当前位置： CompoTech China > 厂商大本营（旧版） >
随着大尺寸LCD电视、PC监视器等产品在消费市场大行其道，一些视觉特别敏锐的消费者已经开始发现各种以TFT-LCD技术为基础的显示设备虽然拥有轻薄不占空间的优势，但却也让他们付出了视觉享受的代价。特别是在残影与色彩饱和度这两项影响视觉经验的关键效能指针方面，绝大多数的TFT-LCD显示设备至今仍非传统CRT显示设备的对手。
除了色彩饱和度、残影等议题之外，随着LCD电视尺寸大型化的趋势发展，背光模块也必须随之大型化，并连带使得灯管、扩散膜、增亮膜等关键元器件的成本急剧上升。换言之，CCFL背光的成本优势在大型化发展的过程中正在逐渐丧失。在大尺寸趋势无法挡的前提之下，新型背光技术的研发遂成为厂商必须的投入的方向。
LED挟长寿高画质优点来势汹汹
在各种新型背光技术中，最常被提出来讨论的就非LED莫属。LED背光模块之所以被许多厂商重视，是因为此种背光模块有许多的优点；其中包括:体积小且容易大型化容、供电次系统设计相对容易(不需正负压供电)、可用脉冲模式来修正残影问题、显示的色域范围广(超过100% 的NTSC范围)等等。特别是脉冲模式与色域范围广这两项优势，对于提升TFT-LCD TV的产品特性有着莫大的帮助。
但LED并不能直接发出白光，因此要应用在显示背光时必须先合成出白光才行。目前此白色光源的形成方式是有两种，一种是利用红蓝绿各单色的LED组合形成白色光源模块然后再整体组成背光模块，另一种方式则是以红蓝绿LED形成一独立单元的白色光源，然后再将此独立单位的白色光源组装形成背光模块。也正因为LED无法直接发出白光，因此使用LED作为背光源必须面对不同颜色的LED老化速度不一造成色偏的挑战。
前身为安捷伦科技半导体部门，向来在光电领域居于领导地位的安华高科技(AVAGO Technologies)，很早就已经看出LED要应用在显示背光上必须要先解决这个问题，否则LED背光的堪用寿命将大打折扣。AVAGO指出，透过其感应器与色彩管理回授控制器的搭配，LED背光的寿命将可以大幅延长到15000－25000小时，比现有CCFL的10000小时至少高出50%以上。
采用LED作为背光源，除了色彩更饱满、寿命更长之外，LED可以快速开关的特性，也使得LED较CCFL更适合用脉冲模式来修正LCD难以避免的残影问题。采用CCFL背光技术的LCD显示设备，要修正残影问题必须从影像处理环节下手。目前许多设备制造商的做法是在每一个影格之间插入全黑的影格，让观赏者比较不容易发觉到液晶转向速度不足所造成的残影现象。在使用LED背光技术之后，由于背光模块可以自行闪灭形成脉冲光模式，因此影像处理器便不需要在每一个影格中再去插入全黑的影格。
扣除LED在提升TFT-LCD画质方面所具备的优势，在环保意识抬头的此刻，虽然现阶段RoHS并未强制要求荧光灯管不得含汞，但是以不含汞的LED取代含汞的CCFL终将成为大势所趋。
成本与耗电成为LED的罩门
虽然LED相对于CCFL具备很多优势，但LED背光技术倒也不是全无罩门可言。例如在功耗方面，LED的启动电压虽然小于CCFL灯管，但是由于其使用的电流远大于CCFL灯管许多，因此两相抵销之下，其耗电量高于同尺寸的直下式CCFL背光模块，以目前市场上可以看到的系统产品为例，采用了450个LED模块的Sony 46英寸Qualia TFT-LCD电视仅面板部份就耗用了550W电源，以照明事业闻名的欧斯朗(Osram)所推出的全球最大的82英寸LED背光模块，其耗电量更高达1000W。即便是将面板尺寸缩小到主流的32英寸，其功耗也至少在140W以上。以编辑所收集到的规格数据换算，平均每点亮一平方英寸屏幕所需的功耗约在0.6W～0.9W之间。
动辄数百瓦的耗电量，对于整个显示系统的电源设计将带来莫大的挑战。特别是散热问题，不管是LED背光模块或是系统的电源供应器设计，都必须采用非常高效率且静音的散热系统设计，因为电视跟计算机是完全不一样的产品，消费者或许可以忍受计算机主机的风扇声，但却不可能接受一台会发出风切声与马达运转声的电视机。但高效率与静音往往是散热系统设计时的两难，特别是在要兼顾成本考量时，问题将变得更为棘手。
除此之外，LED背光模块必须采用大量发光波长与亮度等特性一致的LED晶粒才能混合出均匀的白色光源。严苛的挑选过程不仅造成制造商额外的成本，且LED的单价本来就偏高，更使得整个背光模块的造价水涨船高。
综合耗电量与成本等因素考虑，LED现阶段要导入大尺寸显示设备仍有相当多的困难有待克服，但是在7英寸以下的PMP、手机等便携式装置市场，LED却得以避开这两大罩门而找到市场切入点。因此可以预见的是，LED背光将先从3.5英寸、7英寸等便携式装置市场开始，随着技术成熟而逐步向上切入客厅市场。
FL阵营力争上游 不让LED专美于前
面对LED的步步进逼，FL阵营当然也不会坐视市场逐渐被侵蚀。例如在2005年的CES上，飞利浦便结合自家集团内的照明事业群专业推出全球第一台采用HCFL的32英寸TFT-LCD电视。透过以120Hz的频率交替打开峰值波长不同的两种三波长HCFL灯管，飞利浦成功实现了6原色显示系统。与传统白光背光源相比，在色彩饱和度方面提升了22%左右，且同样支持脉冲光模式。更重要的是，与一般32英寸电视使用12～16根灯管相比，这款6原色显示设备仅使用了11根灯管，节省了不少成本。不过，这项技术目前仍在实验阶段，商品化时程尚未确定，且156W的功耗却仅提供530cd/m2 的亮度，仍有不少改良空间。
除了HCFL之外，照明业界大厂欧斯朗除了耕耘LED技术之外，在荧光灯领域同样仍在持续创新，例如平面发光板便是这样一个令人耳目一新的创新。所谓的平面发光板(Flat Fluorescent Lamb, FFL)，其发光原理是在平面玻璃空间中，充填固定比例分压的混合惰性气体(如 氩气Ar、氖气Ne、氙气Xe)或汞(Hg)蒸气，然后施加电压以产生气体放电，在气体放电过程中会产生紫外线，利用紫外线激发涂布在玻璃空间中的荧光粉而产生可见光，基本上与CCFL并无区别。但平板化的设计方式，使得FFL所散发出来的光线相对于线光源的CCFL更加均匀，且开发场商Osram特意使用氙气来取代汞蒸气，更使得FFL在行销上有环保议题的操作空间。
与FFL相似的，还有一种名为纳米碳管(Carbon Nano Tube, CNT)的发光技术，不过目前仍处于实验室阶段。这种发光技术以纳米碳管作为电子发射源，只要施加一个适当的电场，纳米碳管就会开始向阳极发出电子束。这些电子束在撞击阳极上的荧光粉之后，便可以产生可见光。不过与FFL最大的不同在于，CNT必须保持两层基板间的真空，不像FFL那样必须透过填充的惰性气体来进行气体放电动作。因此整体来看，CNT将比FFL来得更为环保。
不管是FFL或是CNT，目前都还处于概念展示阶段，距离真正商品化还有很长的一段路要走。特别是这两者都需要抽真空与封合工艺，大尺寸化的难度较高，且在设备机台的需求方面，其实已经很类似PDP厂，相对应的厂房设备成本可能也不低，背光供货商是否真的愿意投入这类技术研发，还有待观察。
大型化趋势同样对FL造成挑战
就像LED背光模块在大型化之后必须面临成本与散热挑战那样，不管是采用何种FL技术，在大型化之后同样都会面临到成本上升与散热问题。例如FFL与CNT，在制程上与目前专攻大尺寸市场的PDP有着若干类似之处，但也同样面临成本居高不下与散热等等问题。
更有甚者，背光厂商在产业链中其实是依附于面板厂商而存在，面板厂商规格如何，背光模块厂商就必须依照规格来设计生产，目前产业界似乎仍没有由背光模块厂商来决定面板尺寸的前例。在缺乏规格主导能力的前提下，背光供货商所能采取的降低成本手段其实有限。
在这样的大环境之下，这些新兴技术如何在面板厂给定的条件内尽速将成本降低到可以商品化的区间，将是决定这些新技术能否真有一片天的关键。
性价比将决定市场赢家
对消费者以及系统整机制造商而言，采用何种背光技术其实并不重要，重要的是这台显示设备要花多少钱去购买(成本)，又能够带来多少视觉享受(效能)。在消费者并不全然满意CCFL背光技术所带来的视觉体验的情况下，如何加速LED、FFL、CNT等等新型背光技术的生产成本迅速下降，而且要降得比其它竞争技术更快，将是背光厂商最重要的竞争重点。
以现阶段的技术成熟度来看，已经有系统产品问世，且成本大致上与现有CCFL接近的HCFL无疑是最有可能的赢家候选人之一，但来势汹汹的LED也不是省油的灯，已经切入手机、PMP等广大应用市场的LED背光技术，将如何利用这个立足点向客厅进军，将是值得观察的重点。不过，背光产业进入门坎低，市场又如此庞大，是否会吸引更多厂商投入此一领域进行研发，开发出更多目前闻所未闻却又深具潜力的新背光技术，并对目前台面上已有的新技术造成威胁，恐怕是一个更有趣的问题。
