LED背光源技術(shù)發(fā)展趨勢：由側光式過(guò)渡到直下式

　　液晶自身不發(fā)光的特性，決定了背光源應用的重要性。LED作為綠色環(huán)保的清潔光源得到廣泛的認可，LED使用壽命長(cháng)、節能省電、色彩表現力好、應用簡(jiǎn)單方便，這些突出的優(yōu)點(diǎn)使得LED背光源成為代替CCFL背光源的必然選擇。LED背光源的技術(shù)發(fā)展關(guān)乎此項應用的未來(lái)。

　　LED背光源技術(shù)發(fā)展趨勢

　　目前，背光的主流技術(shù)包括：低功耗技術(shù)、輕薄化技術(shù)，背光源的色彩管理技術(shù)。LED背光源技術(shù)在各項技術(shù)基礎上向著(zhù)低成本、高質(zhì)量的目標不斷邁進(jìn)。而滿(mǎn)足這一目標的技術(shù)趨勢就是LED背光電視技術(shù)也會(huì )隨著(zhù)消費者需求和市場(chǎng)的接受程度由側光式技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過(guò)渡到直下式白光LED背光電視乃至RGB直下式背光。

　　LED發(fā)光單元價(jià)格阻礙了LED背光模塊的普及，而現階段，LED發(fā)光單元價(jià)格走向很大程度上主導著(zhù)LED背光源價(jià)格走向。以大尺寸側光式白光LED背光源為例，背光源成本中，LED燈源部分占整個(gè)背光模塊30%成本，導光板占13%、增亮膜等光學(xué)模材占22%,框架等占25%.

　　理論上，LED發(fā)光單元價(jià)格并不高，但是目前上市LED產(chǎn)品價(jià)格卻很高，其關(guān)鍵問(wèn)題就在于LED背光市場(chǎng)還不夠成熟。目前，由于LED諸多參數譬如電壓、亮度、色度等分并極為嚴格，導致產(chǎn)品成本增加，應用廠(chǎng)家的整機性能一致性下降，或者說(shuō)良率也會(huì )下降。這樣一來(lái)，LED和LED背光源的成本就會(huì )大大增加，最終延緩了LED背光源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

　　伴隨著(zhù)中國大陸6代線(xiàn)、8.5代線(xiàn)等多條高世代產(chǎn)線(xiàn)建成和從2010年第四季度的逐步量產(chǎn)，全球TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的格局正在重新形成一個(gè)新的版圖，與之對應的LED芯片生產(chǎn)制造格局也在形成規模。

　　據LED生產(chǎn)企業(yè)的觀(guān)察，LED產(chǎn)業(yè)也存在類(lèi)似微處理器產(chǎn)業(yè)中的“摩爾定律”.由此可以預見(jiàn)，隨著(zhù)LED應用市場(chǎng)不斷拓展，產(chǎn)能的增加，發(fā)光效率的提升，LED背光源的成本將快速下滑，LED背光的成本將會(huì )與市場(chǎng)相互推動(dòng)，LED背光的成本下降直接加速了LED背光電視等顯示產(chǎn)品的市場(chǎng)滲透率，而快速增長(cháng)的LED背光電視等顯示產(chǎn)品的市場(chǎng)滲透率又會(huì )使LED背光的成本快速下滑。

　　隨著(zhù)大尺寸側光式白光LED電視價(jià)格的下降，客戶(hù)對LED電視的性能、色彩等要求會(huì )越來(lái)越高。早在2006年就有人提出了一種整體上是直下式，而單個(gè)來(lái)看卻是采用側光式的LED,從而提高了其光線(xiàn)利用率，減少了所需LED數目。這種整體直下加局部側光的技術(shù)能夠減少LED數目降低成本，采用區域控制來(lái)降低功耗，或許可能暫時(shí)解決LED價(jià)格高，光效低的問(wèn)題來(lái)實(shí)現LED背光電視或顯示器的市場(chǎng)化，但在色彩上仍然不能達到更好的效果。

　　直下式RGB-LED背光源，可大幅度提高液晶顯示的色彩表現。它通過(guò)可以發(fā)出高純度紅色、綠色、藍色光的LED器件，能夠實(shí)現CCFL光源及白光LED不能達到的寬廣色域范圍。目前主流的RGB LED可以使設計的LED背光源達到105%NTSC色域范圍，如果采用性能更加強大的LED器件，則可以實(shí)現130%以上的NTSC色域范圍。除了良好的色域表現力，采用RGB-LED背光可以整合復雜的微處理器控制技術(shù)，視頻數字圖像處理技術(shù)，有效提升液晶顯示器的對比度，實(shí)現更加精確的色階和層次感更強的畫(huà)面。由于整個(gè)背光源由眾多微小的LED發(fā)光單元組成，所以可以對其中每一個(gè)發(fā)光器件實(shí)現精確的亮度控制，根據原始畫(huà)面特點(diǎn)進(jìn)行小區域內的發(fā)光亮度修正，例如在一幅明暗對比強烈的畫(huà)面中，暗部區域的LED背光可以完全關(guān)閉，而明亮區域的LED背光實(shí)現高亮度輸出。

　　另外，由于LED的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展也受限于機械加工技術(shù)，數控技術(shù)，制備工藝技術(shù)的發(fā)展。目前，生產(chǎn)一批LED,應用到同一臺背光源上有兩種情況：一種是嚴格控制LED分bin,一批LED背光的顯示產(chǎn)品用一個(gè)bin的LED,使背光亮度均勻性達到量產(chǎn)要求;另一種是允許有混binLED,即幾個(gè)bin的LED安裝到一臺背光源上，但需要有亮度校正控制，使其達到均勻性好的效果。對于第一種情況，由于對LED的分并要求嚴格，就等于大大增加了背光成本，現在市場(chǎng)上LED背光源價(jià)格高的一部分原因就是來(lái)源于此。對于第二種情況，正好可以用區域控制技術(shù)和圖像處理技術(shù)來(lái)解決，并且此技術(shù)在直下式背光源上實(shí)現較為容易。

　　盡管大尺寸液晶顯示在未來(lái)的幾年還有相當大的市場(chǎng)份額，但針對大尺寸直下式背光源的驅動(dòng)和控制芯片的開(kāi)發(fā)才剛剛有幾年的歷史。針對LED背光源的特點(diǎn)，可以將復雜的控制技術(shù)和信號處理技術(shù)融合到背光源技術(shù)中，目前的做法是采用FPGA,各家均有不同的算法和控制方法。隨著(zhù)背光技術(shù)和數字電視技術(shù)的發(fā)展，背光的控制算法及驅動(dòng)方法的規范化，為了降低成本，將背光控制單元、屏顯控制和電視的機芯微處理器由一個(gè)微處理器統一實(shí)現將是一種技術(shù)趨勢。

　　在大尺寸LED背光源逐漸走向成熟的同時(shí)，中小尺寸LED背光源在顯示領(lǐng)域存在著(zhù)被OLED所替代的風(fēng)險。因為從能源消耗的角度看，有彩膜的TFT-LCD對背光利用率低的弊端與綠色產(chǎn)品的主題是不相符的，而目前中小尺寸的OLED主動(dòng)式發(fā)光技術(shù)卻大有市場(chǎng)前景。