LCD-TV的背光模组大约占原材料成本的23%(15英寸)到37%(30英寸),是LCD-TV原材料中比例最大的一部分。因为LCD本身不会发光,故需要背光模组为LCD-TV提供光源。背光灯模组主要包括三部分,分别是光源、导光板、光学膜。光源就是灯管。导光板的作用是将线光源雾化成面光源。光学膜的主要作用是凝聚光线,提高亮度。其中光学膜最昂贵,占到背光模组成本的44%,导光板占16%,灯管占12%,其它如灯罩,外框等占28%。
光学膜主要包括扩散膜和棱镜片两种。棱镜片又叫增亮膜,顾名思义就是增加亮度,主要以聚脂( P o l y e s t e r )或聚碳酸脂(Po l y c a r b o n a t e )为原料,利用射出成型或贴上压克力树脂的方式、制作锯齿状的板面,藉由上下两片、垂直交错地压合于两片扩散片中间,可让原已扩散开来的光线再度集中、减少光耗损率,故可增加亮度,现以美国3M公司的专利BE F 产品(Br i g h t n e s s E n h a n c e Fi lm)为代表。增亮膜至少可以增加亮度60%,尤其是目前LCD-TV亮度不够,所以增亮膜通常使用两片。增亮膜牵涉到诸多方面的技术,一是塑料的精密射出成型,二是精密光学,三是精密模具。能同时掌握三种技术的公司只有3M,3M拥有增亮膜的多项专利,其产品占全球市场的80%左右。日本日东电工能够制造类似的增亮膜,不过品质稍差于3M。日东电工市场占有率为20%。三菱化工目前正对增亮膜进行研究,已经推出少量产品,性价比不如3M和日东电工,基本上没有市场占有率。
增亮膜的技术门槛很高,在相当长的时间内恐怕都是这种格局,所以增亮膜的价格也不可能降低。光学膜还包括扩散膜和反射板,不过生产难度都不高,所占成本比例也很低。
导光板的作用主要是将光线分布均匀并引导光的散射方向,增加亮度。导光板有两种制作方法,一种是印刷法。用网版印刷的方法在有机玻璃表面印刷上众多疏密不均匀大小不一的微小凸点,这些凸点是具备不同的折射率,将背光灯管的线性光源折射后由导光板正面射出均匀的光线。另一种是非印刷法,主流方法是用精密模具在导光板在射出成型时,在有机玻璃中加入少量不同折射率的颗粒状材质(通常是油墨),直接形成密布的微小凸点,其作用有如网点。印刷法的效果不如非印刷法,但是成本低,不过需要人数多,制作时间长,合格率低,已经逐渐被淘汰,不过国内还是不少厂家使用。非印刷法效果优异,使用人数少,速度快,效率高,但是技术门槛很高,需要掌握精密射出成型,精密模具,光学等技术才能掌握。目前世界上有三家企业精于此道,市场基本也有这三家把持,按照2002年台湾IEK统计数据显示,市场份额分别是旭化成(35%)、三菱Rayon (25%)、Kuraray(18%)、其余大多是印刷法生产的导光板。同时旭化成也是有机玻璃材料的最大提供商,占据市场超过50%的份额。而三菱Rayon在有机玻璃生产加工技术方面是全世界最优秀的,三菱Rayon也积极在亚洲布局,2001年9月与丸红商社(出资20%)合资在江苏南通成立南通丽阳化学公司,专事生产有机玻璃粒,年产能为4万公吨预定2003年秋季开始量产,2002年12月又在同一个工业区内独资成立三菱丽阳高分子材料(南通)公司,专事生产有机玻璃板,年产能为2万公吨预定2005年5月开始量产。 之所以选择南通,就是因为南通附近有大批导光板企业。旭化成则进占韩国市场,与韩国RAYGEN公司成立合资企业生产导光板。
台湾企业在精密模具设计方面具备优势,因此台湾有众多企业能够自己开发非印刷方法的导光板制造工艺,瑞仪、中强光电、辅祥、兴隆发就采用模具成型法制造导光板,但是导光板需要的有机玻璃原料 台湾必须进口获得。
背光模组使用的灯管是LCD-TV的光源,其亮度决定了LCD-TV的光通量和对比度,对于LCD-TV,其最低光通量不能低于400cd/平方米,对比度不能低于500:1。否则图象质量无法接受。另外LCD-TV要考虑视角问题,所以不能采用电脑监视器的侧光布局,必须采用直下式布局,直下式布局要达到光线分布均匀和足够亮度,需要更多的灯管,同时直下式厚,也使LCD-TV不如显示器那么薄。因此,LCD-TV需要使用大量灯管,至少是电脑监视器的两倍,17英寸电脑监视器使用灯管一般为8根,LCD-TV则翻倍。对于22英寸的LCD-TV需要使用至少16根灯管,32英寸至少使用32根灯管,灯管数量大增是背光模组超越彩色滤光片成为最大成本源的主要原因。按照灯管发光亮度,长度直径、寿命的不同,灯管的成本在1-2美元之间。
LCD使用的灯管是CCFL(冷阴极荧光灯管),目前世界上能制造CCFL的厂家屈指可数,主要是日本厂家,包括Harrison-Toshiba 照明、Stanley 电气、West电气、Sanken电气及韩国锦湖(Kumho Electric)电气。依照台湾IEK统计数据市场占有率依次是Harrison-Toshiba 照明的42%、、Sanken电气的22%,West电气的15%。 Harrison-Toshiba是世界知名的荧光灯具厂家,属于东芝关联企业,在中国大陆昆山社有合资公司。在台湾,2003年3月10日,该公司台湾的生产基地投产,月产量在今年第三季度可以达到100万支CCFL灯管。同时在韩国该公司决定在2005年之前,于忠清北道梧仓工业园区投资5千万美元,兴建CCFL 工厂,并自2006年4月开始启用;Harrison-Toshiba的份额会越来越大。因为韩国LCD面板产量世界第一,因此,韩国积极发展CCFL行业,目前锦湖电机 是韩国主要的CCFL业者,月产量160万支,并配合南韩面板业者投资中国内地,以内地为新据点建设新厂。Clean Creative ,2002年下半再添2条生产线,以使月产能达120万支。Wooree ETI 计划在2002年内新增1条生产线,将产能从50万支拉高至100万支。而台湾也有威力盟在实验生产CCFL。
将背光灯、光学膜、导光板、灯罩等组装成背光模组也是一个产业群,但是不完全是一个组装产业。与关键组件企业也有关系,例如灯管,灯管不合格整个LCD屏就报废,所以选择上游企业非常谨慎,一旦选定,很少更换。因此从事背光模组的企业通常也都从事背光模组组件的生产。另外近年来背光模组企业为了保证销售、降低设备、厂房、储藏及运输成本,通常都会和LCD模组生产企业结成联盟,统一在一个场区里面。称之为In-house。因此背光模组的市场化越来越不明显。分成三个部分看,韩国,至今已有超过20家厂商投入,在2000年下半年韩国所生产的背光模块量便已超越韩国前三大TFT-LCD厂的总需求量。韩国主要生产背光模块的前五大厂为Taesan LCD、Wooyoung、Heesung精密、Shinpyung物产及Sangnong。前两家主要供应三星和LG飞利浦。
日本,主要LCD背光模块供应厂商包括Stanley电气、日本Denyo、茶谷产业、富士通化成、多摩电气2000年居全球背光板出货量榜首。其中仅Stanley电气就囊括全球25.8%的占有率,Denyo也占有19/9%市场(图四)。虽然家数不多,但占有全球超过80%的市场占有率。但是近年来,日本LCD模组产量下降,因此市场占有率急剧下降,已经不超过50%。这些企业纷纷进军台湾,与台湾业者建立合作关系。
产品 技术来源 厂商名称 月产能(万组)及时程
背光模块 独立 中强光电 8条生产线,月产量25-32万,联盟厂家奇美电子与友达。
奈普光电 (铼德投资) 现有3条生产线,月产8-10万片;另加强研发导光板
和立联合 2001年4月量产,月产能7-10万片,联盟厂家瀚宇彩晶、友达。
Stanley电气 大亿科技 2000年中量产,月产10-20万片,联盟厂家彩晶、奇美、华映。
茶谷兴业 福华电子 月产量3万片。联盟厂家华映。
瑞仪光电 (大同子公司) 每月产量达60万片,台湾第一,联盟厂家彩晶、奇美、华映。
辅祥 月产量17-20万片,联盟厂家华映、奇美。
日本夏普 科桥 月产量20-25万,广辉、华映、彩晶。
背光模组技术门槛和资金门槛很低,又是朝阳产业,因此大批厂家进入有超过30家工厂投身背光灯模组组装行业。由于原材料占背光模组成本近九成, 因此难以就材料取得方面有效地降低成本, 这对背光模块厂商而言,增加获利的努力空间就仅剩下约占一成的组装及其它费用。但是大部分背光模组厂家多采用In-house模式,获利遭LCD模组厂商挤压、及同业的竞争压力下, 薄利多销现已成为业界普遍的现象。In-house模式也使背光模组厂家难以开拓新客户。以今年第一季各家厂商的表现来看,其中龙头厂商瑞仪光电凭借其量产规模、自有技术等优势,首季仍可维持获利,其余厂商多呈亏损状态。
于是,台湾厂家大批投资中国内地,瑞仪光电在江苏吴江建设规划月产100万的背光模组厂;中强广电在苏州建厂,规划产量达每月50万;辅祥在江苏吴江,规划月产量80万;科桥电子也在吴江,规划月产量达50万;和立联合在苏州,规划月产量为50万片;福华电子在吴江,规划月产量高达100万。大亿科技在无锡,规划月产量为10万片。
激烈竞争的背光模组市场只有靠规模出效益,大者恒大。不过由于背光模组上游竞争不充分,加上目前背光模组厂家度日维艰,价格一降再降,因此背光模组的价格不可能下降很多。