在日趨發(fā)展和成熟的液晶顯示產(chǎn)業(yè)鏈中，LED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(mén)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，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。在產(chǎn)業(yè)鏈兩端的巨大壓力下，背光源模組產(chǎn)品利潤(rùn)空間越來(lái)越小，一些廠商特別是二線廠商的經(jīng)營(yíng)和生存越來(lái)越艱難。如何通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)成為L(zhǎng)ED背光源企業(yè)生死攸關(guān)的問(wèn)題。
側(cè)光式與直下式各有千秋
隨著LED價(jià)格的大幅下降，通過(guò)減少使用LED顆數(shù)來(lái)降低成本的驅(qū)動(dòng)力正在減弱。
未來(lái)幾年，LED背光源在移動(dòng)終端和電視等市場(chǎng)的應(yīng)用將呈持續(xù)增長(zhǎng)勢(shì)態(tài)。京東方光電科技有限公司顯示照明事業(yè)部總經(jīng)理侯彥告訴記者，目前看來(lái)，在筆記本電腦市場(chǎng)，傳統(tǒng)的CCFL背光源幾乎全部被LED背光源所取代;在大尺寸桌面顯示器和電視市場(chǎng)，LED背光源有望在今年全面取代CCFL背光源。
早在2005年，Sony和Sharp推出了RGB類(lèi)型的直下式LED液晶電視，但是由于成本過(guò)高而未能被廣大消費(fèi)者接受。2008年，三星開(kāi)發(fā)了基于白光LED的側(cè)光式液晶電視，成本大為降低，獲得了成功，并開(kāi)始引領(lǐng)液晶電視的發(fā)展潮流。2012年，Enplas開(kāi)發(fā)的TV透鏡使得直下式背光的LED用量極大減少，成本低于側(cè)光式背光，直下式液晶電視獲得新生。深圳市瑞豐光電子股份有限公司副總裁裴小明向記者介紹，側(cè)光式背光模組中LED位于背光模組的側(cè)邊，光通過(guò)導(dǎo)光板從液晶顯示屏表面射出，而直下式背光模組中LED位于背光模組的底部，通過(guò)二次透鏡來(lái)把LED的發(fā)光角度擴(kuò)大，從而減少LED的用量。
“應(yīng)該說(shuō)這兩種方式各有優(yōu)劣。”蘇州東山精密制造股份有限公司研究院副院長(zhǎng)、背光研究所所長(zhǎng)李秀富在接受記者采訪時(shí)表示，“側(cè)光式模組機(jī)兼容性好，可靠性高，直下式模組機(jī)強(qiáng)度好，支持大尺寸;側(cè)光式一體機(jī)更容易實(shí)現(xiàn)超薄和窄邊框設(shè)計(jì)，直下式一體機(jī)組裝則更簡(jiǎn)單，有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。”
那么這兩種技術(shù)路線的主流企業(yè)各自在朝著哪些方向努力呢?裴小明表示，隨著側(cè)光式背光模組入光方式的變化，其對(duì)LED的亮度、功率和散熱能力都提出了更高的要求，側(cè)光式LED封裝更趨向于標(biāo)準(zhǔn)化，同尺寸封裝產(chǎn)品的功率呈增大趨勢(shì)，LED支架材質(zhì)性能和結(jié)構(gòu)性能都在不斷提升。
而直下式背光技術(shù)在朝著低混光、低成本方向邁進(jìn)的同時(shí)，LED功率從1W不斷提升至3W，支架材質(zhì)也從PCT發(fā)展至EMC，發(fā)光體向電光源靠攏，發(fā)光面直徑不斷減小，芯片從正裝到倒裝覆晶也提升了LED的散熱能力。
“電視的背光設(shè)計(jì)通常需要在成本、厚度和亮度之間進(jìn)行權(quán)衡，而各種技術(shù)路線也各有優(yōu)缺點(diǎn)。”侯彥表示，“但是具體到入光方式來(lái)說(shuō)，可以肯定的是，隨著LED價(jià)格的大幅下降，通過(guò)減少使用LED顆數(shù)來(lái)降低成本的驅(qū)動(dòng)力正在減弱。”
應(yīng)對(duì)OLED和LED顯示挑戰(zhàn)
通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)成本持續(xù)降低，從而以高性價(jià)比贏得市場(chǎng)空間。
雖然各自仍有不少缺陷，但是能夠自發(fā)光的OLED和LED顯示屏的出現(xiàn)，還是給LED背光模組行業(yè)帶來(lái)了很大沖擊。而且不僅是自發(fā)光這一優(yōu)勢(shì)，高色域、高對(duì)比度、廣視角以及OLED屏的柔性、LED屏的大尺寸都讓LED背光模組企業(yè)如履薄冰。
如何應(yīng)對(duì)OLED和LED顯示屏帶來(lái)的挑戰(zhàn)?主流企業(yè)不約而同看準(zhǔn)了色域這一指標(biāo)。色域即色彩飽和度，是指顯示器還原自然顏色的能力，色域越高顯示的圖像越鮮艷，越接近自然真實(shí)顏色。一般液晶顯示器的色域約為72%，而OLED的色域可以達(dá)到100%以上。
那怎樣提高LED背光源液晶顯示屏的色域呢?裴小明表示，一是用新型窄半波寬紅綠粉組合，色域約為85%;二是添加綠光芯片補(bǔ)償，色域能達(dá)到95%以上;三是采用量子點(diǎn)熒光粉方案，就可實(shí)現(xiàn)100%以上的色域。
辦法是有了，可是都有各自的局限性。青島海信電器股份有限公司技術(shù)總監(jiān)喬明勝在接受記者采訪時(shí)表示，第一種方案實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為簡(jiǎn)單，且成本相對(duì)較低，但是可實(shí)現(xiàn)的色域值也較低;第二種雙色芯片解決方案可實(shí)現(xiàn)色域值還比較高，但是驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，雙芯片壽命不一致;第三種量子點(diǎn)技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)的色域值很高，但是對(duì)材料封裝的要求也很高，暫時(shí)還無(wú)法滿足環(huán)保方面的要求。
“提高色域只是我們努力的方向之一，超薄機(jī)身、超窄邊框、高亮度、超低功耗、曲面等都是LED背光源液晶顯示技術(shù)迎接新技術(shù)挑戰(zhàn)的應(yīng)對(duì)措施。最終目的還是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)成本持續(xù)降低，以高性價(jià)比贏得市場(chǎng)空間。”對(duì)于背光技術(shù)的發(fā)展方向，多位專(zhuān)家達(dá)成了共識(shí)。
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LED背光源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，占背光模組成本的44%，導(dǎo)光板占16%，燈管占12%，其他如燈罩等占28%。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的成本中占最高份額。
三是背光源模組的優(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。
