隨著LED技術和性能不斷提高，LED光效率的持續(xù)提升，以及成本大幅下降，LED在近幾年各種顯示背光領域中已經得到長足發(fā)展。未來幾年內，LED產業(yè)仍然作為新興產業(yè)會大放異彩，其在背光領域中也將大有作為。

未來LED背光領域的發(fā)展趨勢是什么?成本、供貨、散熱、功耗……這些各大LED TV生產廠商目前最頭疼的問題如何解決?在新一代LED TV開始設計之時，又該特別注意哪些關鍵因素?為此，國際電子商情記者日前采訪了3M公司光學系統(tǒng)部資深工程師呂奕航，就以上問題一一做出詳細解答，現與讀者分享。

LED TV市場面臨的主要挑戰(zhàn)

從LED TV市場以及整個市場大背景來看，LED會逐漸取代CCFL背光，這點不言而喻，也是LED TV市場的一個利好。關于LED TV市場目前面臨的主要挑戰(zhàn)，認為有以下幾點：

首先，目前LED TV的最主要問題依舊是成本，也作為各大電視生產廠商也在積極的為成本降低做積極努力。當然，隨著LED制造工藝的成熟，LED本身的成本也隨之相應降低。但是除了LED本身的成本，作為背光元件的導光板、光學膜、結構以及LED驅動電路方面，其成本壓力也將日益突出。

這個問題，需要各大上游廠商不斷提高生產效率。同時，新技術的引入，不斷簡化電視設計，更薄的導光板，更少的光學膜，更簡單的電路，更少的LED燈條，都是將來作為LED TV技術設計的方向，同時也是為成本降低做最大努力。

其次，作為LED TV背光，其核心元器件的供貨、供應鏈(導光板，LED等)，也是非常關鍵的因素。關于這點，由于2010年各大LED廠的擴充產能，目前基本解決LED的短缺問題，但導光板依舊矛盾突出。因此，作為技術革新，更薄的導光板設計相信是新LED TV的方向。

再次，就是解決關于散熱問題。雖然隨著LED發(fā)光效率提升，相應的熱功耗會有微小幅度的降低，但在大尺寸LED TV中，LED的散熱始終是困擾大部分電視廠商的一塊頑石。高溫環(huán)境會降低LED的壽命，同時也使機構更加不穩(wěn)定，光學也會隨之受到影響，附近的電子元器件壽命也會降低，因此，一個好的散熱設計在LED TV中必不可少。

在這點上，使用高效率產品及成本壓力的矛盾就很難平衡。通常作為廠商，在綜合考慮系統(tǒng)成本后，引入一些高能效的元器件，通常會有比較好的效果。

最后，LED TV的功耗問題。眾所周知，在國際上早有Energy star等一系列節(jié)能機構對LED TV的能耗做規(guī)定，且國內目前已經出臺相應能效標識。在將來的LED設計上，特別是在一些新型的LED背光TV中(例如3D TV，智能TV等)，能耗就會成為一個很大的問題。相信隨著目前全球對環(huán)境的關注，中國作為發(fā)展中國家，政府也在大力宣揚節(jié)能概念，能耗也會成為將來市場的一個導向。

在功耗問題上，同散熱類似，應用高效能的元器件是治本之道。呂奕航表示，3M公司的光學增亮膜能夠從光學角度提高液晶顯示的亮度，顯著降低顯示系統(tǒng)的功耗。

3M光學增亮膜提高LED背光顯示系統(tǒng)效率

在當今的LED背光市場中，特別在中小型的tablet電腦和智能手機上，多層增亮膜及發(fā)射多層膜起到了大幅降低功耗、延長待機時間的作用。在大尺寸TV的應用中，光學增亮膜又為提高能效、簡化結構、降低散熱設計難度、降低系統(tǒng)成本、減輕LED供貨壓力作出了極大貢獻，對LED TV產業(yè)的推動起了很大的作用。

3M公司光學系統(tǒng)部資深工程師呂奕航介紹，3M公司的光學增亮膜自從推出就得到了市場的廣泛好評，該產品系列從最早的棱鏡系列發(fā)展成為3種增亮系列，期間又有大量的不同類產品用于適應不同的應用需求。

BEF棱鏡增亮膜系列：從最早的BEF I系列發(fā)展到目前的BEFIII系列，產品可靠性大幅增加，客戶不良率大幅下減。

DBEF多層膜增亮系列：從最早的DBEF一代，到目前的DBEFIII代，產品工藝更加簡單的同時，性能得到了提高，新材料的應用使得DBEF-D3系列部分產品將成為2011年的產品新星。

ESR反射多層膜系列：ESR發(fā)展到目前的ESR2代，產品厚度大幅降低，同時在今年為LED背光專門設計的LBR產品，會在大量LED背光產品中應用。

在技術上，從最早棱鏡系列的集中視角增加中心增益，到多層膜對液晶偏振的巧妙利用，再到超高反射材料的研發(fā)從而降低光循環(huán)的損失，3M為液晶產業(yè)發(fā)展做出了堅實貢獻。

呂奕航介紹，3M生產的光學增亮膜目前廣泛應用在各種顯示技術中，其中最主要的是應用于提高液晶顯示的亮度，降低顯示系統(tǒng)的功耗。幾乎所有知名的中外電子品牌廠商，都使用了3M的增亮膜產品，包含大部分的智能手機、平板電腦、輕薄筆記本、節(jié)能顯示器、LED背光液晶電視等。另外，在其他一些需要偏振控制顯示技術中也有應用,例如當前新興的LED微型投影等。

2011年，3M再次推出了一系列針對目前LED背光市場的一系列產品，并在性能各個方面都有提升，其中包含進一步提高了亮度增益以及系統(tǒng)光循環(huán)效率，降低LED背光源厚度的新一代多層增亮膜，以及簡化組裝操作的多功能復合增亮膜。呂奕航介紹，3M還研發(fā)出實現裸眼3D效果的3D背光光學膜片，應用3D顯示新技術的3D眼鏡中的多層光學膜片。新型顯示技術上，3M針對OLED產業(yè)也有相應的應用，如在OLED顯示中的保護膜與增亮膜等。各種新型技術的不斷快速發(fā)展，都將會不同程度地影響未來LED背光領域的發(fā)展。

未來LED背光領域的發(fā)展趨勢

從尺寸上看，LED背光在不同尺寸的產品應用中有不同發(fā)展趨勢。

在便攜式移動終端,tablet以及手機等應用上，LED背光將會繼續(xù)占據主導地位數年，其成本會不斷降低。

在筆記本、顯示器等中尺寸領域，筆記本中的LED的背光成本甚至已經低于傳統(tǒng)CCFL背光，近幾年內LED背光將難以被取代。另外，在顯示器領域中，隨著市場對顯示器的輕薄要求，LED也會在未來的一兩年內蠶食傳統(tǒng)CCFL背光。

在大尺寸電視領域，隨著市場對電視機的輕薄導向，2010年LED背光大幅侵吞CCF背光份額。不久的將來，隨著成本進一步降低，CCFL背光將退出歷史舞臺。與此同時，在LED之間，又分直下式和側入式兩種技術之爭，經過兩年的市場沉淀，側入式笑到了最后。

隨著關鍵器件導光板的充足供應，將來側入式LED背光會逐漸取代直下式背光。而在目前的側入式背光設計中，自2009年以來，市面上由4邊LED燈條發(fā)展到2邊LED燈條，到目前的單側長邊LED燈條并應用到更大尺寸中。相信不久的將來，結構會更加簡化，雙側短邊LED燈條以及單側短邊LED燈條的設計會逐漸成為主流。

從技術上看，LED亮度、效率、封裝、散熱設計以及顯示均勻性等諸多因素也會影響LED背光的發(fā)展。

亮度及效率上，LED芯片的發(fā)光效率會繼續(xù)提升，lm/W輸出會繼續(xù)提高。在未來10年內，商用背光LED發(fā)光效率會提升一倍。

在LED的封裝上，隨著技術的提升，多芯片LED會在某些背光應用上取代單芯片LED，進一步降低LED的成本。

散熱設計上，由于發(fā)光效率的提高，發(fā)光二極管激發(fā)的能量會更多轉化為光能輸出，同時隨著熱能的減少，會使LED的散熱設計成本降低。

從顏色上看，LED最初的應用作為高端應用，曾經一度使用過RGB的LED，使顯示的色彩更為豐富。由于成本面臨的壓力，在當前更多的白光LED通過磷光粉激發(fā)，以達到更高的光效率。但相信在將來，市場對顯示技術差異化的要求以及LED效率提高，成本的降低，RGB LED的應用會占據一定的高端市場。

從顯示的均勻性上來說，LED的binning會更加成熟。同時，對于LED的驅動設計也會有更多的方案，以保證顯示設備中LED的電路輸入相同，實現各種高中低端的應用需要。

此外，隨著各種新型顯示，例如3D TV、3D筆記本、3D顯示器、智能TV等等的出現，也一定會左右對LED將來的發(fā)展。