三星技术液晶电视LED背光技术带动传统产业升级

LED背光技术带动传统产业升级

时间:2011年11月21日
  近年来,LED作为背光源的液晶电视由于具备轻薄便携、画面细腻、无汞环保,以及高辉度、高色域等特点,众多电视厂商风头强劲,越来越多的电视机品牌加入到LED背光电视市场份 电能半导体解决方案群光电能选择安森美半导体为最佳全球合作伙伴栅极器件电阻安森美半导体推出新型功率MOSFET灯具台灯高档灯饰消费需求迫使行业全面升级 齐看照明新趋势系统模块现场配电管理系统中的现场总线应用触摸屏拓扑台湾地区两岸厂商:布局高端才能摆脱日韩纠缠可编程器件功能赛普拉斯推出新型具有增强模拟性能的PSoC®1器件伊朗拟开发“内联网”及自制电脑操作系统汽车中国年中2012年中国汽车电子市场将超过美国电力上海世博会尚德电力抢抓“后世博经济”机遇

  近年来,LED作为背光源的液晶电视由于具备轻薄便携、画面细腻、无汞环保,以及高辉度、高色域等特点,众多电视厂商风头强劲,越来越多的电视机品牌加入到LED背光电视市场份额的争夺之中,创维集团显示技术事业部总裁李小放也预测,LED背光源液晶电视已迅速走入消费者的视野,2010年第一季度采用LED背光的液晶电视比率约10%,到了2010年第四季度将快速增长到30%,预计2012年将有机会超过CCFL背光出货。由于LED背光电视迅速增长,极大地推升了LED的用量,背光正成为LED产业发展的主流应用之一。

  LED背光电视市场的迅速扩大,确实展现出广阔的市场商机。目前看,该产品还存在许多技术问题需要克服,因此技术更新的速度相当快。

三大背光技术比拼孰优孰劣

  LED背光源技术有3种:直下式三色RGB-LED光源、直下式白色LED光源和侧边式白色LED光源。这其中,最早出现的又是三色RGB-LED技术。

  和传统CCFL背光源技术相比,RGB-LED电视的优点主要体现在色彩表现力和对比度两方面:由于采用了RGB三原色独立发光元件,因此RGB-LED电视的色域范围大都能达到NTSC的120%以上,部分经过良好调校的机型甚至可以达到150%左右的色域范围,RGB-LED电视也可以支持背光区域调整技术,亮度调节更是很容易实现,因此在对比度方面,其往往能够达到千万级的动态对比度,这对于提升电视的图像质量有着非常关键的作用。

  由于RGB-LED技术优势明显,让索尼、夏普、三星等彩电巨头曾投入重金研发。也都推出了一些基于RGB-LED技术的产品,不过价格高得离谱。从出现到现在,虽然RGB-LED技术历经多年发展,但在成本上并没有实质性的降低,慢慢地,这些企业都减少了RGB-LED技术的研发投入,RGB-LED在市场的声音渐小。虽然夏普还少量推出RGB-LED产品,但作为夏普高端产品发售,其售价昂贵,市场普及难度大。

  从2009年年底开始,运用白光LED背光源的液晶电视就不断出现在人们眼前。如三星、海信、康佳、创维等国内企业推出的LED背光电视全部采用白光侧入式LED背光源,覆盖26英寸-47英寸全系列等。其他厂商包括索尼、夏普、长虹、同方等都推出了各自的白光LED光源液晶电视。

  目前直下式白光LED和侧入式白光LED都有代表性厂商参与其中。比如推直下式白光LED液晶电视产品及芯片的有夏普、创维、海信等,推侧入式白光LED液晶电视产品及芯片的有三星、索尼、同方等。

成本决定技术走向

  从工艺设计角度来看,白光LED直下式结构最容易替代传统液晶背光源的应用方式,其技术难度和需要对产品设计做出的修改量最小。相比之下,侧入式白色LED技术又有了它的优势。不过,由于采用侧入式结构的目的主要是为了设计出更为纤薄的电视机,所以液晶电视原有的主机电源、电路、屏幕电源和散热片等方面都需要向超薄化改进。这也会导致侧入式白光成本增加,使其短期整机成本高于背光模组更复杂的直下式白光LED电视。

  直下式白光LED技术在画面调控上的优势是明显的,这会导致这项技术的产品在最终的影像显示能力上要优越于侧入式白光LED技术。白光两大技术流派都各有优劣势,就看谁的产业化更快。目前三星LED电视的销量最大,侧入式取代CCFL的几率要大一点,但随着如海信、创维等主推直下式白光的国内企业大规模推广,未来到底是直下式占主流还是侧入式占主流,还需市场来做决断。

  对比来看,RGB-LED色域表现略好,劣势是成本较高,电视成品的售价尚难以让普通消费者接受;而白光LED光源,虽然在色域上稍逊于RGB-LED,但是其相对较高的对比度以及可以承受的成本是RGB-LED不能比拟的。

  热效应问题未得到完美解决。直下式LED大尺寸背光源,有一定量的混光高度,对散热有一定的帮助,并且在整个的LED大板上会相应的做散热板,达到散热效果。由于现在LED灯的功率比较高,并且有一定的能量以热的形式释放,而背光源对散热要求很高,对现有技术是一个挑战。

  有专家认为在技术发展趋势上,还有蓝光LED+RG荧光粉的白光LED技术作为备选方案。由于具备较佳的色域、适中的价格,有可能成为液晶电视背光源的折衷解决方案。由于直下式RGB-LED光源技术复杂,量产难度大,目前规模化的市场推广困难重重,因此目前采用这一应用模式的产品少之又少。三种LED光源方案的竞争,其实就是直下式白光LED和侧入式白光LED之争。

  现有市场方向中侧入式白光LED之争受益于导光板的良率、散热成本下降、LED效率提升使得侧入式白光LED已成为重要的背光方式之一。侧入式白光LED动态控制技术、直下式白光LED和2D区域动态背光控制技术成为未来重要发展方向。

价格推动市场渗透率

  技术发展对成本的降低效用是明显的,成本降低使得产品价格更具市场竞争力。在白光LED液晶电视中,光源占据的成本超过整机的1/3,而白光LED光源每年价格下降至少20%以上这必然导致未来LED电视会存在巨大的降价空间和市场普及的可能。

  LED背光模组成本的下降幅度超过了传统CCFL背光模组。以40寸LED背光液晶电视为例,该LED背光模组的成本平均价今年一季度时还为118美元,到四季度时这一数字将下降至100美元。研究表明40寸液晶电视LED背光模组的成本价格到四季度时将下降到100美元,和CCFL背光模组的价格差距将从2009年初的3.7倍降低至2.8倍。面板厂商和电视品牌厂均在致力于开发低价的LED背光模组。这也促使LED背光的市场份额迅速扩大。2010年LED背光模块占整个大尺寸液晶面板市场的份额将达42%。2012年LED背光的市场渗透率将达到67%。如从各细分市场来看,笔记本电脑市场的LED背光渗透率最高,2009年已达61%,2010年将达84%,预计至2012年笔记本电脑将停止使用CCFL做为背光源。液晶显示器受价格因素的影响更大,应用LED背光的速度会慢一些,但2009年台湾厂商仍然开始将LED应用于液晶显示器之中。预计2010年渗透率将增长到16.8%的比例。至于液晶电视市场,预期2010年渗透率将达20%。

传统电视机厂商走向何方

  现在,彩电业界面临着产业转型的问题,LED背光让大家看到了些许方向,和网络电视的内容提供商融合也是他们正在思考的问题。不过,眼下彩电厂家在LED背光电视上的同质化竞争仍不可避免,两种方法也即将上演:价格和技术。因为中国彩电厂家面临的行业洗牌和整合都是极其现实的。

  对国内电视厂商来说,背光、模组、整机这三个环节的关联度是很高的。整机要有成本竞争力,要有充分的差异化竞争力,必须与背光模组进行匹配,进行差异化的设计。如何完成从市场上购买标准化的模块产品,以胜过国外的产品。国内传统电视机厂商需要考虑无论是外延、芯片、还是封装,产业链上下游的企业整合在一起,就可以根据同一目标产品进行定义和设计,生产出来的产品才有可能超越国外的品牌。而中国的LED企业其实无论在封装、芯片、外延,甚至衬底材料上都已有了相当的积累,可是它们往往不知道应用市场在哪里,也就下手。如果能通过政府或产业联盟出面,把产业链加以整合,有可能赶上国外企业。

  中国是CRT大国,在CRT时代已经形成了一个完整的产业链,现在进入液晶时代,这一两年内,海信、康佳都推出了LED电视,但所用光源都是外购或未大规模量产的本品牌产品,国内彩电企业也已经准备了在向LED技术的过渡。距离形成一个完整的产业链,所用的时间会比CRT时代更短。这是一次产业升级的机会。随着又一年五一黄金周价格大战的到来,各大电视机品牌除了高调推出新品,拼价位外,也许高层决策者更多考虑创新型的理念和新型战略产业的融合时代来了!

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