液晶自身不發(fā)光的特性，決定了背光源應(yīng)用的重要性。LED作為綠色環(huán)保的清潔光源得到廣泛的認(rèn)可，LED使用壽命長、節(jié)能省電、色彩表現(xiàn)力好、應(yīng)用簡(jiǎn)單方便，這些突出的優(yōu)點(diǎn)使得LED背光源成為代替CCFL背光源的必然選擇。LED背光源的技術(shù)發(fā)展關(guān)乎此項(xiàng)應(yīng)用的未來。
LED背光源技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
目前，背光的主流技術(shù)包括：低功耗技術(shù)、輕薄化技術(shù)，背光源的色彩管理技術(shù)。LED背光源技術(shù)在各項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)上向著低成本、高質(zhì)量的目標(biāo)不斷邁進(jìn)。而滿足這一目標(biāo)的技術(shù)趨勢(shì)就是LED背光電視技術(shù)也會(huì)隨著消費(fèi)者需求和市場(chǎng)的接受程度由側(cè)光式技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過渡到直下式白光LED背光電視乃至RGB直下式背光。
LED發(fā)光單元價(jià)格阻礙了LED背光模塊的普及，而現(xiàn)階段，LED發(fā)光單元價(jià)格走向很大程度上主導(dǎo)著LED背光源價(jià)格走向。以大尺寸側(cè)光式白光LED背光源為例，背光源成本中，LED燈源部分占整個(gè)背光模塊30%成本，導(dǎo)光板占13%、增亮膜等光學(xué)模材占22%，框架等占25%。
理論上，LED發(fā)光單元價(jià)格并不高，但是目前上市LED產(chǎn)品價(jià)格卻很高，其關(guān)鍵問題就在于LED背光市場(chǎng)還不夠成熟。目前，由于LED諸多參數(shù)譬如電壓、亮度、色度等分并極為嚴(yán)格，導(dǎo)致產(chǎn)品成本增加，應(yīng)用廠家的整機(jī)性能一致性下降，或者說良率也會(huì)下降。這樣一來，LED和LED背光源的成本就會(huì)大大增加，最終延緩了LED背光源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
伴隨著中國大陸6代線、8.5代線等多條高世代產(chǎn)線建成和從2010年第四季度的逐步量產(chǎn)，全球TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的格局正在重新形成一個(gè)新的版圖，與之對(duì)應(yīng)的LED芯片生產(chǎn)制造格局也在形成規(guī)模。
據(jù)LED生產(chǎn)企業(yè)的觀察，LED產(chǎn)業(yè)也存在類似微處理器產(chǎn)業(yè)中的“摩爾定律”。由此可以預(yù)見，隨著LED應(yīng)用市場(chǎng)不斷拓展，產(chǎn)能的增加，發(fā)光效率的提升，LED背光源的成本將快速下滑，LED背光的成本將會(huì)與市場(chǎng)相互推動(dòng)，LED背光的成本下降直接加速了LED背光電視等顯示產(chǎn)品的市場(chǎng)滲透率，而快速增長的LED背光電視等顯示產(chǎn)品的市場(chǎng)滲透率又會(huì)使LED背光的成本快速下滑。
隨著大尺寸側(cè)光式白光LED電視價(jià)格的下降，客戶對(duì)LED電視的性能、色彩等要求會(huì)越來越高。早在2006年就有人提出了一種整體上是直下式，而單個(gè)來看卻是采用側(cè)光式的LED，從而提高了其光線利用率，減少了所需LED數(shù)目。這種整體直下加局部側(cè)光的技術(shù)能夠減少LED數(shù)目降低成本，采用區(qū)域控制來降低功耗，或許可能暫時(shí)解決LED價(jià)格高，光效低的問題來實(shí)現(xiàn)LED背光電視或顯示器的市場(chǎng)化，但在色彩上仍然不能達(dá)到更好的效果。
直下式RGB-LED背光源，可大幅度提高液晶顯示的色彩表現(xiàn)。它通過可以發(fā)出高純度紅色、綠色、藍(lán)色光的LED器件，能夠?qū)崿F(xiàn)CCFL光源及白光LED不能達(dá)到的寬廣色域范圍。目前主流的RGBLED可以使設(shè)計(jì)的LED背光源達(dá)到105%NTSC色域范圍，如果采用性能更加強(qiáng)大的LED器件，則可以實(shí)現(xiàn)130%以上的NTSC色域范圍。除了良好的色域表現(xiàn)力，采用RGB-LED背光可以整合復(fù)雜的微處理器控制技術(shù)，視頻數(shù)字圖像處理技術(shù)，有效提升液晶顯示器的對(duì)比度，實(shí)現(xiàn)更加精確的色階和層次感更強(qiáng)的畫面。
由于整個(gè)背光源由眾多微小的LED發(fā)光單元組成，所以可以對(duì)其中每一個(gè)發(fā)光器件實(shí)現(xiàn)精確的亮度控制，根據(jù)原始畫面特點(diǎn)進(jìn)行小區(qū)域內(nèi)的發(fā)光亮度修正，例如在一幅明暗對(duì)比強(qiáng)烈的畫面中，暗部區(qū)域的LED背光可以完全關(guān)閉，而明亮區(qū)域的LED背光實(shí)現(xiàn)高亮度輸出。
另外，由于LED的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展也受限于機(jī)械加工技術(shù)，數(shù)控技術(shù)，制備工藝技術(shù)的發(fā)展。目前，生產(chǎn)一批LED，應(yīng)用到同一臺(tái)背光源上有兩種情況：一種是嚴(yán)格控制LED分bin，一批LED背光的顯示產(chǎn)品用一個(gè)bin的LED，使背光亮度均勻性達(dá)到量產(chǎn)要求；另一種是允許有混binLED，即幾個(gè)bin的LED安裝到一臺(tái)背光源上，但需要有亮度校正控制，使其達(dá)到均勻性好的效果。對(duì)于第一種情況，由于對(duì)LED的分并要求嚴(yán)格，就等于大大增加了背光成本，現(xiàn)在市場(chǎng)上LED背光源價(jià)格高的一部分原因就是來源于此。對(duì)于第二種情況，正好可以用區(qū)域控制技術(shù)和圖像處理技術(shù)來解決，并且此技術(shù)在直下式背光源上實(shí)現(xiàn)較為容易。
盡管大尺寸液晶顯示在未來的幾年還有相當(dāng)大的市場(chǎng)份額，但針對(duì)大尺寸直下式背光源的驅(qū)動(dòng)和控制芯片的開發(fā)才剛剛有幾年的歷史。針對(duì)LED背光源的特點(diǎn)，可以將復(fù)雜的控制技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)融合到背光源技術(shù)中，目前的做法是采用FPGA，各家均有不同的算法和控制方法。隨著背光技術(shù)和數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展，背光的控制算法及驅(qū)動(dòng)方法的規(guī)范化，為了降低成本，將背光控制單元、屏顯控制和電視的機(jī)芯微處理器由一個(gè)微處理器統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)將是一種技術(shù)趨勢(shì)。
在大尺寸LED背光源逐漸走向成熟的同時(shí)，中小尺寸LED背光源在顯示領(lǐng)域存在著被OLED所替代的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)閺哪茉聪牡慕嵌瓤矗胁誓さ腡FT-LCD對(duì)背光利用率低的弊端與綠色產(chǎn)品的主題是不相符的，而目前中小尺寸的OLED主動(dòng)式發(fā)光技術(shù)卻大有市場(chǎng)前景。