LED背光源未来7大发展方向

1. LED背光源向超薄方向发展

（一）LED薄型化、高功率以及导光板薄型化

据市场研究机构Display Search预测，2009年全球LED液晶电视销量约为409万台，只占整个平板电视市场的3%,但至2014年销量将猛增至1.23亿台以上，占整个平板电视的市场份额也飙升至53%.

LED彩电本质上并不是新型显示技术，只不过是应用新型的LED光源技术取代了传统冷阴极荧光灯。但是这种采用侧边式LED背光的液晶电视却拥有传统产品难以比拟的纤薄机身：目前大部分着名厂家生产的LED电视的厚度都在2cm左右，这样的厚度是传统液晶电视无法比拟的。

LED电视主要比拼的不仅是厚度，还包括更为经济、节能的电力消耗，更为出色的画质。诸多方面的技术性能优势是LED电视市场快速增长的核心原因。

（二）无边框化

虽然液晶电视机不可能真正实现“无边框”--这只是对超窄边框的一种夸张的形容。但是业界专家纷纷预测，无边框产品将成为LED超薄之后液晶电视工艺设计的又一座高峰。

其实，早在三年之前，包括三星等在内的众多液晶显示企业均已投入到了超窄边框的产品研发之中。只不过这些技术主要应用在工程显示领域，例如液晶电视拼接墙等。今年四月，三星在国内市场推出的一款液晶拼接墙产品的最窄边框厚度不足3mm.此后，包括夏普、LG、台湾的奇美等企业也先后推出了能够满足毫米级边框厚度的液晶显示面板，供整机企业选用。众多上游厂商的支持，一方面说明无边框技术的实际价值，另一方面更是说明制作毫米级，甚至更小级别边框的液晶电视的技术瓶颈已经基本被突破。

图4 大尺寸LED背光源的发展趋势

按照图4所示，（a）为直下式的背光源，为降低混光高度，要求灯的数量比较多，是现在普遍量产的；（b）为侧光式的背光源，现在发展到四边入光，需要6根灯条，灯是两个芯片封装在一个里面，后期随着LED灯功效的提高，会发展为两边入光；（c）需要4根灯条，也是两个芯片封装在一起；（d）也是两侧入光，只需2根灯条，在短边入光；（e）为后期发展目标，单侧入光，如现在的NB产品和MNT产品，单个芯片封装，达到客户要求，满足降低成本，提高组装效率，降低功耗，节能环保产品。

2. LED背光源符合市场绿色、环保理念

现阶段，大尺寸TV背光源主要还是以直下式为主，现在欧盟标准，国内标准，产品都必须符合RoHS标准、UL标准，后期又加入了无卤素要求。现在大量使用的CCFL产品，灯管中都含有Hg的物质，由于这种特性，所以标准中加入了该物质的豁免项，也就是该物质在一定量的情况下是合格可用的。但CCFL中含有Hg的物质依然是与现在环境保护要求相违背的，现在的产品要求绿色、环保，产品背光中笔记本电脑从使用LED开始达到背光源产品无Hg要求。大尺寸LED背光源的出现正好符合现在市场绿色、环保的要求。

3. 侧发光式动态背光源以及低功耗技术

现在普遍量产的大尺寸电视产品，都是使用直下式CCFL作为光源，此种驱动需要Invertor（反用变流）技术，由于功率的问题，使用CCFL作为光源功耗比较大，随着技术的不断提高，此种技术所达到的功耗已经接近极限值。高端产品直下式LED背光源的推出，降低功耗的技术上了一个台阶，随着高功率LED的出现以及效率的提高，直下式的功耗在不断降低。直下式LED背光源还有一个突破性的技术，local dimming（区域控制）也就是所说的动态背光技术，很大程度地降低了背光源的功耗，提高了电视产品的对比度，但是要求LED数量比较多，电视产品的厚度比较大，美观度以及灵活性稍差。后期推出的侧发光式LED大尺寸背光源技术，集合了超薄、美观、低功耗的优势。预期在侧发光式LED大尺寸背光源上，引用local dimming技术，能够大大降低背光源的功耗。直下式的LED动态背光源与图像处理相结合，暗的地方LED降低电流或者电压，这样对驱动电路技术要求比较高，但大大降低背光源的功耗。而侧入式LED背光源通过LED交叉控制，达到区域控制，一定程度降低功耗。侧入式LED大尺寸背光源结合了各个优势，如果在local dimming上取得突破，将是技术的又一提高。

4. LED封装上考虑直接封装散热材料

现在开发设计的大尺寸LED背光源产品，所要面对的一个重要的问题就是散热问题。直下式LED大尺寸背光源，有一定量的混光高度，对散热有一定的帮助，并且在整个的LED大板上会相应的做散热板，达到散热效果。由于现在LED灯的功率比较高，并且有一定的能量以热的形式释放，而背光源对热信赖性要求比较严格，过热影响电路元器件性能、降低LED灯的发光效率、膜材方面产生褶皱现象造成背光源mura（不均匀，有斑点）不良、背光源局部温度过热，在模块做老化试验的时候产生液晶工作不稳定现象。而现在开发量产的大尺寸LED侧发光式背光源，要求灯条数量减少，灯的功率加大，对LED灯条的散热要求更高。现在的技术是灯条使用铝基板，灯条在组装到背光源上需要散热条，结构方面要配合更好散热，但后期随着灯条的减少，相应灯的数量减少，灯的亮度增加，对现有技术是一个挑战。后期的趋势集中在LED的发光效率上，发光效率越高，产生的热越低。从LED灯封装技术上考虑，直接把散热材料封装到内部，达到更好的散热效果，随着封装技术的提高，LED灯的散热会更好。并且现在各个LED厂家都在研究LED灯的模块，该种技术是把多个芯片封装在一个模块下，并相应做散热处理，在Light bar模块中混光达到最佳状态，并且使用陶瓷封装更好散热，功率提升向100lm/W方向发展。

5. 直下式超薄技术

现阶段，大尺寸直下式LED背光源正在向大尺寸侧入式LED背光源发展，遵循低碳、绿色、环保、超薄、高色彩的显示要求，侧入式LED背光源在后期的动态区域控制背光源达不到最佳值，需要在直下式背光源技术上做到更薄。通过对LGP的微结构处理，并且在导光板上做印刷，使LED灯在最短距离达到混光要求，并且提高光源在LGP的传输效率，改变原有侧入式由于长距离传输所带来的光损失的问题。在大尺寸直下式背光源做到超薄的同时，完成local dimming技术，达到低功耗要求，并且在直下式技术基础上使用RGB LED或者高功率白光LED（RGB荧光粉），达到超薄、低功耗、高色彩的背光源产品。

6. 供应链上中下游间日益完善

随着大尺寸电视背光源技术的发展，LED逐渐取代CCFL,在笔记本电脑中，LED已经大量使用，Monitor方面也在迅速增量。LED灯的供应是现在大家关注的问题，现在背光源大厂都相应与LED封装厂绑定，或者背光源厂有自己的LED封装厂，在供应链问题上，背光源大厂都在考虑把LED封装厂纳为自己的合作伙伴。全球专利芯片的供不应求，如有自己的LED厂，在供应链上就要有一定的优势。随着大尺寸LED背光源的发展，LED灯的需求越来越大，怎样选择LED灯以及怎样与LED灯厂合作是重中之重的事情。

7. 新技术不断涌现

由于Light bar上多颗LED代替1根CCFL灯管，要求每颗LED灯的亮度与色度都在同一个Rank（范围）值中，这就增加了LED的成本。LED由于芯片、混入的荧光粉、封装技术，分成了多个亮度档，更多的色块，而各个背光源厂家量产要求都不同，只是所有分块中的一小部分，这样封装出来的产品就会有一大部分废掉，增加了成本费用。现在一些厂家推出同样亮度档的基础上色度混频技术，达到白光现象，并且背光源状态下是所要求的色度范围，能够在一定程度上降低成本。现在直下式LED背光源下，通过local dimming技术，利用电路驱动，完成不同亮度、不同色度的混频技术，满足量产需求，成功降低LED成本费用。

现阶段正在研发的新背光源还有很多种，日本有公司成功开发了一款采用碳纳米管的场发射型高亮度背光灯，适用于LCD W（宽屏液晶）等大屏显示器。除了高发光效率、低能耗和高亮度发光外，它还具有无汞、长寿命及高速响应等特点。