LED应用范围相当广,由早期的手机、小型装置如遥控器等,到近年因高亮度LED出现,应用范围扩大至汽车、照明、户外大型显示器等产品。此外,由于LED应用于显示光源及背光源具有高色彩饱和、无汞及寿命长等优点,故显示器为LED下一步极具发展潜力的产品。
LED作为LCD TV背光源,因具有高色彩饱和度、无汞、寿命长达10万小时及快速点灭等优点,故被视为最有潜力取代CCFL背光源的产品,然LED背光模块相较CCFL仍有成本高、发光效率低、耗电量高、寿命、均匀度差等缺点,故欲普及仍需一段时间。
LED背光模块技术发展进程
2004年8月Sony推出40英吋及46英吋LCD TV,两款皆采LED背光模块,当时40英吋耗电量470W、46英吋550W,故分别需加装5个及6个风扇与导热管散热,使得背光模块厚度高达100mm。虽然此款LCD TV色饱和度高达105%,但因价格昂贵及LED背光模块设计仍不成熟,故销售量仅以百台计。
近期LED阵营在背光模块技术上已有大幅改善,主要做法是提高LED发光效率,使得LED使用量得以减少,进而达到低成本及低耗电量目标。
另一做法是使用小型LED。小型LED电流密度稳定,可改善大型LED光源均匀度不佳的问题,光束量(光源每秒钟的发光量)较大型LED提高40%。以上种种技术的改进,使得LED背光模块厚度已可做到30-35mm。
LED大厂Citizen于2006年4月发表40英吋LED背光模块试制品,LED使用颗数为2,275颗、耗电量达280W,2007年目标为LED使用颗数降为1,600颗、耗电量为180W。
在LED背光模块技术不断进步下,Citizen预估2010年可达到40英吋LCD TV背光模块LED使用颗数少于1,400颗,耗电量仅130W,低于目前CCFL背光模块所需耗电量(160W)。
LED背光模块耗电量进展
LED背光模块耗电量为众所关心问题,然三星电子已于2005年7月IMID(International Meeting on Information Display)展出耗电量仅150W LED背光模块,较一般CCFL耗电量160-170W低;且较同年6月三星电子于SID(The Society for International Development)所展出40英吋LED背光耗电量185W,减少约20%。
三星电子46英吋LED背光模块方面,2005年7月展出耗电量仅220W产品,较一般CCFL背光耗电量230W低;且相较其同年6月SID展出同尺寸LED背光模块耗电量250W,减少12%,显示高耗电量问题已有解决方案。
LED背光模块锁定高阶液晶电视市场
看好采用LED作为背光模块可提供更佳的亮度与色彩,安捷伦科技公司推出了包含一颗色彩管理控制器与三色光感应器所组成的色彩管理系统,并宣称它所呈现的色彩艳度将比目前的荧光背光(CCFL)高出25%。安捷伦公司半导体产品事业群光电产品部门副总裁暨总经理李仕义表示,目前大多数的平面LCD电视显示器,都使用冷阴极荧光灯管(CCFL)来当作背光源。CCFL虽然有效,但它的亮度会随着时间逐渐减弱,颜色也会改变,使用寿命则介于15,000到25,000个小时之间。此外,CCFL光源仅涵盖NTSC所定义色彩空间的75%。
虽然采用RGB LED能完全符合NTSC所定义的色彩空间,并能提供更清晰、更明亮的颜色。但是,一直以来RGB LED电视背光技术仍有一些困难有待克服。李仕义解释说,由于红、蓝、绿光LED所采用的技术不同,因此每一种光源衰减的速度并不一样,难以维持稳定的色点,此外LED的波长也会随着温度的变化而有所改变。有鉴于此,李仕义指出,安捷伦采用闭回路光学回馈系统,能解决LCD显示器制造商过去使用RGB LED时所产生的问题,同时此系统具备随插即用(plug and play)功能,可在使用期间维持固定的色点。
虽然LED背光具备色彩上的优势,不过就市场应用面来看,该技术与目前的CCFL相比,在成本与散热方面仍有落差。但是,李仕义认为,对液晶电视市场来说,若色彩效能无法进一步,将难以让消费者愿意以较高的价格来购买。也因此,他预估两年以后LED背光模块的市占率将可达到10%。同时,随着此LED背光技术的逐渐普及,成本也将能够进一步下降。
成本为影响LED背光模块普及主因
虽然LED厂商针对LED于背光源技术较弱部分已做大幅度改善,然LED与CCFL背光模块仍存在极大价差。2006年下半年40英吋LED背光模块价格预估均价约为610美元,CCFL为210美元,二者差距约为3倍。
LED背光模块价格若以每年平均跌幅30%乐观预估,至2008年后才能与CCFL背光模块价位接近;若保守预估,LED背光模块价格以每年跌幅约20%计算,则LED背光模块要大量取代CCFL背光模块时间,恐须得2009年以后。
然而,即便二者价差仍大,许多TFT-LCD大厂计划2006年下半年,于商用市场推出采LED背光模块的TV用LCD,如韩商三星电子计划推出40英吋产品、LPL计划推出42英吋以上产品,台厂友达及奇美亦有类似计划。
三星电机预计在2006年底,供应40英吋LED背光模块予三星电子,预估价位为600美元。




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