【正文】 本太高、價格昂貴，同等尺寸的背光源，LED是CCFL價格的4倍。對于目前價格競爭激烈的市場而言，讓廠家有些望而卻步，只有索尼為了圖像質量不計成本。當然，隨著工藝的成熟和生產規(guī)模的增加，LED背光的成本會逐步下降；3)用LED作為背光源存在白光的一致性問題，這比起CCFL是個劣勢；4)LED在網點設計上較線性光源CCFL難，需考慮LED輻射狀的光強衰減；5)RGB LED背光源時間一久會產生色移，波長會隨溫度變化，產生不同顏色。此外，散熱、光源均勻性、以及LED芯片發(fā)光效率也是目前液晶面板廠商不太采用的原因之一。目前，使用LED作為背照燈光源的大 尺寸液晶面板模塊產品僅有少量。Displaybank表示，這是因為顯示器領域的價格競爭激烈，必須把降低成本放在第一位。今后，LED背照燈的普及速度取決于何時能夠解決目前LED背照燈所擁有的散熱困難、均一性差和LED芯片發(fā)光效率低等問題。 LED液晶用背光前景應用在液晶面板背光的LED，會依據點燈方式是直下還是側光式，用途是電視還是電腦熒幕，都更有不同。對于輝度的要求方面，電視會比電腦熒幕高，側光式背光的話就會使用白光LED，如果是要求高輝度、高演色性的電視就會使用直下式背光。電腦熒幕的話，一般都使用側光方式的RGB點燈，但是電視的話，采用白色直下和RGB側光的方式不同，就熱門程度而言，現在在LED市場上備受關注的是使用白光LED側光方式的液晶用背光領域。使用白光LED側光方式的背光，其優(yōu)點是可以達到PC本體的薄型化、輕型化，延長電池壽命等等的特色，但現在的白光LED的紅色spectre比較弱，有色再現性不足的缺點，但是對電腦熒幕畫面，尤其是筆記型電腦，要求與電視同樣高演色性的使用者不多，所以在這一方面色再現不會成為一個大問題，而且如果真有高演色性方面的需求，也可以使用RGB 3原色背光和在白光LED的Rail配列中，利用定點混合紅色LED的方法等等來解決，相信在未來，電腦熒幕用光源 對于白光LED做為背光源的采用將會更加擴大。另一方面，電視用RGB背光的市場化則相當被看好，目前已經有相當多的業(yè)者將RGB 3原色LED背光液晶電視商品化了，但是要將這些三原色的背光完全成為主流技術，需要解決的問題還很多，相信還需花費數年來解決這些問題。這是因為3原色背光的根本性問題在于成本，由于電視背光需要高輝度，所以使用的必須是1W以上的高輝度LED，而且因為是直下式的方式，所以在LED的使用數方面，也會因為面板面積而大幅度的增加，在加上為了色調同一，數百個LED全部都需根據發(fā)光波長嚴格選定，光是LED成本就很高。使用時還有冷卻LED的散熱鰭片和冷卻風扇等解決熱效應零件的成本，另外還需要調整各LED色差的RGB色度Sensor，以及將Sensor偵測出的內容送回LED的Sensing Algorithm等周邊電路的成本，并且因為大量使用高輝度LED，導致的驅動電流的增加也是一大問題，所以以現今而言能夠完成低價化還比較困難。除了成本之外，也有一些問題需要克服，例如影像播放訊號的高解析度范圍，現在的影像播放訊號只能發(fā)揮LED的3原色背光最基本演色解析度，因此要將3原色背光的潛能發(fā)揮出來，就必須強化內容高解析度，因此在目前的環(huán)境下，使用RGB 3原色的背光是有點大材小用。因此，未來如果期望將3原色背光面板完全市場化的話，前提是必須降低成本，并且提高品質，建立採用新的全彩高解析色資訊的 播放規(guī)格，并且基于這個規(guī)格來普及影像內容，所以現在說3原色背光已經市場化，其實還是言之過早，但是相信使用3原色背光的LCD面板，將來會達到實用化應該是毫無疑問的。目前，使用LED作為背照燈光源的大尺寸液晶面板模塊產品僅有少量。這是因為顯示器領域的價格競爭激烈，必須把降低成本放在第一位。今后，LED背照燈的普及速度取決于何時能夠解決目前LED背照燈所擁有的散熱困難、均一性差和LED芯片發(fā)光效率低等問題。目前的技術條件下，CCFL面板的售價要比LED面板的售價便宜2倍以上，筆記本制造商目前只能在高端的產品中采用LED面板，如果筆記本采用LED背光面板，那么它的整體售價將增加300美元。一般業(yè)者認為，LED背光滲透率將快速拉高。由于成本等問題，雖然目前大多數廠商目前不愿意在筆記本采用LED背光面板，2006年，面向大尺寸液晶面板制造的LED背照燈極少，在統(tǒng)計上幾乎為零。但從2007年的第二季度開始，蘋果和惠普等公司將推出采用LED背光面板的筆記本電腦，相信隨著業(yè)界知名品牌的加入，LED背面面板在筆記本中的使用將會越來越普遍。臺灣PIDA預測，在2007年年內，10英寸到12英寸筆記本中的的10%將采用LED背光面板，但尺寸更大的筆記本目前仍然不會大量采用LED背光 面板，價格昂貴是主要原因之一。而韓國Displaybank發(fā)表了大尺寸液晶面板用發(fā)光二極管(LED)背照燈的全球市場預測，對象包括液晶顯示器、筆記本電腦、液晶電視等。該公司預測到2007年，將達到約510萬臺，%，%，%，%，2010年LED背照燈在金額上會達到45億9900萬美元，%。所以NB和液晶電視面板背光將成為推動全球LED產業(yè)成長的新的推動力，由于NB及液晶電視面板主產地在臺灣地區(qū)、韓國和日本，這些地區(qū)LED產能強大，且不斷有新的產能加入，如臺灣鴻海、佳總、聯(lián)茂這些電子產業(yè)大廠將進入LED產業(yè)，大陸面板產能較低，在這一波推進潮中獲益估計有限。但如果國內下游液晶電視整機廠自建面板模組廠的話，將推動國內背光對LED新的需求，長遠需求前景看好，目前國內只有TCL有自建液晶模組廠的規(guī)劃，產能為250萬臺/年，2009年投產。 LED在汽車領域的應用前景在車用數量方面，每臺車分別需要100顆(內部)、200顆(外部)。內部應用如儀表板、閱讀燈，外部應用則為尾燈、煞車燈、方向燈、頭燈等。目前全車內部采用LED的車廠家?guī)缀跞珵闅W洲的公司；而在外部照明使用LED方面，歐系及日系汽車將第三剎車燈改成LED的比率已超過80%。車用領域最大的課題是將LED應用在汽車的頭燈，例如在日本市場，由于受到法律的限制，無法在頭燈使用LED。但是，這樣的限制將在2007年開始出現轉機，從2007年開始可以將LED應用在概念車上，從2008年開始，更可以擴大使用LED來作為頭燈，并且在2010年以后應該可以以允許開始正式使用。從元件的性能來看，目前的白光LED已經可以代替鹵素燈了，最大的挑戰(zhàn)是如何取代HID。但是隨著技術的發(fā)展，相信到2010年，LED將會有機會在亮度和成本兩方面與HID進行競爭。從基本來看，在汽車頭燈使用LED的優(yōu)點很多，首先是使用壽命，盡管與前述的LED的高峰衰減期也有一些關系，但是汽車的頭燈不是平常的照明，所以與一般照明用途不同；接下來是設計的靈活度，頭燈內的縱深將變薄，正面可以用來全面照明，使得設計的彈性度增加，而且因為LED是比較指向性強的光源，所以作為照明可以進行設計簡單化和輕型化，除此之外，透過與可視光通訊技術的結合，非常有可能成為安全行駛用的資訊通訊元件。在頭燈之外，LED在汽車的應用也逐漸地增多，尾燈、方向燈和 霧燈等外部照明，還有車內燈、腳燈、儀表板用燈、導航設備用的液晶背光，和其他自動設備的操作面板，應用可以說是相當的多，當然各個應用領域都有輝度要求，同時對于演色性也有所要求，另一方面也有只要成本低的情況，所以要求各不相同。這彼此之間可以約略的進行區(qū)分，例如一般車外燈的要求會是以輝度為主，車輛內裝則是以演色性為主。具體來說，頭燈是需要光的到達距離，對色再現等等沒有明確的要求，而車內燈會因為乘車人討厭藍色的光等等因素，所以對演色性的要求很高，而如果應用在儀表板上的LED就和演色性無關，不過卻會被要求低輝度和低成本。以目前來看，在車用領域最大的市場在車內飾背光，其次為車后燈，。 LED用于一般照明領域技術與成本制約尚需一段時間未來LED市場最大的領域就是一般照明市場，如果能夠完全代替熒光燈的話，相信就可能有近1000億美元的潛在市場規(guī)模，并且能夠應用在更多不同的領域。但是事實上，如果期望LED能夠完全取代傳統(tǒng)燈源還是有一定的困難。由于LED是點光源，因此在部分的產品可以開始利用LED來代替以往的白熾燈等燈泡，就實際的市場上而言，目前已經有包括吸頂燈、內部照明等開始采用，而市場規(guī)模也是 逐年擴大之中。但是，在熒光燈等面光源領域的市場發(fā)展卻較為緩慢，因為如果要把LED作為面光源來利用的話，只能像面板用的背光一樣，以直下的方式將LED在固定面上鋪滿，或者以側光的方式利用導光板來完成。但是這些方式都很難在發(fā)光功率和價格方面代替熒光燈，特別是在一般照明領域需要演色性高，這樣一來就需要使用紫外光，或者使用以藍色LED為基礎，配可激發(fā)RGB的熒光粉，不過這卻會造成發(fā)光效率的下降，因此期望滿足產業(yè)化的100lm/W的照明效率需求還需要一段時間。半導體照明成本在逐漸下降該部分為南昌大學江風益教授在《中國電子報》上撰文(11/2005)，對認識LED白光照明成本結構及發(fā)展趨勢有莫大裨益，在此引用。半導體照明的技術路線眾多，不同技術路線成本不同。就同一種技術路線而言，不同技術水平成本也有明顯差異。即使同一種技術路線、同一種技術水平，各生產廠家采用不同的成本控制方法，其結果也會有較大差別。由于上述問題都給成本預測帶來困難，所以要做半導體照明的有關成本預測，對技術方案進行一些假設：首先，藍光LED激發(fā)熒光粉，其中藍光LED為GaN基多量子阱LED結構；其次，由尺寸為1mm1mm的芯片封裝成單燈；第三，半導體照明燈由若干個單燈簡單組合而成；第四，每一個單燈均安裝在帶有驅動電源、散熱性能良好的燈支架上，但驅動電源、支架及裝飾部件的成本不計算在固態(tài)照明燈成本之內，即僅考慮“燈泡”的成本；第五，芯片發(fā)光效率高低和芯片器件所能承受的功率密度大小基本與成本無關。這一假設在一定范圍內是成立的。比如，同一家研究單位或企業(yè)提高外延生長、芯片制造和器件封裝水平，往往可以在不明顯增加成本的前提下，通過優(yōu)化工藝技術而顯著提高發(fā)光效率和器件所能承受的電流密度；第六，外延生長、芯片制造和器件封裝均達到比較理想的90%的合格率。發(fā)光效率為40lm/W時，光通量為1500lm的半導體白光照明燈，；發(fā)光效率為200lm/W時，光通量為1500lm的半導體白光照明燈，；發(fā)光效率高達200lm/W，同時器件功率密度高達10W/mm2(美國固態(tài)照明技術路線圖的最高目標)，也就是說使用一顆1mm1mm的GaN基LED芯片，就可封裝成光通量為2000lm的半導體白光燈，它比20W日光燈還亮。此時，比起日光燈、1500lm半導體白光燈的成本更低，其成本主體取決于封裝，成本有可能變到5元以下。一些國家已經對固態(tài)照明技術的成本做出了一個規(guī)劃，例如，美 國固態(tài)照明技術路線圖中就有對成本的目標：首先，到2007年，光通量為200lm的固態(tài)白光照明燈(效率為75lm/W)，價格降到4美元以下，即光通量相當于20W白熾燈水平的固態(tài)白光照明燈，其單價降到32元人民幣左右；其次，到2012年，光通量為1000lm的固態(tài)白光照明燈(發(fā)光效率為150lm/W)，價格降到5美元以下，即光通量相當于60W白熾燈水平的固態(tài)白光照明燈，其單價降到40元人民幣左右；第三，到2020年，光通量為1500lm的固態(tài)白光照明燈(發(fā)光效率為200lm/W)，價格降到3美元以下，即光通量相當于20W日光燈水平的固態(tài)白光照明燈，其單價降到24元人民幣左右。(注：這一目標可能較早制定，日亞宣布2007年將投產光效為150lm/w的LED產品，全球LED照明產品的研發(fā)進程估計大大快于上述目標進程)目前市場上光通量為30lm～50lm的固態(tài)白光單燈(1mm1mm芯片)，其銷售價格約為20元到28元。但實際成本如何呢？在一片直徑為50mm的藍寶石襯底上，GaN基LED的襯底、外延和芯片成本分別為300元、300元和600元，用此外延材料可制造成1600個大小為1mm1mm的功率型半導體芯片，每個芯片的成本不到1元。目前封裝1W半導體白光燈的成本約6元(芯片成本除外)，但批量生產，廠家自己開模，所以，只要企業(yè)規(guī)模做上去了，合格率達到預期的目標。這一目標能否達到，外延材料生長、芯片制造和器件封裝同樣重要。研究工作表明，半導體照明芯片承受功率密度10W/mm2是沒有問題的，只要散熱條件足夠好，而今后的關鍵問題在于提高外延材料內量子效率，提高芯片出光效率，提高器件封裝效率和散熱特性半導體白光照明燈要替代白熾燈和日光燈，在外延、芯片和封裝等成本上并沒有很大困難，即使上述預測成本提高一倍也還是比較樂觀的，這里關鍵的挑戰(zhàn)在于能否大幅度提升技術水平。不斷提高外延材料的質量，不斷提高發(fā)光效率，不斷提高器件所能承受的功率密度，解決好器件散熱問題，半導體照明燈替代白熾燈和日光燈是必然趨勢，其價格一定能降到老百姓能接受的程度。近期國內外技術突飛猛進，預示著半導體照明燈進入千家萬戶的時代會提前到來。 LED超越傳統(tǒng)光源創(chuàng)造更高品質LED市場是一個尚包含著很多的課題和可能性的領域，正因為如此市場的潛力是相當的大，相信在各領域的努力下，LED大有機會可以超越傳統(tǒng)光源，創(chuàng)造更高品質的光源環(huán)境。對于LED的新應用市場來說，早期一般所期待的是車用領域、LCD用背光燈領域，以及代替白熾燈等燈泡，或代替用于室外看板光源功能的一般照明領域，對于這些領域，LED可以說在輝度和演色性兩方面都能夠滿足要求，只不過在部分的技術上還要進行開發(fā)和努力。但是因為LED的技術還在不斷的開發(fā)中，各種應用的可能性都還是相當的大，相信未來必定會因為發(fā)光效率的提高，和價格的降低被開發(fā)出更多的新應用領用，例如目前已經有業(yè)者開始開發(fā)利用LED作為液晶投影機的光源、可視光通訊用的光源等等。此外伴隨著這些變化，在封裝材料、熱傳導黏合劑等的封裝相關領域也因此而有著相當多的改變，并且出現了相當大的連鎖效應。就如平面顯示器實現每英 1萬日圓的理想一樣，就技術與應用而言，白光LED的效能已經逐漸接近在100lm/W下、每流明1日圓的成本目標。以目前技術而言，如果藍光LED芯片的光輸出若能達到360lm/W的話，就有相當大的可能性獲得100lm/W輸出的白光LED，而這個達到360lm/W藍光LED芯片的技術以今天而言，已經不再是艱巨的挑戰(zhàn)了，Cree在2006年便以發(fā)