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LED背光源未来7大技术升级

发布来源:www.xyhlcd.com   发布时间:2010-8-12

1、 LED背光源 向超薄方向发展

(一)LED 薄型化、高功率 以及导光板薄型化

据市场研究机构Display Search预测,2009年全球LED液晶 电视销量约为409万台,只占整个平板电视 市场的3%,但至2014年销量将猛增至1.23亿台以上,占整个平板电视的市场份额也飙升至53%.

LED彩电本质上并不是新型显示 技术,只不过是应用新型的LED光源 技术取代了传统冷阴极荧光灯。但是这种采用侧边式LED背光 的液晶电视 却拥有传统产品难以比拟的纤薄机身:目前大部分着名厂家生产的LED电视 的厚度都在2cm左右,这样的厚度是传统液晶电视无法比拟的。

LED电视主要比拼的不仅是厚度,还包括更为经济、节能的电力消耗,更为出色的画质。诸多方面的技术性能优势是LED电视市场快速增长的核心原因。

(二)无边框化

虽然液晶电视机不可能真正实现“无边框”--这只是对超窄边框的一种夸张的形容。但是业界专家纷纷预测,无边框产品将成为LED超薄之后液晶电视工艺设计的又一座高峰。

其实,早在三年之前,包括三星等在内的众多液晶 显示企业均已投入到了超窄边框的产品研发之中。只不过这些技术主要应用在工程显示领域,例如液晶电视拼接墙等。今年四月,三星在国内市场推出的一款液晶拼接墙产品的最窄边框厚度不足3mm.此后,包括夏普、LG、台湾的奇美 等企业也先后推出了能够满足毫米级边框厚度的液晶显示面板 ,供整机企业选用。众多上游厂商的支持,一方面说明无边框技术的实际价值,另一方面更是说明制作毫米级,甚至更小级别边框的液晶电视的技术瓶颈已经基本被突破。

2、LED背光源符合市场绿色、环保理念

现阶段,大尺寸TV背光源主要还是以直下式为主,现在欧盟标准,国内标准,产品都必须符合RoHS标准、UL标准,后期又加入了无卤素要求。现在大量使用的 CCFL产品,灯管中都含有Hg的物质,由于这种特性,所以标准中加入了该物质的豁免项,也就是该物质在一定量的情况下是合格可用的。但CCFL中含有 Hg的物质依然是与现在环境保护要求相违背的,现在的产品要求绿色、环保,产品背光中笔记本电脑从使用LED开始达到背光源产品无Hg要求。大尺寸LED 背光源的出现正好符合现在市场绿色、环保的要求。

3、侧发光式动态背光源以及低功耗技术

现在普遍量产的大尺寸电视产品,都是使用直下式CCFL作为光源,此种驱动 需要Invertor(反用变流)技术,由于功率的问题,使用CCFL作为光源功耗比较大,随着技术的不断提高,此种技术所达到的功耗已经接近极限值。高端产品直下式LED背光源的推出,降低功耗的技术上了一个台阶,随着高功率 LED的出现以及效率的提高,直下式的功耗在不断降低。直下式LED背光源还有一个突破性的技术,local dimming(区域控制)也就是所说的动态背光技术,很大程度地降低了背光源的功耗,提高了电视产品的对比度,但是要求LED数量比较多,电视产品的厚度比较大,美观度以及灵活性稍差。后期推出的侧发光式LED大尺寸背光源技术,集合了超薄、美观、低功耗的优势。预期在侧发光式LED大尺寸背光源上,引用local dimming技术,能够大大降低背光源的功耗。直下式的LED动态背光源与图像处理相结合,暗的地方LED降低电流或者电压,这样对驱动电路技术要求比较高,但大大降低背光源的功耗。而侧入式LED背光源通过LED交叉控制,达到区域控制,一定程度降低功耗。侧入式LED大尺寸背光源结合了各个优势,如果在local dimming上取得突破,将是技术的又一提高。

4、LED封装 上考虑直接封装散热材料

现在开发设计的大尺寸LED背光源产品,所要面对的一个重要的问题就是散热问题。直下式LED大尺寸背光源,有一定量的混光高度,对散热有一定的帮助,并且在整个的LED大板上会相应的做散热板,达到散热效果。由于现在LED灯 的功率比较高,并且有一定的能量以热的形式释放,而背光源对热信赖性要求比较严格,过热影响电路元器件性能、降低LED灯的发光效率、膜材方面产生褶皱现象造成背光源mura(不均匀,有斑点)不良、背光源局部温度过热,在模块做老化试验的时候产生液晶工作不稳定现象。而现在开发量产的大尺寸LED侧发光式背光源,要求灯条数量减少,灯的功率加大,对LED灯条的散热要求更高。现在的技术是灯条使用铝基板,灯条在组装到背光源上需要散热条,结构方面要配合更好散热,但后期随着灯条的减少,相应灯的数量减少,灯的亮度增加,对现有技术是一个挑战。后期的趋势集中在LED的发光效率上,发光效率越高,产生的热越低。从LED灯封装技术上考虑,直接把散热材料封装到内部,达到更好的散热效果,随着封装技术的提高,LED灯的散热会更好。并且现在各个LED厂家都在研究LED灯的模块,该种技术是把多个芯片封装在一个模块下,并相应做散热处理,在Light bar模块中混光达到最佳状态,并且使用陶瓷封装更好散热,功率提升向100lm/W方向发展。

5、直下式超薄技术

现阶段,大尺寸直下式LED背光源正在向大尺寸侧入式LED背光源发展,遵循低碳 、绿色、环保、超薄、高色彩的显示要求,侧入式LED背光源在后期的动态区域控制背光源达不到最佳值,需要在直下式背光源技术上做到更薄。通过对LGP的微结构处理,并且在导光板上做印刷,使LED灯在最短距离达到混光要求,并且提高光源在LGP的传输效率,改变原有侧入式由于长距离传输所带来的光损失的问题。在大尺寸直下式背光源做到超薄的同时,完成local dimming技术,达到低功耗要求,并且在直下式技术基础上使用RGB LED或者高功率白光LED (RGB荧光粉),达到超薄、低功耗、高色彩的背光源产品。

6、供应链上中下游间日益完善

随着大尺寸电视背光源技术的发展,LED逐渐取代CCFL,在笔记本电脑中,LED已经大量使用,Monitor方面也在迅速增量。LED灯的供应是现在大家关注的问题,现在背光源大厂都相应与LED封装厂绑定,或者背光源厂有自己的LED封装厂,在供应链问题上,背光源大厂都在考虑把LED封装厂纳为自己的合作伙伴。全球专利芯片的供不应求,如有自己的LED厂,在供应链上就要有一定的优势。随着大尺寸LED背光源的发展,LED灯的需求越来越大,怎样选择LED灯以及怎样与LED灯厂合作是重中之重的事情。

7、新技术不断涌现

由于Light bar上多颗LED代替1根CCFL灯管,要求每颗LED灯的亮度与色度都在同一个Rank(范围)值中,这就增加了LED的成本。LED由于芯片、混入的荧光粉、封装技术,分成了多个亮度档,更多的色块,而各个背光源厂家量产要求都不同,只是所有分块中的一小部分,这样封装出来的产品就会有一大部分废掉,增加了成本费用。现在一些厂家推出同样亮度档的基础上色度混频技术,达到白光现象,并且背光源状态下是所要求的色度范围,能够在一定程度上降低成本。现在直下式LED背光源下,通过local dimming技术,利用电路驱动,完成不同亮度、不同色度的混频技术,满足量产需求,成功降低LED成本费用。

现阶段正在研发的新背光源还有很多种,日本有公司成功开发了一款采用碳纳米管的场发射型高亮度背光灯,适用于LCD W(宽屏液晶)等大屏显示器。除了高发光效率、低能耗和高亮度发光外,它还具有无汞、长寿命及高速响应等特点。

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