LED背光应用仍面临挑战 成本及单位性能成关键

【高工LED综合报道】 随着 LED 技术和性能不断提高，LED光效率的持续提升，以及成本大幅下降，LED在近几年各种 显示 背光领域中已经得到长足发展。未来几年内，LED产业仍然作为新兴产业会大放异彩，其在背光领域中也将大有作为。

当下LED背光设计仍然面临诸多挑战

未来LED背光领域的发展趋势是什么？成本、供货、散热、功耗……这些各大 LED TV 生产厂商目前最头疼的问题如何解决？在新一代LED TV开始设计之时，又该特别注意哪些关键因素？3M公司光学系统部资深工程师吕奕航认为LED TV市场仍然面临一些主要挑战。

首先，目前LED TV的最主要问题依旧是成本，也作为各大电视生产厂商也在积极的为成本降低做积极努力。当然，随着LED制造工艺的成熟，LED本身的成本也随之相应降低。但是除了LED本身的成本，作为背光元件的导光板 、光学膜、结构以及LED驱动电路方面，其成本压力也将日益突出。

这个问题，需要各大上游厂商不断提高生产效率。同时，新技术的引入，不断简化电视设计，更薄的导光板，更少的光学膜，更简单的电路，更少的 LED 灯条，都是将来作为LED TV技术设计的方向，同时也是为成本降低做最大努力。

其次，作为LED TV背光，其核心元器件的供货、供应链(导光板，LED等)，也是非常关键的因素。关于这点，由于2010年各大 LED 厂的扩充产能，目前基本解决LED的短缺问题，但导光板依旧矛盾突出。因此，作为技术革新，更薄的导光板设计相信是新LED TV的方向。

再次，就是解决关于散热问题。虽然随着LED发光效率提升，相应的热功耗会有微小幅度的降低，但在大尺寸LED TV中， LED的散热始终是困扰大部分电视厂商的一块顽石。高温环境会降低LED的寿命，同时也使机构更加不稳定，光学也会随之受到影响，附近的电子元器件寿命也会降低，因此，一个好的散热设计在LED TV中必不可少。

在这点上，使用高效率产品及成本压力的矛盾就很难平衡。通常作为厂商，在综合考虑系统成本后，引入一些高能效的元器件，通常会有比较好的效果。

最后，LED TV的功耗问题。众所周知，在国际上早有能源之星(Energy star)等一系列节能机构对LED TV的能耗做规定，且国内目前已经出台相应能效标识。在将来的 LED设计上，特别是在一些新型的LED背光TV中(例如3D TV，智能TV等)，能耗就会成为一个很大的问题。相信随着目前全球对环境的关注，中国作为发展中国家，政府也在大力宣扬节能概念，能耗也会成为将来市场的一个导向。

在功耗问题上，同散热类似，应用高效能的元器件是治本之道。

LED背光在不同尺寸的产品应用中有不同发展趋势

在便携式移动终端，平板电脑(Tablet)以及手机等应用上，LED背光将会继续占据主导地位数年，其成本会不断降低。

在笔记本、显示器等中尺寸领域，笔记本中的LED的背光成本甚至已经低于传统CCFL背光，近几年内LED背光将难以被取代。另外，在显示器领域中，随着市场对显示器的轻薄要求，LED也会在未来的一两年内蚕食传统CCFL背光。

在大尺寸电视领域，随着市场对电视机的轻薄导向，2010年LED背光大幅侵吞CCF背光份额。不久的将来，随着成本进一步降低，CCFL背光将退出历史舞台。与此同时，在LED之间，又分直下式和侧入式两种技术之争，经过两年的市场沉淀，侧入式笑到了最后。

随着关键器件导光板的充足供应，将来侧入式LED背光会逐渐取代直下式背光。而在目前的侧入式背光设计中，自2009年以来，市面上由4边LED灯条发展到2边LED灯条，到目前的单侧长边LED灯条并应用到更大尺寸中。相信不久的将来，结构会更加简化，双侧短边LED灯条以及单侧短边LED灯条的设计会逐渐成为主流。

从技术上看，LED亮度、效率、封装、散热设计以及显示均匀性等诸多因素也会影响LED背光的发展。

亮度及效率上， LED芯片的发光效率会继续提升，lm/W输出会继续提高。在未来10年内，商用背光LED发光效率会提升一倍。

在LED的封装上，随着技术的提升，多芯片LED会在某些背光应用上取代单芯片LED，进一步降低LED的成本。

散热设计上，由于发光效率的提高，发光二极管激发的能量会更多转化为光能输出，同时随着热能的减少，会使LED的散热设计成本降低。

从颜色上看，LED最初的应用作为高端应用，曾经一度使用过RGB的LED，使显示的色彩更为丰富。由于成本面临的压力，在当前更多的白光LED通过磷光粉激发，以达到更高的光效率。但相信在将来，市场对显示技术差异化的要求以及LED效率提高，成本的降低，RGB LED的应用会占据一定的高端市场。

从显示的均匀性上来说，LED的binning会更加成熟。同时，对于LED的驱动设计也会有更多的方案，以保证显示设备中LED的电路输入相同，实现各种高中低端的应用需要。

此外，随着各种新型显示，例如3D TV、3D笔记本、3D显示器、智能TV等等的出现，也一定会左右对LED将来的发展。