用led取代传统ccfl背光源的优点除了提高色彩饱和度、真实度以外，led也可以融入电视剧情之内，让观众更有深入其境的感觉，led除了作为功能性取代之外，也比其它光源更容易提供视觉性的功能。此外，led在照明市场的应用也将更为广泛。
003年彩色手机的换机风潮带动了led的需求，尤其是彩色面板用的白光led更是供不应求。根据isuppli的统计，如(图一)所示，2004年led在背光源的应用，市场成长率较2003年成长44.5％，并开始成为led最大的应用市场，市场占有率达25.2％，预估2005年市占率将更往上提升至26.4％，然而市场成长率仅预估15.7％，主要的原因在于彩色手机的换机需求已趋于饱和，手机产业在未达另一波3g革命前，仅为稳定的成长，将会使得led在手机背光市场的成长有所限制。
资料来源：isuppli，pida整理，2004/10
图一 led背光源市场
然而需要背光源的应用不仅如此，在中小尺寸面板的背光源如dsc、pda、handheld games及汽车卫星导航系统等市场量虽不及手机市场来的庞大，不过白光led却已开始悄悄的取代ccfl，成为中小尺寸lcd主要背光源。然而在10吋以上的lcd背光源的市场，led目前苦于价格、技术成熟度等问题，尚未能在此应用领域中开花结果，但日本sony于2004年开始贩售全世界第一台以led作为背光源的46吋lcd tv（qualia 005）后，打破了led在lcd 背光源发展上由小尺寸循序发展的roadmap，这让led在背光源市场中有了更快速且多元性的发展。
价格不是进入市场的唯一门票
日本sony于2004年发表的quilia 005，是全世界第一款采用led作为背光源的消费性平面电视，该产品与目前的ccfl背光源优缺点比较如(表一)所示。led背光源可使红色与绿色的表现更接近原色，色彩重现范围达ntsc规格的105％，比ccfl为背光源的机种提升了50％。但以40吋的机种为例，共享了325个模块（每一模块为grbrg五颗led依序排列），消耗功率达470w，比起以ccfl为背光源之消耗电力多出了62％，主要原因在于led的发光效率仍不及ccfl。但led的发光效率正在快速的提升中，sony希望于2～3年内达到与ccfl相同的消耗电力，同时间该公司也计划将色彩再生范围达到ntsc的110％～120％。
46”led背光源
40”led背光源
ccfl
消耗功率
550w
470w
290w
模块数量
450个模块
325个模块
grbrg五颗led为一模块
tv售价
97万日币
74万日币
37万日币
(40v-kdl-l40hvx)
lcd wega
ntsc面积比
105%
70%
srgb面积比
150%
adobergb
114%
资料来源：nikkei electronics，pida整理，2004/12
表一led背光源与ccfl的比较
然而以led作为背光源产品的lcd电视，在sony的销售策略上，是采取高单价策略，相同40吋lcd电视，led背光源产品价格为ccfl的两倍。如此的订价策略对未来后进者有或多或少的参考价值存在。不过这也间接证明led在大尺寸lcd tv背光源的应用中，是可以达到替换目的，但有待led组件提供更高的发光效率，除了改善色彩表现外，节能的家电产品势必是在能源危机下的产物，因此当未来led发光效率再度提升之时，耗电问题也救会迎刃而解了。不过sony直接将led背光源切入大型lcd tv的应用中，打破了led在背光源应用领域发展的roadmap，且以rgb混色为开发方向，这与中小尺寸lcd直接采用白光led作为背光源有着截然不同的发展模式，因此针对以rgb三色led作为背光源所产生的问题，如(表二)所示。
以rgb三色混光的背光模式，容易产生颜色不均匀的现象，因此这方面，就必须由增加光的路径，改善背光结构以达成充分混光的目标。另外，由于各种颜色的led随时间、温度的敏感程度因为有所差异，因此必须以color sensor或temperature sensor来控制电流大小以调整各色led所需的光通量。不过在这方面的技术与led并无直接之关系，反倒是在背光模块厂商的设计中，是否了解led的特性，这又再次证明led组件与下游应用系统合作的重要性。
led back light的问题
主要发生原因
解决对策
持续性
降低颜色不均的情况
采用rgb led的关系改良背光结构
增加光路径
降低色变的发生
温度时间,变化
各颜色led发光特性或温度sensor
利用color sensor
过度性
减少耗电量
led发光效率不足
使用高效率ied
资料来源：nikkei electronics，pida整理，2004/12
表二 以rgb三色led作为背光源之主要问题与解决对策
led背光源之技术现况
以led作为背光源之发展模式，在小尺寸产品中，侧面发光再加上导光板的发光模式为主要被背光源系统，不过其光的利用率仅50％，但因背光源在面板侧面因此背光模块之厚度可控制的与ccfl不相上下，但整体系统重量也相对高出许多。而在大尺寸的lcd背光源中，为了增加光的利用率，采用直下型的背光模式，将使光的利用率提升至70％，但相对厚度也由29nm增加到50nm。但omrom的合作伙伴多摩fine opto将led直下型背光源的厚度缩短为30mm，该公司并计划于2005年秋季开始量产时再将厚度缩短为25mm，此时已优于利用导光板的侧面发光形式，该公司有鉴于台湾面板产业规模之庞大，已于2004年10月来台设立分公司，为未来抢夺lcd tv背光源市场做准备。
发光二极管
冷阴极管(ccfl)
利用导光板
直下型
光的利用率
50%
70%
75％以上
厚度
29mm
50mm
28mm
重量
4200g
3800g
1500g
表三 不同背光源系统的比较
发光二极管 冷阴极管(ccfl) 利用导光板 直下型 光的利用率 50％ 70％ 75％以上 厚度 29mm 50mm 28mm 重量 4200g 3800g 1500g @图注:资料来源：nikkei electronics，pida整理，2004/12
在直下型背光源中led的排列方式对其混色效果与放热性的考量必须撷取一个平衡的位置，如(图二)所示，当led的配置越紧密，rgb混色的效果也越佳，但其散热性问题就较为严重，但若led排列得较为稀疏，就会降低rgb的混色效果，但散热性问题就会较佳。因此如何设计出混色效果良好的led排列，与容易散热的设计，将考验着led背光源设计者的智慧。除了大尺寸lcd背光应用的开发，rohm于fpd 2004发表nb用于11.6吋的lcd背光源，更于ceatec japan展示了15吋lcd背光源，辉度达800cd/m2，共使用136颗led（r、b各34，g为68颗）。这显示了已有厂商开始注意pc市场中的lcd背光源这块尚未被开发的市场，并开始进行研发布局。
资料来源：nikkei electronics，pida整理，2004/12
图二 直下型背光源led排列方式
然而，在大尺寸lcd采用rgb发展的同时，以紫外光led＋rgb荧光粉的发光模式，在白光led市场中更被抱与更多的期望。如丰田合成于ceatec japan 2004中展示32吋lcd背光源，为380nm led＋rgb荧光粉方式，数量为1200颗，消耗功率140w，白光发光效率15lm/w。紫外光led发光效率已达40lm/w。比起2003年仅展示15吋lcd背光源更是突破尺寸障碍。因此在lcd背光源市场中发现两种发展模式，一类是直接以系统应用的发展，为选用较成熟的rgb三色led作为系统背光源之组合，另一类则是本身为led组件的开发者，以紫外光led搭配rgb荧光粉所呈现出的白光led，来进行紫外光led的开发。目前两种方式都有其优缺点存在，也间接证明在led在背光源的市场中仍有相当大的努力空间。
oled的威胁
当全彩手机的需求创造了led足够的市场规模，但另一项技术更悄悄开始侵蚀led的应用市场，那就是oled的崛起。由(图三)中，isuppli的预估与统计，未来几年oled将由全彩取代单色，而应用市场中，小尺寸的手机面板仍是最主要的应用，这对led目前用在手机市场中是最大的应用市场来说，是一个威胁。但从另外一个角度来看，oled在pc、tv市场中的实际应用要在2008年后才会出现，对led是个相当大的机会。
资料来源：isuppli，pida整理，2004/10
图三 全球oled应用市场
然而，led所用的背光源主要是以lcd为主，但是在tv市场中，pdp、project的竞争也是相当激烈，不过以lcd产业的规模仍是持续扩大的情况下，背光源的市场是可以确定的。另外在projector中的光源也是可以考虑用led来取代，目前虽有研究单位开发以led作为projector背光源之产品，但目前虽然仍锁定掌上型机种进行开发，但要切入大画面的projector，在体积限制的考量下，led的亮度仍显不足。
结语：用led取代传统ccfl背光源的优点除了提高色彩饱和度、真实度以外，led也可以融入电视剧情之内，如(图四)中将电视内的色彩延伸到电视外，电视内的背光源，延伸到电视外的背光源，让观众更有深入其境的感觉，led除了作为功能性取代之外，led比其它光源更容易提供视觉性的功能。除了背光源外，led在照明市场的应用也将被运用得更为广泛。
资料来源：philips，2004/12
图四 light express drama
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