一、模组设计,成本下降,增长前景依然可观
 我们以32寸机型为例,采用加厚型直下式LED背光设计结构,LED的使用颗数将可从原本的80颗、一口气减少到剩下35颗,加上直下式背光设计不需使用昂贵的导光板,仅用扩散板(甚至是平板扩散版)即可,因此,在背光模组材料成本上更可拉近与CCFL机种的差距(估价差仅剩7美元左右),对于拉抬LED背光电视的销售比重,预期将有显著效益。
随着LED背光电视及液晶显示器出货渗透率快速攀升,WitsView认为,CCFL灯管的供给也将逐渐收敛、减少。加上CCFL灯管上游材料萤光粉调涨价格,预估更将使部分CCFL供应商逐渐淡出市场。以此循环来看,若CCFL供给量减少,又将使供应链厂商切换至LED背光机种的速度加快。由此看来,LED背光显示产品的增长前景依然可观。
二、将由膨胀式转为趋缓式发展
根据市场的表现,有专家预测,今年到明年为LED背光产能的消化年,增长不会很大,趋于比较平缓发展。专家也因此建议背光市场的应该稳定、适度的增长,不可过急过躁。
在全球经济复苏脚步缓慢的情况下,LED背光市场经历去年高速成长后出现今年上半年市场需求疲软的现象并不奇怪。同时,去年LED背光市场的突飞猛进本身就不符合市场的预期,高速成长的背后在一定程度上透支了未来LED背光市场的成长动力。
三、中大尺寸为最新争夺市场
根据深圳瑞丰光电研发部中心王非的研究,在LED下游领域,今年国内增长较快的市场为背光源市场和照明市场,中大尺寸背光源市场在最近两年将迅速增长,笔记本电脑、液晶电视渗透率加速提升,预计中大尺寸背光源市场需求2011—2013保持60%以上复合增长。
随着技术的发展,LED亮度和光电效率得到提高。因此,IMS Research预计具体的背光应用所需要的LED数量将会下降,从而使得大型显示器使用LED作为背光光源更加合算。
IMS指出,LED背光几年来一直充当许多便携应用的小型显示屏,而现在则越来越多地用于笔记本电脑和LCD电视等比较大的产品。随着LED背光在液晶电视应用发展与品牌厂商积极推出采用LED背光液晶电视产品,再加上部分新款液晶显示器也赶搭LED背光潮流,因而,中大尺寸的LED背光产品增势明显,成为市场新宠。
在大尺寸LED背光源逐渐走向成熟的同时,中小尺寸LED背光源在显示领域存在着被OLED所替代的风险。因为从能源消耗的角度看,有彩膜的TFT-LCD对背光利用率低的弊端与绿色产品的主题是不相符的,而目前中小尺寸的OLED主动式发光技术却大有市场前景。
四、RGB直下式背光成为技术趋势
目前LED背光源材料主要分为白色LED背光源和RGB-LED背光源两种。白色LED最大的特点是节能环保,可以使用更少的LED灯来实现同样的画面亮度,而且通过从液晶面板侧面边缘入射的方式能够大大削减电视的机身厚度,让机身更轻薄美观。而RGB-LED最大的特点就是能够呈现出更宽广的色彩层次,让画面红色更娇艳、绿色更青翠、黑色更深沉,这也是旗舰级LED背光电视让高端玩家沉迷不已的原因。同时RGB-LED背光源配合区域驱动控制技术,能够有效降低液晶电视的实时功耗,更加省电。
目前,背光的主流技术包括:低功耗技术、轻薄化技术,背光源的色彩管理技术。LED背光源技术在各项技术基础上向着低成本、高质量的目标不断迈进。而满足这一目标的技术趋势就是LED背光电视技术也会随着消费者需求和市场的接受程度由侧光式技术产业化过渡到直下式白光LED背光电视乃至RGB直下式背光。
五、LEDCCFL混合技术或将出现
随着LED背光日益受到欢迎,IMS Research预计CCFL市场的增长将出现停滞。但是,CCFL技术仍有发展空间。2011年市场上的品牌大企依然存有一定的CCFL产品,研究人员认为,厂商将推出更复杂的产品来迎合市场新的发展潮流,因此价格压力将高居不下。此外,IMS Research研究人员预计将二者结合起来的创新性混合技术将会出现。
LED背光源的发展方向是功耗与成本更低、光效更高、寿命更长、更亮与更薄更轻。随着微机械、微电子及材料科技的进步,必将会有更多朝着上述发展方向的新型LCD用的LED背光源问世。
      纵观LED背光在显示器件方面应用的发展历程,市场需求从旺盛走向疲软,经历过疯狂,也享受过辉煌的LED背光在逐步走向趋缓的同时也在逐步走向理性。笔者认为,这种疲软阶段有助于企业对产品结构的调整,也给LED背光市场的成熟带来了变相的机遇。国内企业应看到这样的一个市场前景及当前情况,并有效整合自身资源,把背光源与照明、显示屏这三驾马车的并列势头充分发挥出来,共享LED行业指日可待的光明前景。
 
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