大尺寸LED背光 步入“现在进行时”

TCL半导体光源研究院院长 洪震
2010年是大尺寸LED背光源发展的重要一年，LED背光源超薄、节能环保、高色彩品质的显示优点已经成为推动背光源发展的强劲动力。根据研究机构的预测数据，2010年，全球LED液晶电视销量将达到3200万台，占全部液晶电视比重约19%%；2011年采用LED背光大尺寸面板出货比率将达到56%%，传统背光面板的出货量将下滑至44%%；到2015年，LED面板出货渗透率将达到78%%。在中国平板市场上，LED将在近两年全面超越CCFL普通液晶电视。

LED背光电视迈入普及阶段
·LED背光将是2010年主旋律，一线品牌开始全线推出LED背光机型
·LED背光技术已经基本成熟，未来上升空间明晰

从2008年年底开始，索尼、夏普、三星三大巨头开始在中国市场推出采用LED背光源的液晶电视产品，以高端高价机型作为敲门砖，立即引起众多高清发烧友的关注。
2009年是“众多厂家试水的一年”，三星成为LED背光液晶电视的主力倡导者，旗下8000、7000、6000三大系列超薄LED机型凭借优秀的外形和出色的性能受到不少消费者青睐。同时，包括海信、TCL、创维、康佳、长虹、海尔等国产品牌，以及夏普、东芝、LG等外资品牌在内，也把LED背光技术应用到高端新品身上。这也印证了业内人士2009年年初所预测的，到2009年年底，国内将有约3%%液晶电视产品使用LED作为背光源。
2010年2月6日消息，美国知名LED芯片制造商CREE宣布其白光大功率LED芯片光效获得突破，达到208lm/W。光效大于200lm/W，这意味着：第一，基本上所有的传统照明领域的“灯”有了可替代并节能率达标的产品。第二，所谓专业领域光源的“需求”上升通道“阻碍”解除。第三，技术上的“光效”极限论被打破，LED在主要技术上没有悬念了。LED背光源的主要技术和发展趋势日益明晰，市场随208lm/W“拐点”出现而爆发，LED大尺寸背光市场正式告别“将来时”。
我们可以看到LED背光必将是整个2010年的主旋律，像三星、LG、AOC和明基这些一线品牌都开始在全线产品中推出LED背光机型，这说明LED背光技术已经基本成熟，未来的上升空间明晰，当LED背光开始大量量产后，其成本也会继续降低，从而对CCFL背光源产生根本性的威胁甚至颠覆。

大尺寸LED背光试水期已过
·去年是LED电视试水期，今年便是被老百姓广泛接收的普及期
·在不断取得进步的同时，大尺寸LED背光还要面临不少挑战

根据调研机构iSuppli预测，2010年全球的LED背光液晶电视出货量将大幅上升，40英寸及以上的型号出货量预计将增加8倍左右，从2009年的250万台激增到1880万台，到2013年，这一数字将达到1.12亿台，平均每年增长率高达405%%。如果说去年是LED电视的试水期，那么今年便是其被老百姓广泛接收的普及期。LED液晶电视已提前进入爆发时代。
2006年欧盟的环保法规导致目前的主流光源CCFL逐渐遭到停用，厂商们必须积极开发新一代环保光源。该类环保光源包括外部电极灯管(External Electrode Fluorescent Lamp，EEFL)、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)及平面光源。其中，LED背光模块具有超长寿命、省电、低操作电压、高显色指数(CRI，Color Rendering Index)、低温操作、反应速度快、符合环保要求等特点，故投入的厂商数量众多，包括韩国三星及LG Philips、索尼、中强光电、奇美、友达、华映等，纷纷推出了30英寸以上的LED背光模组样品。
索尼在2004年11月率先推出第一款以LED为背光源的大尺寸(40英寸及46英寸)液晶电视QUALIA 005系列，随后三星电子在2005年1月亦发表其自行开发的46 英寸液晶电视，两家公司所使用的皆为美国Lumileds Lighting公司(LLC)生产的LED，40英寸及46英寸电视分别使用了325个及450个LED模块，每个模块依照所需的显色指数，排列依序为GRBRG5个LED。在耗电量方面，目前因单颗LED的亮度仍低，故需使用较多LED产品，导致耗电量无法与CCFL灯管相比。以40英寸机种为例，使用CCFL背光源时其耗电量约290W，但使用LED背光源的耗电量则达470W。此外，因为使用较多的LED/LED组件，上述样品均需额外增加风扇等散热装置，故散热亦是LED背光源待解决的重要课题。
此后，欧司朗(Osram)公司展示了32英寸LED背光样品，其中使用RGB多芯片封装结构，将整体背光模块厚度减至40mm，色彩表现范围与NTSC规格相比为110%%，耗电量降低到140W，同时也摆脱了散热风扇的需求。而最引人注目的，莫过于三星电子在2005年10月展示的无彩色滤光片的32英寸LCD面板，它以场序方式运作，即是将时间错开依次点亮红、绿、蓝LED。由于不需使用彩色滤光片，进一步削减了成本。
但不可讳言，在不断取得进步的同时，大尺寸LED背光源还要面临不少挑战，如：LED芯片发光效率的提升与可靠度的改善，大尺寸、高亮度所产生的散热问题，R/G/B LED点光源所产生的亮度与色度不均匀，耗电量与成本偏高，驱动控制电路的整合。

节能超薄互联网电视成推动力
·时下彩电市场，节能、超薄、互联网电视成最大亮点
·电视互动娱乐功能更加丰富,LED背光是各厂共同的“明星”

放眼时下彩电市场，节能、超薄、互联网电视成最大亮点。2010年平板电视经过一系列销售高峰的市场洗礼，中国平板电视市场的发展势头强劲，消费需求旺盛。家电下乡、以旧换新、节能产品惠民工程等补贴政策也将进一步促进国内平板电视的消费。与此同时，随着产品的创新和市场需求的变化。
2010年中国平板电视技术趋势呈现三大亮点：一是，节能环保。电视产品的关注度全面落实到技术层面，制造企业从电视屏、模组等各个环节把控电视节能，LED背光源的广泛应用使电视的节能、对比度等各项指标有了更突出的表现；二是，电视超薄化和精致外观设计更加符合消费者的家居搭配喜好，成为消费者购买决策的重要参考；三是，在技术和内容都得到完善的情况下，2010年电视上网成为大势所趋，电视的互动娱乐功能更加丰富而在这中间“LED背光”是各厂的共同“明星”和主打卖点。
不论是测光式还是直下式，不论是白光还是RGB（红绿蓝三基色），不论是主动还是被动动态背光，也不论是色域是否扩充，是不是多点触摸屏，前方是否还有32英寸以下可能被OLED替代的趋势，但在今年，LED背光源经过2009年的“冷静”，这个属于专业照明光源的“奇葩”终于如业内所期待的那样在市场中绽放了。如此“冰火两重天”印证了不少多年前投资半导体行业的名言：“一切皆有可能！”LED背光与LED通用照明的启动形成了“LED光源爆发启动的双雄会”，他们互相影响，互相推动，不但推动了整个LED产业，同时再次给了半导体集成产业以迅猛发展的良机，IC、电源、驱动这些传统的电子产业同样获得重生。
“风险投资又将回来了。”LED背光源和LED通用照明步入“现在进行时”。LED背光的“爆发”，与通用照明LED光源的“启动”，将在未来的两年内彻底改变已有光源的格局，LED光源，第四代光源爆发了。继1890年爱迪生之后，经过CFL、CCFL的缓冲，照明CIE标准也将告别从1940年几乎没有原则性更改的历史。人类的光源从此走进了半导体光源时代。