白光LED侧光液晶用背光 备受关注
应用在液晶面板背光的LED,会依据点灯方式是直下还是侧光式,用途是电视还是电脑萤幕,都更有不同。对於辉度的要求方面,电视会比电脑萤幕高,侧光式背光的话就会使用白光LED,如果是要求高辉度、高演色性的电视就会使用直下式背光。电脑萤幕的话,一般都使用侧光方式的RGB点灯,但是电视的话,採用白色直下和RGB侧光的方式不同,就热门程度而言,现在在LED市场上备受关注的是使用白光LED侧光方式的液晶用背光领域。
使用白光LED侧光方式的背光,本来是使用在手机上的,但是这种技术在应用上,传统上小型的主流是2吋左右的面板,大型的也只不过是车用导航使用的7吋。但是,目前应用尺寸已经逐渐扩及到20吋面板用,使用白光LED做为背光已经是被受相关业者的关心。以目前来说,主要是笔记型电脑萤幕的背光,例如在Sony的一部分產品上已经开始使用白光LED作为面板背光,其优点是可以达到PC本体的薄型化、轻型化,延长电池寿命等等的特色。现在的白光LED的红色spectre比较弱,有色再现性不足的缺点,但是对电脑萤幕画面,尤其是笔记型电脑,要求与电视同样高演色性的使用者不多,所以在这一方面色再现不会成为一个大问题,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,利用定点混合红色LED的方法等等来解决,相信在未来,电脑萤幕用光源对於白光LED做为背光源的採用将会更加扩大。
另一方面,电视用RGB背光的市场化也是相当被看好,目前已经有相当多的业者将RGB 3原色LED背光液晶电视商品化了,但是要将这些三原色的背光完全成为主流技术,需要解决的问题还很多,相信还需花费数年来解决这些问题。这是因为3原色背光的根本性问题在於成本,由於电视背光需要高辉度,所以使用的必须是1W以上的高辉度LED,而且因为是直下式的方式,所以在LED的使用数方面,也会因为面板面积而大幅度的增加,在加上为了色调同一,数百个LED全部都需根据发光波长严格选定,光是LED成本就很高。使用时还有冷却LED的散热鰭片和冷却风扇等解决热效应零件的成本,另外还需要调整各LED色差的RGB色度Sensor,以及将Sensor侦测出得内容送回LED的Sensing Algorithm等周边电路的成本,并且因为大量使用高辉度LED,导致的驱动电流的增加也是一大问题,所以以现今而言能够完成低价化还比较困难。
除了成本之外,也有一些问题需要克服,例如影像播放讯号的高解析度范围,现在的影像播放讯号只能发挥LED的3原色背光最基本演色解析度,因此要将3原色背光的潜能发挥出来,就必须强化内容高解析度,因此在目前的环境下,使用RGB 3原色的背光是有点大材小用。因此,未来如果期望将3原色背光面板完全市场化的话,前提是必须降低成本,并且提高品质,建立採用新的全彩高解析色资讯的播放规格,并且基於这个规格来普及影像内容,所以现在说3原色背光已经市场化,其实还是言之过早,但是相信使用3原色背光的LCD 面板,将来会达到实用化应该是毫无疑问的。
用於一般照明领域 尚需时间研发
未来LED市场最大的领域就是一般照明市场,如果能够完全代替萤光灯的话,相信就可能有超过3,000亿美元以上的潜在市场规模,并且能够应用在更多不同的领域。但是事实上,如果期望LED能够完全取代传统灯源还是有一定的困难度。由於LED是点光源,因此在部分的產品可以开始利用LED来代替以往的白炽灯等灯泡,就实际的市场上而言,目前已经有包括吸顶灯、内部照明等开始採用,而市场规模也是逐年扩大之中。但是,在萤光灯等面光源领域的市场发展却较为缓慢,因为如果要把LED作为面光源来利用的话,只能像面板用的背光一样,以直下的方式将LED在固定面上铺满,或者以侧光的方式利用导光板来完成。但是这些方式都很难在发光功率和价格方面代替萤光灯,特别是在一般照明领域需要演色性高,这样一来就需要使用紫外光,或者使用以蓝色LED为基础,但可激发RGB的萤光粉,不过这却会造成发光效率的下降,因此期望满足100lm/W的照明效率需求还需要一段不算短的时间。
所以在发光功率不足状态下,虽然有人会认为RoHS有可能带来一些的契机,但是到目前为止,RoHS并没有全面禁止使用用於萤光管水银,除了本身的问题,其他的技术也正虎视眈眈的关注照明市场这一块大饼,例如像OLED这样面光源的发光技术也正积极的被开发中,所以也不会出现非得使用LED不可的情况。所以整体而言,将包括萤光灯在内的一般照明达到LED化,如果不基於技术层面而是基於市场化基础上的话,预计需要在35年的时间才有可能出现一些机会。
LED超越传统光源 创造更高品质
对於LED的新应用市场来说,早期一般所期待的是车用领域、LCD用背光灯领域,以及代替白炽灯等灯泡,或代替用於室外看板光源功能的一般照明领域,对於这些领域,LED可以说在辉度和演色性两方面都能够满足要求,只不过在部分的技术上还要进行开发和努力。
但是因为LED的技术还在不断的开发中,各种应用的可能性都还是相当的大,相信未来必定会因为发光效率的提高,和价格的降低被开发出更多的新应用领用,例如目前已经有业者开始开发利用LED作为液晶投影机的光源、可视光通讯用的光源等等。此外伴随著这些变化,在封装材料、热传导黏合剂等的封装相关领域也因此而有著相当多的改变,并且出现了相当大的连锁效应。
LED市场是一个尚包含著很多的课题和可能性的领域,正因为如此市场的潜力是相当的大,相信在各领域的努力下,LED大有机会可以超越传统光源,创造更高品质的光源环境。
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