贯标培训通知（第一期）

LED背光源应用发展简述

LED背光源应用发展简述

洪震

TCL半导体光源研究院

一、引言

20世纪90年代以来，LED形成了五大比较成熟的主要应用领域：指示灯（含交通灯）、显示屏、背光源、汽车灯、照明（景观照明和功能性照明）。其中LED作为液晶背光应用，是继手机背光（也曾经引领LED产业大发展，产能巨量放大）电脑背光、中小尺寸液晶背光的迅速发展阶段之后，成为大尺寸液晶背光应用发展的高峰，它将再次带来LED产业质与量的变化，将极大地促进LED整个产业的发展，使产业放巨量，技术迅速发展，并直逼LED功能照明领域的应用技术，将是LED产业发展承上启下的“里程碑”和关键“拐点”。

二、LED背光源发展的“拐点”

在中国彩电业发展史上，2008年8月8日之后的日子，注定将是不平凡的。除了国家先后出台几项有利于平板电视发展的宏观政策之外，电视显示技术本身的发展也实现了较大突破——LED背光源电视批量上市。

中国第一台黑白电视诞生标志着第一代显示技术CRT显像管时代的到来。CRT技术在20多年的发展过程中实现了从黑白到彩色、从模拟到数字、从球面到平面的创新转变。2004年，平板显示作为第二代彩电技术逐步得到消费者的认可。

随着平板显示技术的日趋成熟，以LCD和PDP为代表的平板电视迅猛发展，日渐成为市场主流。当时几乎所有的权威人士都会认为两种技术会在一定阶段相持并存。谁知，短瞬之间，风云突变，LCD 与 PDP在市场和不同厂家联盟的支持下，技术专利相对开放的LCD只用了短短的时间，就让PDP联盟无语，LCD联盟遥遥领先，LCD平板电视主导趋势也越发不可逆转，地位不可动摇！

对于目前已占据市场最大份额的LCD电视来说，LCD作为被动发光组成电视机，必须要有背光模组与之配合。LED背光源是在LED光源成功进入LCD手机之后，又进入笔记本电脑显示器，近期已经在TV领域站住了脚，开始引人关注！短短几年，它成为了时尚和高科技，绿色环保节能的代名词。

今天它已经成为推动LED产业的一个重要的巨大的应用力量，在消费类电子产品中作为不可缺少的组件，高速扩展，快速发展。

三、迅速发展的LED背光源

近几年来随着世界范围内对节能环保的诉求，LCD产业正面临一次大转折，不含汞的LED取代传统冷阴极荧光灯（CCFL）做背光源成为LCD背光市场的趋势。除了笔记本电脑面板采用LED光源成为主流之外，液晶TV广泛采纳LED背光的趋势已经成为定势。LED背光源已经从逐步取代发展到必然取代，CCFL电视大部分厂家已经纷纷在2010年底清仓。国美，苏宁等大型家电超市时尚展台上几乎快看不到CCFL TV，取而代之的是LED TV。

影响LED发展的价格因素，被类似“摩尔定律”的“HZ”定律导引，进行着突破，LED TV价格也一降再降。终于，LED光源从2004年的“概念”变成了当今人们的“时尚产品”。LED光源成功切入TFTLCD面板成为它的主要光源。这也是在继LED显示屏产业化，交通灯必然化，景观照明普及化的又一个巨型产业化的成熟应用领域，是LED应用领域的又一朵奇葩！极大地推动了产业规模的扩大，为LED光源进入功能性照明扮演了排头兵，成为“股市”的又一个LED热浪。

2008年可谓是LED“白光光源”的元年，北京奥运会TV LED背光成为“白光光源大批量应用”的标志。五彩斑斓LED“景观照明，舞台场景”也在2008年8月8日同时开启了LED“景观照明”的元年。她们和2008年北京奥运会一起被载入史册，成为同在奥运诞生的“LED姐妹 双胞胎”。

四、LED背光主要技术回顾

回顾LED背光源液晶电视产业化的历史，背光技术历经数次变革。

（一）CCFL与LED光源之战

2004年“SONY”率先推出采用RGB的LED产品，由于色彩表现范围高达105%NTSC，比起CCFL背光的72%NTSC高出甚多，因此引起产业界的瞩目。不过由于价位太高，没能赢得用户的青睐。2007年“三星”推出采用区域调光的LED背光电视产品，首次采用以蓝光芯片搭配红，緑荧光粉的白光LED为光源。2008年开始，其他国际厂商加大力度推出LED背光电视产品，日本的“夏普”和“东芝”，韩国的“LG”，中国的“海信”“创维”，“康佳”，“TCL”，等也陆续加入LED背光电视的竞争。2009年“三星”将原先采用直下式背光转换成侧背光式形式，大幅降低LED的使用个数，并且推出一系列产品，震动了全球家电市场，也引发更多厂商跟进。短短几年间，LED背光电视产品阵容不断扩大，成功开拓了市场，全面取代CCFL的趋势已成定局。

（二）“RGB”组成纯白光与“荧光粉”混合白光之争

从最早2004年LED背光源闪亮登场的那一天一SONY为代表的日系就用RGB和直下式将LED光源的优势尽情展示，当然，缺点就是一个字“贵”！时至今日，这条技术路线和他们的产品定位一致，在高端路线上，后面的夏普，东芝等日系厂家继续跟随，思路也基本相同。在这条技术路线上RGB是使他们保障色域（105%NTSC）色彩表现的必然选择。

韩国“三星”在这场竞争中牢牢地把握LED电视市场份额的契机：先用RG-p白光与日系抗衡，又突然挺进侧光式，猛然占据了最大的中低市场份额。韩系的LG紧随其后，形成强烈的韩系风格，中国团队目前也走的是韩系风格形成中韩风格的市场主导。

（三）LED侧光式背光电视与LED直下式背光电视之争

日系以直下式RGB形成高端产品，而中韩系以白光侧光式以成本优势取胜并占据了市场。

五、LED背光源优势

相关数据显示，消费者购买显示器的主要关注点集中在价格、外观造型、画质、功能、节能、环保等方面，与CCFL背光源电视相比，LED背光源电视除了具备外观更薄、高画质、响应时间快、环保、寿命长等优势外，还有很多独特的优点。

（1）LED背光源有更好的色域。其色彩表现力强于CCFL背光源，可对显示色彩数量不足的液晶技术起到很好的弥补作用，色彩还原好。

（2）LED的使用寿命可长达10万小时。即使每天连续使用10个小时，也可以连续用上27年，大大延长了液晶电视的使用寿命，可获得对等离子技术压倒性的优势。

（3）亮度调整范围大。实现LED功率控制很容易，不像CCFL的最低亮度存在一个门槛。因此，无论在明亮的户外还是全黑的室内，用户都很容易把显示设备的亮度调整到最悦目的状态。

（4）完美的运动图像。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。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。

（5）实时色彩管理。由于红绿蓝3色独立发光，很容易精确控制目前的显示色彩特性。

（6）可以调整的背光白平衡，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间调整白平衡，而且不会牺牲亮度和对比度。

（7）可以为大尺寸屏幕提供连续面阵光源。LED是一种平面状光源，最基本的发光单元是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。

（8）LED使用的是5~24V的低压电源，十分安全，供电模块的设计也颇为简单。

（9）环保。LED光源没有任何射线产生，也没有水银之类的有毒物质，可谓是绿色环保光源。

（10）抗震。平面状结构让LED拥有稳固的内部结构，抗震性能很出色。

六、总结与展望

LED背光液晶电视之所以能持续高速增长，主要受需求、政策、企业三方面因素的共同推动：首先，节能、超薄、画质细腻等特点满足了消费者的需求偏好；其次，国家强制性标准《平板电视能效限定值及能效等级》已于2010年12月1日正式实施，能效标准出台吻合LED背光液晶电视节能的特性；第三，作为整机企业新的利润增长点，增强了厂商推广的积极性，成为彩电整机厂商合力推广的重点。

随着液晶电视机、笔记本电脑和液晶电视面板需求继续保持旺盛态势，推动大尺寸背光面板需求由2007年的3 820万个翻倍增长到2013年的7 400万个，7年间年度复合增长率高达11.6%。大型背光全球市场规模将从2007年的124.67亿美元，保持2.1%的年度复合增长率，增长到2013年的147.64亿美元。LED TV发展趋势已经不可逆转。

展望新型背光技术的发展，有以下趋势：将直下式与侧光式混合，讲究一次配光；高色域RG-p白光LED的开发；可适用于二维动态背光控制的超薄型背光；具有环境自适应功能的动态背光控制技术。