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電子器件:景氣有望延至09年初之一http://www.sina.com.cn 2007年10月23日 11:59 頂點財經
平安證券 邵青 從1998年第4季以來,目前大尺寸TFT LCD面板的供不應求現象,屬于第5個較正式循環的“供給<需求”階段,這一階段可望持續至2008年。能否延長景氣時期,關鍵在于勿讓面板價格漲幅過大及控制產能增加,此將攸關面板廠在這波景氣上升階段可創造多大利益。 液晶面板企業的盈利決定于產品價格與成本的比較,全球范圍內產能擴張與全球對液晶面板的需求決定價格,而零組件材料及其運輸成本、折舊等決定面板成本。 全球新增液晶面板產線主要是7.5代以上大尺寸液晶面板產線,特別是夏普和三星的8代線相繼投產,LPL 8代線也將于2008年開建,2009年投產,2009年底夏普10代線也將投產,這些產線主要面向40吋以上液晶面板,夏普、三星、LPL8代線投產會帶來40-52吋級液晶面板價格快速下滑,而夏普10代線的投產則會帶來57-65吋級液晶面板價格下降,下降幅度取決于相應吋級電視的需求。 由于友達與奇美電等一線大廠擴充的產能以及資本支出有限,而二線廠華映已偏重于中小尺寸面板與IT面板的出貨,彩晶則著重在IT面板以及沖刺品牌上,韓國雖然有S-LCD新的8代線產能開出,但因為傾向自用,所以大致上2008年面板供應緊張局面幾可定調。 中小尺寸新增產能來自兩方面,一是新建生產線,如大陸深天馬即將投產的4.5代線,大陸信利新建的2.5代線,及京東方擬建的4.5代線;二是將原本用于生產NB及顯示器液晶面板的4.5、5代生產線轉產中小尺寸液晶面板。 中小尺寸面板需求增長的主要原因有2個,一是應用面的擴增及需求成長,包括數字相框、可攜式DVD播放器、智能型手機、以及GPS導航系統等,同時需求尺寸愈來愈大,也快速消耗原有的中小尺寸產能,使得整體供應面吃緊。其二是PC、TV應用等大尺寸面板需求,自第2季起也開始急速回升,在大尺寸價量都回穩的情況下,面板廠無法挪撥更多4.5代,甚至5代產能生產中小尺寸,也使得中小尺寸正在火頭上的需求無法及時被滿足,而出現供不應求的狀況。 在液晶面板成本結構中,原材料成本占70%以上,因此降低原材料的成本才是關鍵。這也是為什么TFT-LCD面板廠必須要有完善的上游供應鏈才有成本控制力。液晶面板的關鍵原材料包括背光模組、彩色濾光片、驅動和控制IC、偏光片、玻璃基板。 目前國內液晶產業發展的困境在于,國內液晶顯示器的相關基礎產業薄弱,主要TFT-LCD制造企業在生產液晶屏的同時還不得不背負發展整個產業鏈的重任,也就是說這些先入企業必須在自己發展的同時還要搭建一個提供液晶顯示器產業發展的公共利益平臺。 隨著國內TFT-LCD產業的不斷擴大,國內產業配套能力日漸得到加強,未來通過技術升級實現成本的大幅削減的策略的影響會越來越小,人力成本、土地成本、到達終端消費市場的運輸成本對總成本的影響會越來越明顯,這些方面將促進國內TFT-LCD及其下游產業的長遠發展。 第一章前言 “忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開。”這句詩用來形容2007年全球液晶面板行業景氣復蘇及其對行業影響一點不為過。2007年2季度全球主要液晶面板企業全線盈利,包括2006年巨虧8.06億美元的韓國LPL,以及巨虧2.22億美元(17.7億人民幣)的大陸京東方。京東方初嘗其5代線季度盈利的勝果,而且實現全年主業盈利也沒有太大懸念,為此京東方也停止了其3月份作出的剝離5代線計劃。 然而這一波景氣能持續多久? 液晶設備投資、產能增長與液晶景氣循環 TFT LCD面板業有所謂的“液晶循環”(Crystal Cycle)說法,也就是面板供給及需求之間,呈現著一段時間內供需緊俏甚至供不應求,但接下來卻是供給過剩的循環現象。造成此種供需關系循環性的大幅波動,主要是供給面產能擴張,需求面(尤其是新應用需求)及成長幅度難以事先預期,加上投資建廠到量產,需要一段時間所致。 由于建新面板廠從用地及產線規劃、生產設備下單、廠房基礎建設、機器搬入以至良率調整,需要1.5~2年時間,但是通常廠商是看到面板需求大增后才有信心積極擴產,待各家廠商紛紛投入,又過1~2年各工廠進入量產階段時,已因供給過多而進入供過于求階段。 1999-2000及2003-2004年全球液晶產業設備投資高速增長,然1999-2000年液晶面板投資主要是中小尺寸面板投資,總體投資額并不是很大,對大尺寸面板市場的沖擊還不十分明顯。 2003-2004年液晶面板設備投資增長110%,且主要為大尺寸面板投資,產能快速擴張,2004、2006年大尺寸液晶面板價格快速下滑。國內上廣電NEC、京東方分別于2004年底、2005年初投產,且投產初期產能不大,單位成本高,市場價格快速下跌,因此投產后一直未完全走出虧損泥潭;2007年第2季大尺寸液晶面板價格回升,加之京東方、上廣電NEC自身成本下降,京東方從第2季開始主業盈利,上廣電NEC也從7月開始實現盈利。 各循環的“供給<需求”階段以及“供給>需求”階段并無一定的時間周期,過去以為面板景氣好時“供給<需求”階段可以維持3~5季,景氣壞時則持續3~4季,但2006年8月面板景氣轉好僅維持3個月,2006年12月景氣轉差至2007年2、3月間落底亦僅3個月,無疑地,在TFT LCD產業逐漸成熟后,淡旺季因素比過去扮演更重要角色。 從1998年第4季以來,目前大尺寸TFT LCD面板的供不應求現象,屬于第5個較正式循環的“供給<需求”階段。能否延長景氣時期,關鍵在于勿讓面板價格漲幅過大及控制產能增加,此將攸關面板廠在這波景氣上升階段可創造多大利益。 液晶面板產業趨于成熟、循環價格波動幅度將變小 由于臺灣大舉投入TFT LCD面板產業,已有10年以上時間,對于營運獲利重視度已遠高于市占率,韓國廠商亦是如此,故未來要再見到過去面板價格刀刀見骨的殺價競爭,恐將愈來愈難。至于價格上漲幅度方面,因面板占LCD TV及LCD監視器系統的生產成本比重過高,在終端產品價格難以大幅上漲、TV及監視器生產廠商毛利率亦低于10%雙重限制下,面板價格上漲的幅度將受限。 大尺寸TFT LCD面板價格長期而言雖是向下滑落,但是各年度間價格起伏常有意料外的波動,如1999年第3~4季時,15吋監視器用LCD價格較前一年同期上漲30~40%;2001年第1~3季當時主流的14.1吋NB用LCD及15吋監視器用LCD則是較前一年同期下跌50~60%;起落之大,足以使稍不留神的企業淹沒于價格波動的洪流之中。 在2002年第2~3季、2003年第4季至2004年第2季,也是各主流尺寸PC面板價格較前一年同期明顯成長時期,價格成長幅度少則15%、多則35%。2003年第3季至2004年第2季,亦是2000年以來,面板廠營業利潤率最高的時期,主流尺寸PC面板應有高達25~35%的營業利潤率,面板廠含TV面板的整體營業利潤率也有20~30%,遠高于2007年第1季時2%以下營業利潤率。 相對地,在2002年第4季至2003年第2季、2004年第4季至2005年第2季,2006年第2~3季以及最近的2007年第1季,主流尺寸PC面板價格較前一年同期分別約下降20~35%、30~45%、30~40%、25~30%,TV面板則因市場仍屬高度成長期,各尺寸價格相對前一年度皆是大幅下降,易跌難漲大勢明顯。 從面板價格年度變化進行歷史分析,可以得到幾個通則,即:1、面板價格易跌難漲,上漲幅度有縮小趨勢;2、全球液晶面板主要產能已經建立,面板價格變化波幅趨于縮小,下跌幅度30%漸成為最后防線,因為面板廠零組件成本及折舊攤提下降有其限度,當某一尺寸面板年度跌價幅度達到30%以上時,面板早已處于流血經營狀態,而未來要在PC面板見到20%年度跌幅日益困難。 液晶面板企業盈利決定于產品價格變化與產品成本控制 液晶面板企業的盈利逃脫不了傳統的經濟學法則-產品價格與成本的比較,全球范圍內產能擴張與全球對液晶面板的需求決定價格,而零組件材料及其運輸成本、折舊等決定面板成本。因此,要研究無論是液晶面板行業還是某一液晶面板企業的盈利情況必須要考察全球范圍內液晶面板產能及其增長變化情況,以及液晶面板成本構成。 第二章世界液晶顯示器件產業狀況——供給與需求 2.1. TFT-LCD產業特征 TFT-LCD產業呈現出以下特征:它是資金密集型、技術密集型、上中下游產業鏈聯系緊密型的產業,同時也是產業鏈聚集型產業。其產業線建設、產能增長、性能提升、成本下降的速度都極快,產品競爭極為激烈;該產業的門檻高,進入困難,進入后想退出更難;產品應用范圍廣,市場前景廣闊,市場容量極大,技術應用基本成熟,已發展成推動顯示產業發展的主流產業。 TFT-LCD產業不僅初始投資大,競爭激烈,而運營成本也很高,例如:生產能力為9萬片/月的京東方5代TFT-LCD生產線,能生產15英寸LCD面板144萬塊/月(或生產17英寸LCD面板108萬塊/月),一般TFT-LCD大企業的生產周期(從原材料進貨到面板售出)約4周~6周;每月材料和成品積壓的資金就高達1.2億美元,如果成品庫存增加一天就有400萬美元的資金積壓。所以原材料的采購、生產周期和市場銷售已經合為一體,運營的好壞已嚴重影響著企業的效益,這就要求上、中、下游產業必須加強聯合,加強地區集聚,否則將大大增加運營成本。 為了增強競爭力,必須建多條、多代生產線;因為每代生產線只有3個~4個最佳經濟切割尺寸。為了提高生產線運轉效率,每條生產線每年只生產2個~3個品種。此外,基板尺寸越大,加工同一產品越經濟,以5代線為基準,投入產出比是:1:1.34,6代線為1∶1.46;7代線為1∶1.51;8代線為1∶1.65。我國已建的3條5代生產線,只能生產電腦液晶顯示器和27英寸以下的電視屏,無法與別人競爭,要建6代、7代線又要有巨大投資。這就是建TFT-LCD生產線后,企業就變成吞錢的老虎、燒錢的機器的原因。2004年第5代TFT-LCD生產線全面量產以后,使15英寸、17英寸、19英寸臺式電腦用面板的價格迅速下滑,使LCD顯示器代替CRT顯示器不可改變,并加速實現。 為了爭奪大尺寸電視機市場,各大公司都在加快對6代~8代線的投入。2004年夏普6代TFTLCD建成,2005年三星7代線建成,2006年LGP和夏普的7.5代線、8代線建成,2007年三星和SONY合資8代線建成后,出現32英寸以下TFT-LCD電視與CRT電視激烈競爭,而40英寸~50英寸LCD電視與PDP激烈競爭的局面,使TFT-LCD產業又進入液晶電視應用的新時代。由于投資巨大,市場過熱和市場競爭的激烈,大尺寸液晶面板市場價格劇烈下滑,這就形成了先上馬的企業獲利,后跟進的企業虧損或微利的局面。雖然TFT-LCD的價格不斷下滑,2006年TFT-LCD的銷售額仍超過其它所有顯示產業的總和。在未來一段較長時間內,TFTLCD產業在顯示產業的霸主地位很難被新的顯示產業替代。 2.2.液晶面板世代劃分及其可切割各型面板片數 除上述大尺寸液晶面板新增產能外,奇美新建6代線2008年產能將逐步釋放,6代線主要面向37吋以下電視面板,也可用于顯示器面板的生產;其它產線主要以擴產為主,擴產產能的釋放有一定的彈性,加之中華映管將部分5代線產能切入中小尺寸液晶面板的生產,而08奧運商機會促進液晶電視需求,將高世代用于大尺寸電視面板的生產線調至生產顯示器的產能有限,因此2007、2008年顯示器液晶面板的供應大體維持比較緊張的狀態,京東方2007、2008年實現整體盈利沒有太大懸念。受需求淡季因素影響,顯示器液晶面板價格2007年四季度會有一定程度下跌;另一方面,2007年顯示器液晶面板供應緊張局面會使得部分下游廠商在四季度及明年初增加面板庫存,延緩這一階段價格下跌,但也會削弱2008年二、三季面板價格回升幅度。新產能的建立以及由于大尺寸電視需求不足而將高世代生產線調配至生產顯示器液晶面板的可能將影響2009年顯示器液晶面板的供給進而價格,因此2009年出現何種局面還需要觀察。 中小尺寸新增產能來自兩方面,一是新建生產線,如大陸深天馬即將投產的4.5代線,大陸信利新建的2.5代線,及京東方擬建的4.5代線;二是將原本用于生產NB及顯示器液晶面板的4.5、5代生產線轉產中小尺寸液晶面板。過去生產中小尺寸面板的產線,由1代、2代開始,到2006年之后,3.5代以下產線已全部轉進供應中小尺寸,2007年起奇美電子、華映增加4代及4.5代,樂金飛利浦(LG.Philips LCD;LPL)及友達也投入部分5代線生產中小尺寸,旗下各有1座4.5代及5代廠的群創,亦以自有產能供應中小尺寸面板。 2.4.全球液晶面板需求 根據DisplaySearch的數據顯示,2008年液晶電視的需求量將達1.06億臺,但液晶電視面板的供應量僅為1.02億片,液晶電視面板的供應量將出現不足的現象,至于2008年的筆記本電腦(NB)需求量為1.2億臺、液晶顯示器的需求量為1.8億臺,對應NB面板的出貨量為1.32億片以及液晶顯示器面板的1.94億片,面板的供應大致能夠符合需求,但是如果扣掉不良品、運輸報廢品以及庫存的數量,實際上2008年3大主流應用的面板將出現緊俏的狀況。由于友達與奇美電等一線大廠擴充的產能以及資本支出有限,而二線廠華映已偏重于中小尺寸面板與IT面板的出貨,彩晶則著重在IT面板以及沖刺品牌上,韓國雖然有S-LCD新的8代線產能開出,但因為傾向自用,所以大致上2008年面板供應不求幾乎可以定調。 雖然2008年的面板需求相當被看好,但由于目前時序已經走到第3季度末,隨著第4季度的銷售旺季到來,渠道面板的庫存亦開始出現墊高的現象,其中NB面板以及液晶顯示器面板的庫存周數已到6~7周,較正常的4周高出一些,至于TV面板的庫存亦從1.5個月增長到目前的1.7個月,預估9月底將增長到2個月,也出現庫存稍高但可接受的現象 總體看,液晶面板終端市場的需求增速在下降,特別2009年后的需求較為平穩,屆時液晶面板市場可能少不了一場廝殺,然后轉入平穩發展階段。 至于在中小尺寸方面,數字相框、觸控面板、MP3、DVD等終端產品的需求可望讓2007年、2008年的中小尺寸面板立于不敗之地。中小尺寸面板供不應求的主要原因有2個,一是應用面的擴增及需求成長,包括數字相框、可攜式DVD播放器、智能型手機、以及GPS導航系統等,由于各項產品的出貨量均大幅成長,以及需求尺寸愈來愈大,也快速消耗原有的中小尺寸產能,使得整體供應面吃緊。如手機面板主流尺寸由1.8英寸向2.4英寸以上增長;數字相機目前主流尺寸以2.5英寸為大宗,在各項應用面板尺寸均有增長情況下,占用面板廠既有產能也愈來愈多。 其二是PC、TV應用等大尺寸面板需求,自第2季起也開始急速回升,在大尺寸價量都回穩的情況下,面板廠無法挪撥更多4.5代,甚至5代產能生產中小尺寸,也使得中小尺寸正在火頭上的需求無法及時被滿足,而出現供不應求的狀況。 如此,2008年投產的上海天馬如果在產品良率、滿足定制要求的技術開發上緊跟市場,將趕上這一波景氣,將取得不俗業績。如果京東方投建4.5代線,將于2009年投產,屆時內生及外延產能疊加在一起很可能引發價格再次下跌,有沒有足夠需求支撐也許要等到2008年才能看出端倪。 在液晶顯示器背光模組成本結構中,CCFL、增亮膜、擴散片、導光板是成本主要來源;而在液晶電視成本結構中,CCFL、增亮膜和逆變器構成成本主要部分。 在第一階段競爭格局中,面板廠通過吸引上游零組件企業到自己周邊實現就近配套,減少成本;在現階段,大的液晶面板企業通過自制、由集團公司或投資入股方式制造部分上游零部件以將成本降至最低。大陸CCFL有一些自制能力,但在其它原材料部分如玻璃基板、彩色濾光片、偏光片、驅動IC、液晶等幾乎全部需要進口,造成成本居高不下,影響盈利能力。目前國內企業一方面吸引部分外資上游企業進入國內投資設廠,一方面自制部分上游原材料,國內配套日漸完全。 第四章T F T - L C D液晶顯示器件上游產業 4.1.液晶面板產業鏈 液晶面板的上游原材料成本大約占液晶面板的70-80%。液晶面板的關鍵原材料包括背光模組、彩色濾光片、驅動和控制IC、偏光片、玻璃基板。 4.2.玻璃基板 玻璃基板是作為一種工藝極為復雜的特殊的行業,全世界只有4家公司擁有核心技術:美國康寧、日本旭硝子、日本電氣硝子、日本板硝子。全球TFT用玻璃基板市場多年來都掌握在四大廠商的手中,其中美國康寧的市場占有率超過60%,其它份額則幾乎被三家日本廠商旭硝子、電氣硝子、NHTechnoglass瓜分,后來者如德國肖特公司份額不足1%。 大額的投資和產出的“規模效應”是玻璃基板產業的突出特點。在TFT-LCD上游原材料產業中,投資規模和持續投資壓力最大的非玻璃基板產業莫屬。為了配合面板廠商更大尺寸生產線的投資要求,玻璃基板廠商必須不斷跟進。而隨著大型化趨勢的演進,對玻璃基板廠商的技術和資金實力的要求也愈發提高。一條5代以上的玻璃基板生產線僅后段的裁切工序就需要1億美元以上,并且一旦前段玻璃熔融、成型工序建成投產就必須始終開足產能,因為巨大的玻璃熔爐一旦停火減產,想再次點火所耗費的時間周期和資金成本都是極其驚人的。 旭硝子同時占據PDP電視用玻璃基板達90%的市場。2003年6月,旭硝子宣布向TFT一LCD玻璃基板領域投資180億日元,其中130億日元投資到臺灣興建對應5代線的玻璃熔爐。 50億日元投資到日本關西,建設一個年產400萬m2的LCD用玻璃生產線,2007年底將玻璃基板的產量提高2倍,并且在日本及中國臺灣地區設立新的熔爐,以應付日趨緊張的需求。該公司是全球擁有最多浮法玻璃生產線的玻璃制造商。玻璃基板年產能將自2006年的2200萬平方米提高70%,至2007年的3770萬平方米。 4.3.彩色濾光片 LCD-TV面板用的彩色濾光片大約占LCD-TV成本約15%,在成本份額上僅次于背光模組,彩色濾光片也主要是日韓企業占據,主要有:LPL,凸版印刷,大日本印刷,東麗,三星SDI,三菱ACTI。 目前各類液晶顯示器,尤其是液晶電視對色彩的要求越來越高,而同時降低成本的壓力也越來越大。為此,在大型TFT-LCD企業中內置彩色濾光片生產線,以減少運輸、降低成本。 2006年世界三大彩色濾光片生產企業分別是:LPL占16.4%,內置;凸版印刷占12.6%,專業;三星占11.4%,內置。 與此同時,各生產企業都在改進原材料、提高彩膜光學性能、改進生產工藝、降低成本等方面做了大量工作,其中轉印與噴墨技術值得關注。 彩色濾色片技術遇到的一個挑戰是不用彩膜,利用場序(Field Sequential Color)技術實現彩色化。這是已研發多年的技術,只在很有限的領域得到應用。不過現在情況有了變化,三星在2005年的國際平面顯示器展會(FPD International 2005)上首次推出不使用濾光片的CFL(Color Filter Less)32英寸LCD,備受關注。 該面板為場序方式(FS)實現彩色,采用RGB-LED背光,OCB面板,響應速度為5ms,分辨率為1366×768像素,亮度為500cd/m2,對比度為1000∶1,開口率達78%,色彩表現范圍為NTSC的110%,耗電量為82W,驅動頻率沒有公布。由于不使用濾光片,該面板能夠削減成本,價格下降20%。對于LED的使用數量沒有公布具體數據。 4.4.驅動及控制IC LCD-TV用IC占原材料成本約18%,TFT-LCD模組一般包括控制電路和驅動電路。TFT-LCD的控制IC由于進入門檻較LCD驅動IC要高,涉及專利的問題比較多,目前主要已由Genesis、Pixelworks、Trident、PHILIPS、ST等國際大廠控制,而中國臺灣地區廠商如聯發科(MediaTek)、晨星(Mstar)、凌泰(Averlogic)、兆宏(Magicpixel)、聯詠(Novatek)、瑞昱(Realtek)、凌陽(SUNPLUS)、視傳(VXIS)等廠家在小部分大屏幕和部分中小屏市場也取得了一定的份額。 LCD驅動IC不同于其它產品類別,在IC設計、生產制造以及下游封裝等方面都有特殊要求,進入門檻較高。驅動IC的主要生產廠家是TFT-LCD面板廠,主要有:日本電氣公司,三星,日立,夏普,臺灣聯詠(Novetak),日本德州儀器,松下,東芝,臺灣華邦,臺灣奇景Himax。大部分IC設計公司是從小尺寸驅動芯片入手,整合為驅動、存儲等多合一SoC的控制芯片。此類設計對于邏輯電路部分要求較高,而在高壓、模擬等方面要求稍好一些,可以在0.18微米左右的高壓生產工藝上生產,全球排名前五的晶圓代工廠都支持這樣的生產工藝。但是對于大尺寸TFT-LCD面板驅動IC而言,設計、制造的門檻被進一步拉高。驅動IC的生產對于晶圓代工廠也具有極高的挑戰性。由于是高壓工藝,故線寬一般在1微米~0.5微米左右,電壓、溫度、可靠性都非常關鍵。 LCD驅動IC大多采用COG(Chip on glass)封裝,在封測上有著特殊要求,在工藝、特性甚至形狀上都與其它芯片產品有著巨大的差異。安捷倫半導體測試人士指出,LCD驅動芯片在性能上不同于其它邏輯芯片,測試設備無法通用,目前僅有幾家測試設備公司從事這一系列產品開發。 4.5.偏光片 在世界高新技術市場對LCD面板需求大幅增長的市場狀況下,對偏光片的質量與數量需求也在不斷上升。據DisplaySearch估計,若依照目前原材料供應廠商的擴產計劃來看,偏光片的供應持續吃緊到2 008年。 LCD-TV面板用偏光片大約占原材料成本的10%,主要生產廠家有:Nitto,Optimax,LG,Sumitomo,Santriz。Nitto與LG兩家業者合計占有全球50%的偏光片市場,分居業界第一與第三大;Optimax,則占有全球約20%的占有率,居第二大地位(2005)。 在偏振片成本結構中,原材料成本占到80%,折舊占4%,直接人工費占9%,非直接人工費占7%。 由于一片液晶面板就必須搭配一組背光源,因此背光模塊出貨的成長性完全視液晶面板出貨而定,根據PIDA數據顯示,全球背光模塊出貨量仍處于穩定成長趨勢,預估到2007年全球背光模塊出貨片數將挑戰4億片以上。由市場規模來看,大尺寸背光模市場組規模成長性將優于中小尺寸背光模塊。 4.6.背光源與背光模組 背光模塊占面板材料成本約15~30%,其中15”~17”約占15~20%,30吋以上則達20%以上,是LCD-TV原材料中比例最大的一部分,并且背光模塊為LCD關鍵技術第二大零組件,僅次于彩色濾光片。因為LCD本身不會發光,故需要背光模組為LCD-TV提供光源。背光模組主要包括三部分,分別是光源、導光板、光學膜(亦稱棱鏡片、增亮膜: Brightness Enhancement Film;BEF)。光源就是燈管;導光板的作用是將線光源霧化成面光源;光學膜的主要作用是凝聚光線,提高亮度。光學膜主要是增亮膜,美國3M擁有增亮膜的多項專利,其產品占全球市場的75%左右。日本日東電工能夠制造類似的增亮膜,不過品質稍差于3M。導光板市場基本有三家日本公司把持,分別是旭化成、三菱、Kuraray。LCD使用的燈管是CCFL(冷陰極熒光燈管),目前世界上制造CCFL的廠家不多,主要是日本廠家,包括Harrison-Toshiba照明、Stanley電氣、West電氣、Sanken電氣及韓國錦湖(Kumho Electric)電氣。 大尺寸LCD TV背光源技術趨勢 有關業界正積極對于BLU的背光源及光學膜等材料,尋求明亮、精簡、輕巧、環保等多功能的解決方案而努力著。目前背光源材料技術包括冷陰極熒光燈(CCFL)、發光二極管(LED)、平面熒光燈管(FFL)、外部電極熒光燈管(External Electrode Fluorescent Lamp;EEFL)、熱陰極熒光管(Hot Cathode Fluorescent Lamp;HCFL)、甚至是應用納米技術的納米碳管(Carbon Nano Tube;CNT)等等。每種都有獨擅勝場之處,也都有技術進步的空間。 冷陰極螢燈管(CCFL) 冷陰極螢燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp;CCFL)是目前大尺寸LCD TV產品最常用的背光源,不過也是大尺寸LCD TV中、BLU成本比例比較高的零件代表;除此之外,CCFL也讓制造廠商與使用者產生相當的顧慮。 首先是在亮度問題。亮度是顯示質量的最基本要求,現在LED背光制法在亮度上能夠超越CCFL,可使LCD TV有更佳的色飽和表現,CCFL的優勢不在;其次,CCFL的發光原理與日光燈或霓虹燈相同,是以光管內的電弧放電來激發汞氣體,再由氣體促使管壁上的熒光質發光,此原理就成為CCFL應用令人感到不安的所在。倘若LCD TV搬運過程中遭受外力劇烈撞擊,光管可能破裂,如此BLU可能壞損導致LCD TV必須送廠維修。更重要的是,破裂的光管可能會造成汞氣體外泄,對于自然環境保育將有負面影響。 再者,CCFL的管壁長期受到放電刺激,將產生老化現象,尤其是從光管兩端(接近電極的位置處)最先開始。老化會產生讓管壁泛黑泛黃,導致背光亮度與光均性下降,觀賞者也可感受到亮度減弱不均的顯示不佳效果。此外LED背光技術可使其使用壽命超過CCFL,也迫使CCFL的壽限與老化問題更加明顯。 面對上述種種難題,其實CCFL制造商也有各種必須權衡取舍的因應方法,著重之處各有不同。若要提高亮度,廠商可以透過增強電流量來強化CCFL的亮度,但相對地CCFL光管的壽命也會因此縮短。此外,廠商也無法一味地藉由增強電流來提升CCFL的亮度,因為光管電流到了一定程度后,亮度并無法持續增加,卻會使溫度上升,這時散熱就成為惱人的問題。另外因為汞會污染環境,業界也積極研發無汞式的CCFL,例如應用其它氣體來取代汞氣體。 不過他類氣體對光管的保護性,都不如汞的角色來得理想,會導致管壁劣化時間提早,因此無汞式CCFL目前尚無法進入實用化階段。 發光二極管(LED) 由于藍光LED和白光LED材料的出現,以及LED在亮度表現上不斷突破,光電廠商已經開始采用LED做為背光源應用,似有逐漸取代CCFL之勢,特別是在一些小尺寸的LCD產品應用上,LED取代CCFL的態勢更加顯著,不過在中大尺寸應用上,LED仍有些問題必須克服。 LED的優勢在于高亮度特性,擁有更高程度的色域范疇,以NTSC所定義的標準來看,CCFL到70%~80%的水平,LED則可達100%、甚至能超越100%的色域表現,因而被期待能為下一世代LCD TV帶來更佳的色彩呈現。 其次,LED以固態形式發光,不像CCFL以氣體方式發光,所以有較佳的抗震耐摔性,并且沒有使用汞或其它對環境有害物質的風險,合乎下一世代的環保需求。 不僅如此,在掃除殘影(Ghost Shadow;或稱鬼影)以及插黑技術上,LED比LCD更具備應用優勢。 以往LCD在顯示上有殘影問題,尤其在高速動畫(快速改變影像)時特別明顯。這時方法上必須采用“插黑技術”,亦即在每秒30張的畫面改變行進中,當每更替一個新畫面時,就先將液晶顯像全面關閉以呈現全黑狀態,然后再進行下一張畫面的顯像,藉此掃除鬼影。除此之外,為了讓LCD能具備趨近于CRT的犀利顯示能力,在無插黑時也必須讓液晶進行減少顯示工作周期(Duty Cycle)的間歇性顯示,而這便須藉由脈寬調變PWM(Pulse Width Modulation)來控制。 這種插黑技術不僅需要液晶驅動來控制,同時也要BLU一起來協調搭配,否則液晶即便全部扭轉成關閉狀態,畫面也會呈現“發光的黑”。因為液晶無法完全遮蔽背光源,所以為了讓黑能夠更徹底,當液晶全部關閉后,背光源也必須一并熄滅,如此“鬼影”才能徹底消除。 不過,應用CCFL進行插黑方法是有其限制。如前所述,CCFL的原理類似日光燈管,因此在點亮或熄滅時都需要較長的時間(可能是數毫秒),在明滅動作時間無法更快的前提下,CCFL難以兼顧在畫面更替過程中所需的插黑技術、與顯示過程中所需的間歇性明滅方法。即便能夠兼顧,倘若未來技術發展讓每秒畫面數增加,CCFL便會相形見拙。 相較之下,LED能輕松容易地執行插黑技術,LED僅需數微秒即可點亮或關閉,并且能夠支持更快速細膩的PWM調控。因為明滅迅速,BLU便可擔負插黑技術作業,液晶顯示驅動便無須配合運作,這樣便能讓電路設計更加簡易。此外在利用BLU進行PWM調控來實現顯示的亮度調整上,LED也比LCD更具優勢。況且,LED在驅動上也比CCFL容易,CCFL同時需要正向與負向電流,LED只需要正向電流即可。 進一步來看,LED背光不一定要全面采用白光LED,可以實行紅光、綠光、藍光LED三原色共同交密配置的作法,甚至能同時加入不同波長的紅、綠、藍光LED,如此不僅可透過混光方式獲得白光,還可以實現場序(Field Sequential)式輪替的背光驅動。 所謂場序式的驅動,是在同一時間內只點亮一種顏色(波長)的LED,藉此讓各色輪流明滅,如此可以讓LCD TV的色彩展現更佳的效果,同時減輕對液晶內彩色濾光片(Color Filter)的依賴。未來若能提升液晶的扭轉速率,甚至可省略濾光片,進而簡化制程并降低成本。 另一方面,LED在制造封裝的過程中,就已經完成對于光源的反射設計,例如裝設反射杯等,光源就已集中在一面顯示。相對地CCFL的光管型光源,在設計背光模塊時,仍需要加裝一片反射板,這樣才能把光管另一面的光源反射運用。 LED背光所衍生的問題 雖然LED有上述優點,但事實上LED背光也有許多CCFL所沒有的問題。 LED為點光源性質,不同于線光源的CCFL,以及面光源的FFL。三者相比,應用于背光的LED,需要在光均性的處理上特別講究。同時,為講求光均性,每顆LED的發光亮度特性,在挑選上也要求一致性。此外,若有某顆LED的壽命先行告終,就會影響光均性,所以必須確保所有的LED都具備長壽功能。如此嚴格的挑選,便使得LED背光的成本攀升。 再者,LED的發光效率并不如CCFL,同樣的用電功耗,CCFL擁有較高的亮度與較少的廢熱,但是LED則需要更高的用電才能達到相同亮度,且產生的廢熱多于CCFL。這也使得LED背光模塊的相關設計,經常要考慮到散熱問題,除了要用上散熱片外,甚至會還要加裝熱導管或電動風扇等。這些散熱設計都會增加BLU的厚度與重量,使得大尺寸相關產品不適合搭配衍生壁掛功能。 業界已經開始嘗試克服上述問題。例如當有LED損壞時,可以運用LED的驅動控制技術,將壞損LED附近的其它LED加強點亮,藉此彌補該處光度減弱的問題。但目前LED主要還是應用在中小尺寸LCD上。 LED背光板在LCD TV的應用以Sony的高端40英寸與46英寸液晶電視為開端。許多LCDTV用LED背光板研究開發的目的不在于純粹使用LED作為光源,主要是還能運用LED直接發出色彩的特性,將Color Filter(彩色濾光片)取代。三星的CLT(Color Filter Less Technology)便是一個發展方向,由于其LED晶粒所發出的色度與色溫,在色坐標上均優于傳統的CCFL,因此可以直接取代彩色濾光片,換言之成本可以大幅度降低,也會簡化TFT LCD的制造流程。不過由于LED的電子系統控制仍然十分復雜,因此三星對于量產CLT的時間無明確規劃,要視開發進度而定。但CLT的技術發展的確為LED背光板應用到LCD TV上有更顯著的價值。 除上述外,還有更多針對大尺寸LCD TV所提出的背光源技術,包括平面熒光燈管、外部電極熒光燈管(External Electrode Fluorescent Lamp;EEFL)、熱陰極熒光管(Hot Cathode Fluorescent Lamp;HCFL)、甚至是應用奈米技術的奈米碳管(Carbon Nano Tube;CNT)等等。 最后要指出的是,BLU的設計并非僅僅集中在背光源而已,在背光源之后,還有諸多與光學膜有關的光處理程序,包括反射膜、擴散膜(小尺寸LCD則使用導光板)和增亮膜等,各個層次中也都有技術上的消長變化。 例如,一個典型的BLU,必須使用X軸向和Y軸向各一的增亮膜,如此便是兩片增亮膜。目前增亮膜大約80%由美國明尼蘇達礦業(3M)供貨。不過日本三菱化工(Mitsubishi Rayon)則提出另一種替代方案,即是用一片逆棱鏡片,即可取代兩片增亮膜,這被稱為V-Cut技術。與傳統作法相比,V-Cut可更節省成本,并可讓BLU更加輕薄。 第五章中國大陸液晶面板產業發展 5.1.國內現有TFT-LCD生產企業分布現狀 目前國內現有的和待建項目,從地域分布上形成了京、滬、深三大產業圈。已經建成投產的三條第五代TFT-LCD生產線分別屬于北京京東方、上海的上廣電NEC、2006年6月投產的昆山龍騰光電,在上海還有2006年8月5日在上海張江正式奠基啟動的深天馬4.5代生產線。而在珠三角地區,介入的企業有2006年1月成立的深圳聚龍光電,坐落于深圳光明的華映顯示科技公司,在建的深超5代線,臺灣奇美電子在佛山設立的后端摸組生產廠,廣州的LGPHILIP項目。 新浪聲明:本版文章內容純屬作者個人觀點,僅供投資者參考,并不構成投資建議。投資者據此操作,風險自擔。
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