簡介lcd背光源產業(yè)及技術

1、LCD 背光源產業(yè)及技術05-28-2002華東電子段 萍摘要 依附于 LCD 的背光源產業(yè)隨TFT-LCD 產業(yè)蓬勃發(fā)展而興旺發(fā)達，本文簡述背光源的技術、應用、產業(yè)現(xiàn)狀和前景，并對介入此行業(yè)的要點作了簡要分析。背光源 背光模塊 導光板極熒光燈一、前言由于 LCD 面板本身不具發(fā)光特性，因此，必須在 LCD 面板上加上一個發(fā)光源，方能達到顯示效果，背光模塊(Backlight)即是提供 LCD 顯示器產品中一個背面光源的光學組件，簡單來說，背光模塊即為LCD 顯示器的一個關鍵零組件，因此，是依附于下游LCD 顯示器的非標準化產品。見圖一。背光源的發(fā)展可以追朔到二期。當時用超小型鎢絲燈作為飛機儀

2、表的背光源。這是背光源發(fā)展的初始階段。經過半個世紀的發(fā)展，如今背光源已經成為電子獨立學科，并逐步形成研究開發(fā)熱點。目前，背光源的主要產品種類有：發(fā)光二極管（LED）、鹵鎢燈、電致發(fā)光（ELD）、極熒光燈（CCF）、陰極發(fā)射燈（CLL）和金屬鹵化物燈等。其中工藝成熟，性能穩(wěn)定，并在彩色液晶顯示器（TFT-LCD）上普遍使用的背光源是極熒光燈。隨著液晶顯示技術的不斷發(fā)展，液晶顯示器特別是彩色液晶顯示器的應用領域也在不斷拓寬。受液晶顯示器的市場拉動，背光源產業(yè)，將呈現(xiàn)一派繁榮景象。所以，加快背光源技術開發(fā)和進程，是擺在我國技術界和實業(yè)界一項極其重要的任務。1二、 光源技術簡介及應用依據背光源的出現(xiàn)年

3、代，在液晶顯示器上的安裝位置，發(fā)光形態(tài)，發(fā)光功率以及發(fā)光亮度等，將背光源技術劃分為四個時代。目前正在朝著亮度 5000-7000cd平方米，可達 10 萬小時的第五代平板熒光燈方向過渡。然而，TFT-LCD 背光源的主品還是極熒光燈（CCF）。熒光燈的發(fā)光功率很高，其可長達 2 萬小時，這無疑是現(xiàn)階段 TFT-LCD 較理想的背光源。背光源是提供面板的光源。主要由光源、導光板、光學用膜片、塑膠框等組成。背光源具有亮度高，長、發(fā)光均勻等特點。目前主要有、 及三種背光源類型，依光源分布位置不同則分為側光式和直下式。隨著模組不斷向更亮、更輕、更薄方向發(fā)展，側光式式背光源成為目前背光源發(fā)展的主流。見圖

4、二。圖二 側光式背光板的構造由于直下式的模塊較厚，不符合輕薄短小的趨勢，因此，目前多以側光式為主，導光板的作用在于引導光的散射方向，用來提高面板的亮度，并確保面板亮度的均勻性，導光板的對背光板影響甚大，因此，側光式背光板的之一。導光板是利用射出成型的方法將丙烯壓制成表面光滑的板塊，然后用具有高反射且不吸光的材料，在導光板的底面用網版印刷的方式印上擴散點，極熒光燈位于導光板側邊的厚端，極管所發(fā)出的光利用反射往薄的一端傳導，當光線射到擴散點時，反射光會往各個角度擴散，然后破壞反射條件由導光板正面射出，利用各種疏密、大小不一的擴散點，可使導光板均勻發(fā)光。反射板的用途在于將底面露出的光反射回導光板中，

5、用來提高光的使用效率。導光板按照工藝流程不同又可分為印刷式及非印刷式，印刷式是在壓克力平板上用具高反射率且不吸光的材料，在導光板底2面用網版印刷印上圓形或方形的擴散點。非印刷式則是利用精密模具使導光板在射出成型時，在丙烯材料中加入少量不同折射率的顆粒狀材質，直接形成密布的微小凸點，其作用有如網點。目前國內廠商大多仍采用印刷式的導光板作為導光組件，印刷式的導光板具有開發(fā)成本低及生產快速的優(yōu)點，而非印刷式的技術難度較高，但在亮度上表現(xiàn)優(yōu)異，模具開發(fā)技術為瓶頸所在，另外，根據形狀可分為平板及楔形板，平板多應用視器，楔型板多用于筆記型計算機。至于擴散板及的主要用途，在于提高正面的亮度，擴散板的作用在于

6、讓光的分布更加均勻使從正面看不到反射點的。然由于光自擴散板射出后，其光的指向性非常差，必須利用棱鏡片來修正光的方向，達到聚光的效果，提高正面的亮度。就應用范圍而言，、主要用于小尺寸、單色光（綠色、紅色）。最近也陸續(xù)有白光（全色）和背光源出來。但由于亮度較暗其基本上用于英寸以下小尺寸液晶顯示。如：、機等。全色（白光）、大尺寸亮度背光源，現(xiàn)在主流仍然是用做光源，而且經過多年的開發(fā)技術工藝比較成熟，信賴性高，性能穩(wěn)定。現(xiàn)在大中型尺寸（-英寸）液晶顯示屏普遍用。其具體民用產品有：液晶電視（-）；液晶電腦顯示器（-）；手提電腦顯示器（-）；便攜式（-）；汽車、火車、飛機載電視、顯示（-）；機（-）；便攜

7、電視（-）；兒童學習機、掌上電腦、（-）。機（-）；工業(yè)儀器顯示（-）；可視三、 產品發(fā)展趨勢1尺寸多元化及輕便化隨著國際行業(yè)迅速發(fā)展，使得相關行業(yè)不斷推陳出新，產品尺寸朝多元化和輕便化方高發(fā)展，背光源作為產品的趨勢，致力于產品的多元化和輕便化。組件之一勢必配合此發(fā)展2 射出成型形導光板成為主流3背光源模組中最技術為導光板的光學技術，目前主要有印刷形和射出成型形二種導光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打點，腐蝕等占很少比例，不適合批量生產原則。印刷形因為其成本低在過去較長時間內成為主流技術，但合格品不高一直是其主要缺點，而目前產品要求更精密的導光板結構，射出成型形導光板必然成為背光源發(fā)展主流

8、，但相應的模具技術難題只有少數大廠能夠克服。3 產品的高亮度化一直對背光源的發(fā)光亮度要求很高，但高亮度也使得耗電量居高不下，背光源作為模組中最費電的配件，已不適應可攜式資訊產品的要求，因此在不增加耗電量情況下提高背光源亮度進而增加最費電的配件，已不適應便攜式產品的要求，因此在不增加耗電的情況下提高背光源亮度進而增加 LCD 亮度也是主要發(fā)展趨勢之一。當前的目標是達到 5000-7000cd平方米亮度達到 10 萬小時的平板熒光燈。四、 背光源市場及發(fā)展全球及背光源產業(yè)以亞洲為生產重心，年生產值地區(qū)分布比例是：（）、韓國（）、（）三地幾乎包辦全球產能。其次是大陸（）、歐洲（）（）。不同的？產品主

9、要生產地區(qū)不相同，但明顯看出主導整個市場，尤其是在高價產品市場上。號稱液晶顯示器王國的，不僅發(fā)展歷史完整悠久，能夠提供各項材料及設備，加上每家廠商擁有下游應用產品品牌、開發(fā)、生產能力，產業(yè)結構完整是最大優(yōu)勢。韓國廠商規(guī)模夠大且集中力量在大尺寸面板，短時間創(chuàng)造世界前兩大廠地位。后起之秀，以世界最重要場。年產品生產王國，龐大內需市場，加上全力支援，快速搶占市銷售額約為億；年產值則達到；預估到年，產值可達億，占全球市場份額的三分之一。背光源市場主要根據產品市場的變化而變化，根據資策會統(tǒng)計：全球市場在整體數量上每年將以以上的速度成長，消費大眾對產品高畫質、高度及視角的要求，必將使得背光源發(fā)展迅猛。另根

10、據富士總研對全球背光源模組市場的統(tǒng)計資料顯示：年全球背光源模組的銷售額已達億日4元，雖然背光模組的價格會隨價格的不斷下調會有所降低，預計仍會以以上的比例快速成長，到年銷售金額會達到億日元。圖三市場需求圖五、產業(yè)特點及介入意見背光源產業(yè)是伴隨平板顯示器特別是液晶顯示器的發(fā)展而逐步形成氣候的。國內外研究開發(fā)商和生產企業(yè)主要有：的雷電氣、富士通化成；韓國的 Wuyoo；我國省的瑞儀、大億；德國的 OSRAM SYLVama 以及我國的帝光、偉志等。那么，背光源產業(yè)的市場在哪里，究竟有多大？大家知道：世界顯示器產業(yè)主要集中在東亞的日本、韓國和已經成為世界最大的 CRT、TN-LCD 生產國。據統(tǒng)計：2

11、000 年中國顯示器產業(yè)銷售額約為 407 億元。其中液晶顯示器為 60 億元。到 2005 年，中國顯示器產業(yè)的工業(yè)總產值約為 600 億元，其中液晶顯示器約為 80100 億元。液晶顯示器背光源能量巨大的潛在市場。據IDC 和夏普提供的資料，2005 年全世界液晶顯示器（包括 TFT）市場約為 360 億。這是令背光源開發(fā)商和生產企業(yè)為之心動的數字。我國的背光源生產仍處在起步階段，目前尚未形成規(guī)模經濟，TFT-LCD 背光源幾乎全部依賴進口。因而，研究開發(fā) TFT-LCD 背光源并逐步推進社會意義。進程，具有重要的經濟和相對于面板廠商需投入大筆于機器設備，背光板模塊廠商所需資本支出相對較小

12、，因此初期產業(yè)進入并不高，吸引許多中小型廠商跨入此一領域。然而，由于背光板模塊并不是可以大量量產的商品，在 TFT-LCD 面板應用范圍越趨廣泛下，產品尺5寸及規(guī)格也就越來越多，其中，導光板的規(guī)格、尺寸及厚薄各家面板廠商皆不相同，背光模塊廠商必須針對各家客戶的需求，以設計各種不同的背光模塊。此外，零組件的供應來源是否，線上的訓練和品質，加上后段組立能否達到量產等議題皆值得追蹤，故盡管在初期不大下，小廠，惟實際能爭取到客源，穩(wěn)定量產出貨的廠商將僅是少數。依據 MIC 預估，未來背光模塊市場前五大廠商將掌握 70以上的市占率。 就、韓國廠商經驗而言，目前和韓國背光模塊市場雖都沒有獨大廠商，不過，前幾大廠商在國內市場占有率卻皆已達 6、7 成。其中，在市場方面，由日立以 16占有率居冠，富士通化成、Yuka 及 Stanley 各以 12占有率緊追在后。由于背光模塊認證期間長，一旦獲得 LCD 面板廠商采用后將不會輕易