本文元刊載於 http://3fire.blogspot.com/2007/06/led.html

寫作方向

LED光源取代原先 TFT-LCD 背光模組中所見的CCFL是大家認為的趨勢,已經在前一篇背光模組調查的時候說明了。但是取代牽涉到一個現實的問題,「價格」。沒有開出漂亮的價格,對消費者來說只是不切實際的發明罷了。

LED背光源與CCFL背光源的取代成本計算並不是只有單純的LED與CCFL的取代。在Notebook的側光式設計, LED 光源至少需要額外的元件,「LED 控制IC」, 「LED 黏合軟板/硬板 」以取代掉的CCFL光源的「DC-AC Inverter」。

在液晶電視與螢幕使用的直下式設計,則需要有「LED 控制IC」, 「LED 黏合電路板 」與交直流環境所需要的「AC-DC Inverter」以取代完整的CCFL光源。而且在液晶電視動輒需要用到200顆以上的超高亮度LED,控制這些LED的IC應該也是不小的成本。

所以完整的成本的計算,應該還要包含以上所述的元件,不過這一次的成本分析只單純的針對LED對CCFL的替代方案進行計價,周邊元件的部份就暫時不計入價格分析的範圍了。

到底差了多少錢

筆記電腦液晶模組

TFT-LCD的 CCFL背光板,被LED取代的話大概要多花多少錢,以下節錄各家說法,

奇美楊柱祥透露,「相較於傳統的筆記型電腦,採用LED背光面板,成本提高了3%~5%,大約多出了20美元(臺幣640元)。」

優派(Viewsonic)理韋博仁表示,「除了LED售價貴上一倍,由於漏光的問題,目前還無法突破大尺寸的螢幕,但該公司仍預計明年推出LED螢幕。」

惠普張淑雯表示,「由於採用LED背光面板的筆記型電腦,在成本上將會高出許多,在價格的考量上,消費者寧願多買一顆電池,也比採用 LED螢幕來得划算。」

EETaiwan
LED應用在筆記型電腦市場中,產品沿用中小尺寸側光式設計,技術成熟度高。且薄型、輕量化優點符合消費者需求,產品價格僅較CCFL背光模組高出20~30美元左右。

液晶螢幕,電視

新電子科技
目前LED背光LCD顯視器已經商品化的機種有恩益禧(NEC)21.3吋及三星(Samsung)20.1吋,售價分別為6,000美元與1,860美元,相較於廠商獲利較高的22吋寬螢幕、CCFL型液晶顯示器,目前零售價僅320美元以下。(註:貴了將近1000USD)

2006下半年40吋LED背光模組價格預估平均約為610美元,CCFL為210美元,兩者差距約為3倍,LED背光價格若以每年平均跌幅30%預估,至2008年後才可與CCFL背光模組價位接近。

不過,相較於冷陰極管CCFL、外部電極螢光燈(EEFL),以及平面螢光燈(FFL)等3種背光技術,LED背光的成本仍高出許多,僅燈泡(Lamp)部分就高達270美元,反觀CCFL僅需26美元(表1),差距懸殊,也讓相關業者在導入LED背光技術時,裹足不前。

工商時報 (2006.01.17)
CCFL訂規格 LED追隨
CCFL大廠威力盟指出,以三十二吋的LCDTV面 板而言,LED燈源的成本仍是CCFL的五倍。

CCFL大廠威力盟指出,以三十二吋LCD TV面板來說,約需要十六根至二十根燈管,平均每根約一.五美元至二美元,總成本約五十美元左右,而如果以現有的LED計算,一般LED約需要二千顆,高功率(High Power)LED則需要二百多顆,而不管是一般LED或是高功率LED價格約在二百五十美元至三百美元,總成本是CCFL的五倍,而LED以藍光LED 封螢光粉的色彩飽和度約七五%,以RGB封裝的色彩飽和度達九七%,CCFL的色彩飽和度達一一七%,因此不管是價格跟技術,CCFL目前都佔上風。

小結
簡單的來說,就是貴,貴,貴。在NB,LED背光模組的價格已經計算在一台完整的筆記型電腦中,讓你沒有辦法清楚的分辨出價差。

但是目前,22吋的液晶螢幕開始下殺到NTD10,000,32吋液晶電視以NTD19,000開價的時節,將同尺寸的LED和CCFL的液晶螢幕與電視的擺在一起,視尺寸大小價格高個NTD10,000 ~ NTD20,000都不為過。如何說服消費者多掏出這些錢,我認為真的是一大難題啊!

以下我將搜集到的LED背光模組在各個尺寸的背光模組價差,再列給各位做參考。
側光式
7 吋 LED 背光模組價差

業者指出,目前7吋採冷陰極燈管(CCFL)面板報價約在25~30美元左右,而採用LED背光的7吋面板預估售價會提高到40~50美元之間。

也就是說,在7吋TFT-LCD,LED與CCFL的價差在15~20美元。

11 吋 LED 背光模組價差
DigiTimes
以11.1吋面板來說,需要用到40顆以上之LED,如果每顆LED價格以10~12元來計算,這方面的成本就要4~500元;相較現在CCFL一支約為45~50元,而且筆記型電腦只需用到1支,兩者價格就差了有8、9倍之多。

也就是說,在11吋TFT-LCD,LED與CCFL的價差在100~150美元。

12 吋 LED 背光模組價差 (13.3 吋 LED 背光模組價差)

CENS
Table 2:
Cost Comparison of CCFL and LED Backlights (12-inch Panels, 2006 3Q)
NB Screen Size: 12-inch TFT-LCD Panel Backlight Module

CCFL: 1 nder-500mm CCFL tube, 2 inverters.
Volume Price: CCFL: US$1.5 Inverter: US$1
Unit Price: About NT$116

LED: About 45 blue-light LEDs plus fluorescent powder.
(Standard-power Type)
Volume Price: About NT$18
Unit Price: About NT$810

EETaiwan
在日廠方面, Sony、Toshiba與Fujitsu等已開發LED背光源NB,尺寸為10.6吋至13.3吋,所使用的LED顆數約為 32~50顆,其售價為19萬~56萬日圓不等。

台灣廠商方面,日前傳出7吋LED面板價格報價下殺嚴重,各廠商利潤有限,目前台廠所喊出的12吋白光LED背光源NB面板,一顆約合新台幣15元(以日亞化標準功率LED價格為例),產品價格僅較CCFL高出約新台幣700~900元。

也就是說,在12吋TFT-LCD,LED與CCFL的價差在200~300美元。

15.4 吋 LED 背光模組價差

NikkeiBP
  另外,NEC液晶技術還將同時上市上下、左右均為170度視角的15.3英寸非晶硅TFT液晶面板“NL12876BC26-25”。像素數為1280×768。亮度為400cd/m2、對比度為500:1。工作溫度為-10℃~+70℃。樣品價格為7萬日元,將於2007年6月下旬開始供貨。年銷售目標為3萬塊。

NEC 供貨的 LED TFT-LCD 報價約560美元,比一般的貴400美元。

直下式

32 吋 LED 背光模組價格
工商時報 (2006.01.17)
CCFL訂規格 LED追隨
CCFL 大廠威力盟指出,以三十二吋LCD TV面板來說,約需要十六根至二十根燈管,平均每根約一.五美元至二美元,總成本約五十美元左右,而如果以現有的LED計算,高功率(High Power)LED則需要二百多顆,而不管是一般LED或是高功率LED價格約在二百五十美元至三百美元,總成本是CCFL的五倍。

Digitimes
若 以32吋LCD TV需求計算,假設要求亮度為500nits,由LED光源經過多層光學膜等,最終只有5%的光能穿透(較NB及液晶監視器低),則LED的整體表面亮度 至少要達到10,000nits,如果是採RGB三色混光背光源,則約需600顆紅光、600顆藍光及1,200顆綠光LED,共計2,400顆,但是如 果使用CCFL為背光源,約只要16支燈管,兩者之間價差約在新台幣8,000元左右。

http://tech.digitimes.com.tw/ShowNews.aspx?zCatId=C14&zNotesDocId=56060C2DD3E7E4E7482571B800616E6A&zKeyword=led+%e8%83%8c%e5%85%89%e6%a8%a1%e7%b5%84綜合兩則報導的看法,價差在300美元左右。

40 吋 LED 背光模組價格
新電子科技
2006 下半年40吋LED背光模組價格預估平均約為610美元,CCFL為210美元,兩者差距約為3倍,LED背光價格若以每年平均跌幅30%預估,至 2008年後才可與CCFL背光模組價位接近。

DigiTimes
光寶2007年在會場中,展出其新開發的46吋液晶電視用LED背光源,其主要採用1,200顆紅、綠、藍3色LED,排成400個Array使用為主, 光 寶內部人員表示,由於目前LED應用在大尺寸液晶電視,價差與冷陰極燈管(CCFL)仍高,粗略估算,以46吋液晶電視為例,若使用20根燈管,每根燈管 2美元,其背光元的成本僅在40美元左右;然LED以單價新台幣10元計算,1,200顆價格就達新台幣1.2萬元(約近400美元),與CCFL有近 10倍的價差,因此短期內欲取代CCFL,成為大尺寸液晶電視主要背光源恐仍不易。

價差在400美元左右。

我的成本價差概算

以側光式的來說,就是一排的Sideview LED晶片,會依TFT-LCD尺寸不同而有數量上的差別。

目前7吋的LED背光板,廠商預估要15~25顆。
目前12吋的LED背光板,廠商預估要36顆。
目前13吋以上的LED背光板,廠商預估要44~56顆。

Digitimes
例如在LCD廠強勢主導下,在20mA下運作的低功率LED,亮度要求要達到1,800mcd; 1,600∼1,800mcd的亮度是日本廠商的專長,台灣廠商能夠達到的亮度為1,400∼1,600mcd。

也就是說LED的亮度不夠賣不出去,要達到1600mcd以上的才可以賣,在我對日亞化降價的看法文章中有參考報價。超高亮度的白光LED要是沒有辦法降到1美元以下,以上測光式LED背光模組所談論的價差是沒有辦法彌補的。目前看起來台灣的LED晶粒廠還有一段路要走。

結論

綜合相關的報導,LED背光模組由於成本因素,目前並沒有大量出現的可能性。唯一例外的是在7吋背光模組的部份,由於7吋所使用到的LED顆數比較少,而且應用的範圍也不需要太高的照度,在行動運算的領域又有省電的優勢,所以LED替代CCFL的效應明顯。

至於在筆記型電腦部份,LED背光模組已經滲透到利基型的筆記型電腦如便攜型的筆記型電腦(11, 12 吋)與Tablet PC,仍無法擴展到主流規格。我認為在 1000~1200USD 這個主力等級,筆記型電腦前五大廠商(HP, DELL, ACER, Toshiba, Lenovo) 有推出LED背光模組的產品,才能宣告LED的替代效應發生。而新產品從研發到上市可能需要2~3季的時間,所以2008年的第三季才是觀察LED的替代效應是否發生的的關鍵期(雖然說遲早都會發生)。目前推斷說LED將大幅取代CCFL都是不切實際的。

所以「DIGITIMES Research預估,2006年LED NB出貨量僅7.3萬台,2007年LED NB出貨量便將增至222.5萬台,2008年更將一舉突破740萬台,成長力道相當驚人」,這個裡頭的數字是一定要下修了,大家不要太樂觀了。

LED背光液晶螢幕的部份,可以在今年看到廠商做小規模的推出,但是以CCFL的成本優勢來說,LED的替代效應我還沒有辦法做出季度的預測。廠商的預估都要到2008以後,實際的時間可能就要更遠了。

至於LED背光液晶電視的部份,目前價差達300美元以上,再加上周邊的元件價差將超過330美元以上,所以我認為我們將不斷見到廠商展示產品,但是大規模上市時間仍遙遙無期。

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