【正文】 用 LED 作背光源時(shí)，原來(lái) LGP 之厚度限制已不存在，可以讓整個(gè) LGP 厚度均勻且變薄，再加上玻璃的厚度約可從 降為 ，因此可以滿足 NB 對(duì)于輕薄短小的追求。 開(kāi)發(fā) NB 用 LED 背光源，面臨的最大瓶頸，仍在于如何讓導(dǎo)光板的厚度變薄。一般導(dǎo)光板厚度多在 2mm 以上，而 Sony 以 厚度的導(dǎo)光板使用為主，因此背光廠商正積極開(kāi)發(fā)更薄的導(dǎo)光板。 D、亮度和白平衡控制 實(shí)現(xiàn) LED 功率控制很容易，不像 CCFL 的最低亮度存在一個(gè)門(mén)檻。因此， LED 的亮度調(diào)整范圍大，無(wú)論在明亮的戶外還是全黑的室內(nèi)，用戶都很容易把顯示設(shè)備的亮度調(diào)整到最?lèi)偰康臓顟B(tài)； LED 背光可以調(diào)整白平衡，同時(shí)保證整體對(duì)比度。當(dāng)用戶的視頻源在計(jì)算機(jī)和 DVD 機(jī)間切換時(shí)，可以輕松在 9600K 和 6500K 間調(diào)整白平衡，而且不會(huì)犧牲亮度和對(duì)比度。 E、均勻性 冷陰極熒光燈屬于管狀光源，要將所發(fā)出的光均勻散布到面板的每一個(gè)區(qū)域就需要相當(dāng)復(fù)雜的輔助組件，熒幕的厚度也難以控制。而且隨著面板的增大，必須使用多條光源，這就要求來(lái)自這些 CCFL 的光還必須匹配。同時(shí)， CCFL 背光源的能量利用效率低下。在光能從背光到熒幕的傳輸過(guò)程中，光能量損耗情況非常嚴(yán)重，最終大約有 6%的光能可被真正利用。為了實(shí)現(xiàn)更高的亮度和對(duì)比度，廠商必須提高光源的輸出功率或增加燈管數(shù)目，而這樣帶來(lái)的后果就是整機(jī)功耗上揚(yáng)。這對(duì)于桌面型 LCD 顯示器或液晶電視不會(huì)有多大的影響，但對(duì)筆記本LCD 熒幕影響很大。 LED 可以為大尺寸熒幕提供連續(xù)面陣光源。 LED 是一種平面狀光源，最基本的發(fā)光單元是 35mm 邊長(zhǎng)的正方形封裝后， 6 所需的輔助光學(xué)組件可以做得非常簡(jiǎn)單，極容易組合在一起成為既定面積的面光源，具有很好的亮度均勻性 ［ 3］ 。 雖然 LED 背光技術(shù)就像 許多新型技術(shù)一樣擁有許多誘人的優(yōu)點(diǎn)，但 LED 要想占據(jù)大尺寸 LCD 背光源的主流，目前還需要解決一些技術(shù)難點(diǎn)，如發(fā)光效率、一致性、成本等。 A、發(fā)光效率 CCFL 仍是發(fā)光效率最高的主流光源技術(shù)，與之相比， LED 的發(fā)光效率較低。作為背光源的 LED 器件以白光類(lèi)型居多，而白光 LED 器件在開(kāi)始時(shí)發(fā)光效率不高，致使熒幕亮度普遍偏低。比如在當(dāng)前的 LED技術(shù)中，不論熒幕的制造商是誰(shuí)， LED 組件的亮度都各不相同。目前CCFL 冷陰極熒光燈的發(fā)光效率可達(dá)到 50100lm/W，而白光 LED 器件在剛 起步時(shí)發(fā)光效率僅為 20lm/W 甚至更低。不過(guò)，現(xiàn)在全球有大量的企業(yè)從事相關(guān)研究，該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展非常迅速，白光 LED 的發(fā)光效率以每年提高 60%的幅度提升，到目前為止，白光 LED 器件的發(fā)光效率突破 50lm/W，開(kāi)始達(dá)到實(shí)用化水準(zhǔn)。而業(yè)界希望在 2021 年之前，將白光LED 的發(fā)光效率提高到 75lm/W 的高水準(zhǔn)。 B、一致性 用 LED 作為背光源存在白光的一致性問(wèn)題，這比起 CCFL 是個(gè)劣勢(shì)。RGB LED 背光源時(shí)間一久會(huì)產(chǎn)生色移波長(zhǎng)隨溫度變化，產(chǎn)生不同顏色。這一問(wèn)題導(dǎo)致了顏色偏移、不一致的色純度和質(zhì)量低劣的真“白色” ，這就注定 LED 在開(kāi)始時(shí)并不適合作為 LCD 顯示器的背光源。為了消除這一問(wèn)題， LED 制造商們將晶片“分區(qū)”或分解成具有近似顏色和亮度的區(qū)塊。這種處理有一定的幫助，但仍有不足、亮度和顏色中仍然存在偏移。廠商最新又研發(fā)了彩色校正電路，通過(guò)對(duì)逐個(gè)圖元的控制，可以將顏色和亮度上的偏差控制在合理的范圍。 7 C、成本高 成本太高、價(jià)格昂貴，同等尺寸的背光源， LED 是 CCFL 價(jià)格的 4倍。對(duì)于目前價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)而言，讓廠家有些望而卻步。只有索尼為了圖像質(zhì)量不計(jì)成本。當(dāng)然，隨著工藝的成熟和生產(chǎn)規(guī)模的增加， LED 背光的成本會(huì)逐 步下降 ［ 4］ 。 LED 市場(chǎng)概況 目前已經(jīng)研制出紅、橙、黃、綠、蘭顏色的超高亮度 LED，其發(fā)光效率已超過(guò)白熾燈和熒光燈，發(fā)光亮度已高于 LCD。特別是 LED 采用了高級(jí)環(huán)氧樹(shù)脂封裝，不僅能耐高溫和濕度，而且還耐陽(yáng)光（紫外線）長(zhǎng)期照射，可滿足室外全天候、全色顯示的需要。用由蘭、綠、紅 LED組成的彩色大屏幕可以表現(xiàn)天空和海洋，可以實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫(huà)。新一代紅、綠、蘭超高亮度 LED 以其前所未有的性能，不僅拓展了原有的應(yīng)用領(lǐng)域，而且將擁有一個(gè)潛力巨大的市場(chǎng)。 LED 可分為可見(jiàn)光 (450~780nm) 與 不可見(jiàn)光，在可見(jiàn)光部分傳統(tǒng)亮度產(chǎn)品已是成熟型產(chǎn)品，產(chǎn)量雖大，不過(guò)由于價(jià)格低產(chǎn)值不高，年復(fù)合成長(zhǎng)率也只有 10% ；高亮度 LED 是目前的主流產(chǎn)品，主要應(yīng)用在大型看板、交通標(biāo)志、背光源。較成熟的 AlGaInP( 紅、橙、黃光 ) 應(yīng)用廣泛，專(zhuān)利問(wèn)題不大，價(jià)格已與傳統(tǒng)亮度接近，應(yīng)用的領(lǐng)域巨大。 GaInN 熒光粉 ( 白光 ) 主要應(yīng)用于照明上，由于藍(lán)光的突破全球大廠紛紛投向白光照明的研發(fā)，加上近 幾年 全彩手機(jī)風(fēng)行，使白光背光源炙手可熱，未來(lái)技術(shù)若有進(jìn)展，將逐步取代一般照明市場(chǎng)，擁有龐大的商機(jī) ［ 5］ 。 LED 的應(yīng)用領(lǐng)域 LED 有著十分廣泛的應(yīng)用前景，不同亮度的 LED 產(chǎn)品可應(yīng)用在下述屬不同領(lǐng)域： 8 (1) 平面顯示 信息顯示是現(xiàn)代生活中一項(xiàng)用途很廣泛的領(lǐng)域，證券交易所里的顯示板，動(dòng)態(tài)廣告牌，空港的飛機(jī)動(dòng)態(tài)顯示，模擬動(dòng)畫(huà)，體育場(chǎng)館、商業(yè)、工業(yè)和其它行業(yè)的大型和超大型全色顯示屏的信息顯示，進(jìn)一步滿足了現(xiàn)代人對(duì)信息顯示的需求欲望。 (2) 警示燈（或稱(chēng)交通信號(hào)燈） 公路、鐵路的交通信號(hào)燈、警示燈、標(biāo)志燈和各類(lèi)汽車(chē)的指示燈，用超高亮度 LED 取代加濾光片的白熾燈泡，不僅響應(yīng)速度快，壽命長(zhǎng)、抗震、耐沖擊，而且效率 高、節(jié)省電能。 (3) 汽車(chē)指示燈 汽車(chē)指示燈包括汽車(chē)外部的各種方向燈、尾燈、剎車(chē)燈等，由于LED 的快響應(yīng)速度，當(dāng)前面的汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，后面的汽車(chē)可提前 23 公里看到信號(hào)，減少車(chē)禍發(fā)生。同時(shí)可降低油耗。使汽車(chē)每一加侖油增開(kāi) 1公里。同時(shí)減少污染。 (4) 辦公自動(dòng)化設(shè)備與儀器儀表指示燈 現(xiàn)代化智能型的儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備需要各種信號(hào)燈或指示燈而 LED 由于節(jié)能和長(zhǎng)使用壽命的特點(diǎn)使它成了不可缺少的部件。 (5) 背光光源 高性能 LED 還可用于小型液晶顯示器（ LCD）的背光照明，適用于蜂窩電話和筆記本型電腦等。最普 通的應(yīng)用是電話按鍵的背光照明，隨著小型液晶顯示器及為了個(gè)人通信產(chǎn)品用量的增長(zhǎng)，將帶動(dòng) LED 市場(chǎng)需求量提高。 (6)光源與建筑裝飾 特殊用途照明，如建筑裝飾、井下、礦燈、水下作業(yè)、特殊場(chǎng)地施工等傳統(tǒng)的光源使用起來(lái)不方便或缺點(diǎn)明顯的地方都可以采用 LED 9 光源。 LED 產(chǎn)業(yè)的技術(shù)前景 LED 作為固體光源具有上述優(yōu)越性能，是一種極有競(jìng)爭(zhēng)力的新型節(jié)能光源，被認(rèn)為是繼愛(ài)迪生發(fā)明燈泡后下一代的照明光源，故各國(guó)都在不遺余力地?fù)屨?LED 科技的制高點(diǎn) —— 白光照明的研究，而且技術(shù)上不斷獲得進(jìn)步。目前許多色別的發(fā)光二極管 都達(dá)到燭光級(jí)水平，隨著器件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，發(fā)光效率的飛速提高，今后 LED 發(fā)展的主要領(lǐng)域是照明光源，開(kāi)始在一些領(lǐng)域取代白熾燈，期間會(huì)與其它光源互補(bǔ)，并存、共同發(fā)展，人們面臨著照明光源的變革，有人預(yù)言 LED 是 21 世紀(jì)的照明光源 ［ 7］ 。 LED 產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)前景 由于發(fā)光二極管產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新的應(yīng)用，呈現(xiàn)了朝陽(yáng)工業(yè)的欣欣向榮的景象。在 21 世紀(jì)的頭十年中， LED 產(chǎn)業(yè)會(huì)得到持續(xù)發(fā)展。每年全球照明市場(chǎng)的銷(xiāo)售額達(dá) 120 億美元，而且每年還 以 8% 左右的增長(zhǎng)速度遞增。這一巨大的市場(chǎng)被業(yè)界看好，使得他們紛紛投入的 LED 的研究開(kāi)發(fā)中來(lái)。目前照明用途 LED 購(gòu)置成本較高，預(yù)計(jì) 2021 年前后 LED 的購(gòu)置成本將通過(guò)其低廉的使用費(fèi)用在 36 年內(nèi)得到償付。隨后 LED 燈將逐漸取代白熾燈。專(zhuān)家們預(yù)計(jì)，到 2021 年 2021年， LED 有望進(jìn)入普通照明市場(chǎng)，與傳統(tǒng)的光源競(jìng)爭(zhēng)，形成與傳統(tǒng)光源并存的局面；據(jù)保守估計(jì)，到 2025 年對(duì)白熾燈和鹵素?zé)?25%30%的替代率，全球每年的能源節(jié)省預(yù)計(jì)可達(dá) 40 億美元。 發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的 LED 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 日本、美國(guó)、歐洲的 LED 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 日本 LED 產(chǎn)業(yè)大國(guó)，日本企業(yè)涉及 LED 較早，開(kāi)始于 20 世紀(jì) 50 10 年代，日亞，冬芝，夏普，索尼，日立，昭和等公司較早從事 LED 的研究開(kāi)發(fā)，至今上游芯片及藍(lán)光、白光 LED 制造技術(shù)專(zhuān)利技術(shù)大多為日本所掌握。日本企業(yè)的產(chǎn)量為世界第二，但產(chǎn)值卻占世界第一。 1999年的產(chǎn)值折合 12 億美元， 2021 年的產(chǎn)值達(dá) 16 億美元。 由于 19971998 年間日元的大幅度升值，使得日本產(chǎn)品日益缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，并促使日本將赴國(guó)外采購(gòu)，或在國(guó)外設(shè)廠生產(chǎn)。目前歐洲各國(guó)使用的顯示產(chǎn)品日本 制造的占大多數(shù)，這與日本企業(yè)產(chǎn)品的高品質(zhì)符合歐洲的消費(fèi)水準(zhǔn)不無(wú)關(guān)系。 豐田合成推出高亮度綠光 GAN LED，成為全球繼日亞化學(xué)之后的第二家生產(chǎn)廠商。四元高亮度 LED 部分，亦有東芝、 Sharp、 Rohm、 Sankan等公司推出新產(chǎn)品。 Rohm 除推出汽車(chē)與戶外應(yīng)用之系列產(chǎn)品外，亦推出符合 標(biāo)準(zhǔn)的新產(chǎn)品。 Citizen 電子因音影音設(shè)備遙控器的需求成長(zhǎng)，亦擴(kuò)增紅外光 Chip LED 的產(chǎn)量。 美國(guó)的 LED 研究開(kāi)發(fā)起步早，投入大，尤其是以 HP 公司， CREE，GE 等為首的大公司技術(shù)力量較為雄厚，在高檔次 產(chǎn)品上占有一定份額。目前美國(guó)已將底端 LED 外移至東南亞等地生產(chǎn)，故價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈。未來(lái)美國(guó)、日本企業(yè)將以技術(shù)領(lǐng)先及上游產(chǎn)品為主，臺(tái)灣及東南亞、中國(guó)大陸將以中下游產(chǎn)品為主。 美國(guó)企業(yè)較早看好 LED 應(yīng)用市場(chǎng)的潛力， HP 公司除擴(kuò)大四元高亮度 LED 及 IrDA 的產(chǎn)量外，并推出多款新產(chǎn)品。以高亮度、低價(jià)位、戶外用（車(chē)燈、交通信號(hào)燈）、 SMT 封裝（ flipchip 技術(shù)）等不同系列產(chǎn)品，強(qiáng)化其市場(chǎng)與 HP 公司幾乎占據(jù)同樣的市場(chǎng)份額。由于藍(lán)光 LED市場(chǎng)成長(zhǎng)與接獲 Sliemens 大定單， 19971999 年美國(guó) Cree 公司營(yíng) 收大 幅成長(zhǎng)。 Cree 有 70%的 LED 晶粒銷(xiāo)往 Sliemens，其余則銷(xiāo)往日本（如 :Stanley、 Citizen）與臺(tái)灣。 HP、 CREE 未來(lái)除將使用較大基板生 11 產(chǎn)以增加產(chǎn)量外，并將進(jìn)一步擴(kuò)大其它應(yīng)用開(kāi)發(fā) ［ 8］ 。 關(guān)于歐洲企業(yè)的 LED 研究開(kāi)發(fā)情況資料十分有限，但歐洲企業(yè)在原材料方面，在技術(shù)方面占有一定的優(yōu)勢(shì)，歐洲的幾家大公司如Philips,Osram 等公司正在聯(lián)袂開(kāi)發(fā)可作為照明用途