浅谈目前全球LED背光源的应用

最初，LED作为背光源一般仅应用于仪錶指示、电子设备屏幕、PDA、卫星导航系统、手机及小尺寸LCD等市场，而CCFL冷阴极灯作为背光源广泛应用于大尺寸LCD、LCD TV、扫描器、广告灯箱、笔记本电脑等方面。这是因为CCFL灯管具有灯管细小、结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状（直管形、L形、U型、环形等）；使用寿命长、显色性好、发光均匀等优点。但是，LED比CCFL更省电、寿命更长、色彩饱和度高、反应速度快、耐震耐压与体积小等多项优点。所以，采用LED作为背光光源，是未来最有希望替代传统冷阴极萤光管的技术。

一、已取得的LED背光技术成就

LED背光技术应用于小尺寸LCD并不困难，但是在2004年以前，由于技术问题并没有厂商推厂40吋以上的LED背光源产品。终于在2004年11月10日公开发售三基色LED背光源的QUALIA005系列液晶电视后，大量电视机厂商开始热衷于高附加值的大尺寸液晶电视LED背光源的研制。现简单介绍下目前已取得相关研究成果的LED背光技术。

1.美国Agilent Technologies公司开发的HDJD-JB01型亮度和顏色管理系统（ICM）是一种用于液晶电视机的LED背光源。ICM系统除了在LCD TV上的应用外，还可以E用于汽车面板、建筑物、手机、PDA以及其他嵌入式LCD的背光上。


2.德国欧司朗光电半导体公司于2005年12月推出了Golden DRAGON LED产品系列。该系列产品提供了完美的顏色混合效果，适合于为32至82英寸的大尺寸液晶显示器模组提供背光源。

3.日本欧姆龙LED背光源，采用的方法是将多个LED发光器件放在一个模组中。模组中集中了多个红、绿、蓝色的LED。

4. 2005年5月， 美国Cree宣佈开发出第2代LED背光源。它可以大幅度降低大尺寸LCD和TV的能耗。这种新型LED背光源比其他LED背光源降低能耗60%，甚至比传统的CCFL背光源还省电18％。

二、LED背光源的应用优势

1.LED背光应用于液晶电视或液晶显示器，能够达到NTSC色域的105%，这为液晶电视的色彩提升提供了保障。

2.LED背光应用于笔记本电脑，可以有效地减少厚度，面板厚度仅为CCFL的1/2。并且比CCFL背光源面板节省20％～30％的电力。

3. 由于LED本身具有无汞的特性，完全符合欧盟环保规范。

4. LED背光的寿命非常长，使用寿命最高可达10万小时，如果按每天开机5小时计算，一台采用LED背光光源的液晶电视理论数值可以使用将近50年。

三、LED背光光源前景预测
目前制约LED背光发展的问题主要是成本高于CCFL背光。因此，LED背光光源只能在高端液晶电视中出现。但是，厂商追求的是利益，用户追求的是技术的进步。成品液晶屏材料中，背光源所占的成本比例要高于玻璃基板,并且背光源的利润水准要比液晶面板本身更高。再加上大尺寸显示器所使用的LED背光模组的市场前景逐渐看好，虽然短期内由于LCD降价影响，CCFL仍是主力产品，但是随着LED背光模组的成本逐步降低，相信在价格差异不大的情况下，摒弃CCFL背光是最为理想的。

1.台湾的亿光、晶电及威力盟等企业推动下，LED背光源模组的价格以每年平均30%的速度下降2010年前后LED背光模组成本将极接近CCFL背光模组，并且逐年降低，为LED背光的发展扫平了绊脚石。

2.2007年笔记本电脑采用LED背光率可达3%--5%,2008年更可以达到20％

3.由于笔记本电脑要求轻薄、省电，CCFL背光与LED背光成本相差不大，所以笔记本电脑应用LED背光的发展速度要快于液晶电视和液晶显示器。

4.来平板显示器背光源应用还是以RGB型LED为主，并且将会更加注重成本、散热技术与发光效率的改善。

四、实用LED背光源技术推荐
虽然LED背光源作为一种新型的背光源技术发展的时间并不是很长，但是其种类也很多，但是还有些技术问题或成本问题有待解决，因此这些技术并未在LCD器件中得到普遍应用，下面就简单归纳了几种较实用的LED背光技术。

1.静态照明LCD背光源
静态照明LCD背光源的主要原理是使LCD的每个亚象素只通过与其相应的色元件进行照明从而省去了滤色器，提高了光效。器件的透射率达到了传统LCD的三倍。同时，这种背光源又能使器件的结构得到简化，并且能够降低功耗，非常适合作高亮度的应用。

2.回馈型LED背光源
采用红绿蓝色光的LED作为LCD背光源可以获得优异的色质，降低功耗，避免使用汞造成的环境污染，需要控制白光的色温，以取得足够长的寿命。以红绿蓝光LED为光源，采用了色感测器与回馈控制器的回馈式LCD背光源。利用这种背光源，现已取得了<0.02的色稳定性与持续的亮度稳定性，这种光源具有色域宽，色品度可调及环保的优点。

3.新型光导板结合式LED背光源
光导板结合式LED背光源是荷兰开发的一种新的LED背光源，它将分离的混色光导板与传统的光抽光导板结合在一起。具有重量轻、厚度薄、坚固耐用、与现存的背光源技术与制造机制相容、可以与各种光导板结合等优点。

4.高亮度直接型LED背光源
高亮度直接型LED背光源不用光导板，而是通过在LCD板后面的空腔中放置LED阵列代替之。采用这种LED背光源，可以做到在保持良好的光效时，能够较好地控制亮度与顏色的均匀性。
近年来，由于大尺寸液晶电视的迅速发展，CRT电视的市场逐渐萎缩，再加上TFT-LCD显示器替代CRT显示器成为市场主流，极大地刺激了LCD背光源的研究与开发。LED背光源的发展方向是低功耗、低成本、高亮度、长寿命、更轻薄。随着科技的进步，科研人员的努力，相信不久的将来新型LED背光源将会得到更全面的普及。