I专题报道I Feature Report LED背光源系统 趋势不可逆转 l本刊记者 代君利 LED背光模块面板市场前景广阔 根据Di splay Search最新发表LED背光 源面板出货及预测报告中指出,LED背光源 面板征2009年第一季出货量达1,060万片,较 上一季度成长63%,并较去年同期大幅增长 780%,显示LED背光源面板在大尺寸(10英寸 以上)液晶面板中俨然形成一股新的风潮。预 估采用LED背光源大尺寸面板在2009年全年出 货将达到将近l亿500万片,同时今年第四季渗 透率将爬升 ̄1]25%。 目前采用LED背光源面板主要应用在便携 式电脑,第一季估计有420万片的LED背光源面 板用在上网本(netbooks),或者说上网本全数使 用LED背光;另外,估计有590万片的LED背光 源面板用在笔记本电脑上,占笔记本电脑面板 的比率为26%。在桌上显示器部份,2009年第一 季采用LED背光源面板出货量为10万片,占液晶 显示器面板总出货量的0.5%。 LED背光供应链与面板供货商均努力推广 LED背光源面板的应用,期望在2009年LED背光 源能够广泛被应用在液晶面板中。而上网本预 计在今年年底之前维持l00%完全使用LED背光 源面板。同时Display Search估计2009年第三季 笔记本电脑面板出货中,LED背光源出货量将超 越CCFL背光源,LED市占率达53%。以液晶电 视来看,预估2009年整年LED背光源面板应用在 液晶电视中的出货将达到430万片,其中有68% 是侧光式(side—light type),而32%属直下式 (direct)。 lED背光技术超越CCFL LED背光能够快速成长的主要原因是由于 其又轻又薄、低消耗功率、可形成市场区隔、 光源稳定、广色域,且较为环保。深圳帝光电 子有限公司董事长兼总经理宋恒毅介绍说,与 传统CCFL背光技术相比,除了在节能、色域范 围的优势外,LED背光源还有很多独特的优点。 ・传统CCFL灯管的闪烁发光频率较低, 表现动态场景可能产生画面跳动,但是LED背 光可以灵活调整发光频率。而且频率大大高于 CCFL。因此能完美地呈现运动画面。 ・LED背光源能够进行实时色彩管理,由 于红绿蓝3色独立发光,容易精确控制目前的 显示色彩特性。还可以调整背光白平衡,同时 保证整体对比度,当用户的视频源在计算机和 DVD机间切换时。可以轻松在9600K和6500K间 2009 7 CEM I专题报道I Feature Report 墨臣翟 调整白平衡,而且不会牺牲亮度和对比度。 ・张添加一个电路来控制,但是实际效果不好。因 LED是一种平面状光源,最基本的发光 为要么是恶性循环,要么是亮度降低,只有牺牲 亮度才能保持平衡。最重要的是不能使其有过大 的衰减,所以帝光严格将温度控制在60 ̄C以下, 单元是3~5mm边长的正方形,封装后极容易组 合在一起成为既定面积的面光源,具有很好的 亮度均匀性。如果作为液晶电视的背光源,所 RGB的衰减速度就不会有太大差异。 另外,同等尺寸的背光源,LED是CCFL价 格的4倍。当然,随着工艺的成熟和生产规模的 增加,LED背光源的成本会逐步下降。宋恒毅 需的辅助光学组件可以做得非常简单,屏幕亮 度均匀性更为出色。 ・LED使用的低压电源,十分安全,供电 模块的设计也颇为简单。 ・LED光源没有任何射线产生。也没有水 银之类的有毒物质,是绿色环保光源。 ・平面状结构让LED拥有稳固的内部结 构。抗震性能也很出色。 据Display bank的数据显示,2006~2010年显 示用LED ̄fi售额年均复合增长率为19.2%,LCD背 光源用LED销售额年均复合增长率将达到31.5%。 目前电视机用LED背光源的市场化被看好,已经 有相当多的业者将LED背光源液晶电视商品化。 根据Display bank预测,至2010年,全球LED液晶 电视占大尺寸市场的销售比例将超过10%,市场需 求总量在未来5年将高达2000万台以上,LED液晶 电视将成为带动平板产业升级的新动力。毋庸置 疑,LED背光源系统趋势不可逆转。 LED背光源面临的挑战 LED背光技术就像许多新型技术一样拥有许 多诱人的优点,但LED背光面板除了面临许多设 计上的挑战,材料及成本也是普及与否的关键。 与同等尺寸CCFL背光源相比,现在的LED 耗电量高。目前CCFL的输出光通量多在5000~ 70001m范围,实际屏幕的输出光通量高于3001m, 而多数LED背光都还无法达到这一指标。 RGB衰减一致性问题是多年来一直在研究 和考虑的问题。宋恒毅指出,RGB衰减不一致的 原因主要是过热或内部的工作不平衡。R、G和 B三方面在运作过程中如果配比不一致,三个芯 片的温度就会不一致。在6O℃时寿命可能是5万 小时,但每上升10 ̄C可能就衰减一半,这样就会 导致衰减不一致,所以需要严格控制。很多人主 50 监卿圃基础电子l 2009.7 表示,我们期待在不久的将来,LED背光源和 CCFL背光源价格越来越接近,最好能控制在1.5 倍甚至更低。这方面白光LED应该没问题,帝光 的El标是希望32英寸控制在100美元以下。随着 LED的发光效率越来越高,LED背光源的价格还 可以降低。从目前帝光在通用照明方面的发展情 况来看,这极有可能。LED背光源的发光效率目 前大于100 lm/W,达到150 lm/W~200 lm/w的 背光源理论上也在开发中,所以将来的趋势基本 已成定局,因此帝光还是要不遗余力去推广和降 低成本。 提高发光效率是重点 帝光的产品涵盖了从最小的TN/STN ̄I]中尺 寸、大尺寸背光源。2005年以后,帝光在LED的 推广应用上面一直比较领先。宋恒毅认为未来超 薄电视一定会采用LED背光源,因为CCFL背光 源在单位面积内的光密度根本达不到要求,只 有LED背光源才可能做到超薄的外形。下一步的 目标就是将LED背光源用于显示器以及笔记本电 脑——由于市场的驱动,笔记本电脑采用LED背 光源已是大势所趋。电视方面,超薄电视实际是 特殊用途,要在广大民众中普及,还是要实现低 成本。必须使LED的成本接近CCFL,这才是帝 光要突破的地方,而我们相信这是有机会实现 的。背光源的原理是电能转换为光和热。有的人 花很大精力研究散热,有的人研究发光,帝光认 为提高发光效率比较重要,光出来的多了,热自 然就少了,所以提高发光效率才是帝光的重点。 当然散热也不能轻视,但相对于发光是次要的, 光输出量增加,温度自然就减少。卿