編者按：發(fā)光二極管（LED）用作LCD面板背光源技術(shù)現(xiàn)階段非常熱門，要使用什么樣的LED模塊、光學(xué)架構(gòu)如何設(shè)計，怎么樣能讓發(fā)光效率高、顆數(shù)少、但又不能夠太厚，這些條件成為技術(shù)設(shè)計上必須trade off的考量點。

　 本期CTO技術(shù)觀即針對上述這些問題，專訪巨虹電子光電事業(yè)群副總經(jīng)理謝啟堂，他認為在設(shè)計上，必須達到最佳混色效果的首要條件，這就要用光學(xué)設(shè)計技術(shù)來克服；現(xiàn)在一般使用高功率（high power）和低功率（low power）的LED，各有一些缺點，但若使用中功率（middle power）LED配合鏡片設(shè)計，不失為折衷方案，以下會詳細說明。另外，他也認為因為價格還太高，大尺寸LCD TV 采用LED背光源時代不會那么快來臨，大家可能太樂觀了。

■價格太高　LED背光源大成長再等2年

　 LED的亮度持續(xù)增加，每23年就有倍數(shù)增加的態(tài)勢，促成了LED現(xiàn)今作為多種發(fā)光源的趨勢，象是燈具、戶外大型廣告燈箱、或者本篇談的LCD顯示器背光源等等。

　 以發(fā)光效率而言，LED較現(xiàn)階段所使用的冷陰極管（CCFL）為低，而且大尺寸LCD面板事實上面臨PDP等其它平面顯示器的競爭；并且CCFL也不是完全沒有未來，歐盟雖然決議依環(huán)保考量給予較嚴格的限制，但汞含量低于5mg還是可以輸入。因此，LED作為背光源，其實并沒有像市場炒的那么樂觀。

　 其中最主要的問題還是在價格，以近半年來說，應(yīng)用在LCD TV背光源的RGB　LED，價格都沒有什么動，主要是需求量還未起來。依據(jù)與日韓主要LCD TV大廠接觸的經(jīng)驗，日韓電視大廠多半希望年底可以有接近量產(chǎn)規(guī)格的LED背光電視，這顯示LED背光是未來TV主流的格局確立，但市場成形需要一段時間，并且量逐漸起來才能使成本下降，進一步帶動市場；一般估計，真正LED背光TV市場大成長的啟動力量，應(yīng)該要到2年以后。

■multiple chip提高發(fā)光效率

　 LED的發(fā)光效率較差，例如CCFL燈管發(fā)光效率約在60100lm/W，白光LED的發(fā)光效率，若是Luminade 1W可以驅(qū)動40lm/W的發(fā)光效率，3W則可以驅(qū)動65lm/W的發(fā)光效率，可以看出目前白光LED發(fā)光效率仍較CCFL遜色。

　 不過這也可以用改變芯片架構(gòu)的方式來改善，例如Citizen就用multiple chip的設(shè)計，使得1.2W可以／輸出84 lm，而且在不同的封裝方式下，3W甚至可以驅(qū)動210lm/W的發(fā)光效率。這樣技術(shù)未來也可望使用于R、G、B架構(gòu)中。

　 Multiple chip是什么樣的技術(shù)架構(gòu)呢？主要是將原本的芯片割成小塊，每顆給予較小的功率，使得個別消耗功率較低、產(chǎn)生熱量較小，并且發(fā)光效率可以有效提高。Citizen的設(shè)計是切割成大約8顆0.2mm×0.2mm的小芯片，并且使用中間4顆，外面4個角包圍4顆的方式排列，再封裝起來成一個LED模塊。

　 白光LED的發(fā)光效率都較CCFL為低了，R、G、B LED的平均發(fā)光效率又較白光低一些，因此提高發(fā)光效率也成為研發(fā)的方向。

■散熱問題可解　混色技術(shù)待突破

　 除了發(fā)光效率不高以外，散熱也是另外一個待突破的問題，不過這應(yīng)該不是太嚴重的問題，以現(xiàn)有現(xiàn)成的散熱技術(shù)就可以解決，只是會有熱源處溫度高、外圍溫度低的熱度分布不均的問題，若采用 導(dǎo)熱管（Loop Heat Pipe）散熱技術(shù)，則可以均勻分布導(dǎo)熱。不過若使用于大尺寸TV，LHP使用量也會隨著倍增，價格太高則是屆時需要面對的另一個問題。

　 至于混色則是較困難的技術(shù)障礙，必須將光學(xué)做得很好。因為基本上，LED背光板的設(shè)計，不會希望使用太多顆數(shù)，但若使用較少光源，照出來的亮度又會不均勻，這時就要用光學(xué)技術(shù)來混光，讓光可以張得開，均勻涵蓋在更大的照射面積。

　 混光的方式也有多種，有些設(shè)計是在光源處就先用一些方法先混光，但這樣做會浪費能量，不如讓光直接射出，然后再用光學(xué)方式做混光處理。

　 另外值得一提的是，這里談的LED背光都是采用直下光源（direct type）技術(shù)，而不是側(cè)光技術(shù)，主要是側(cè)光要利用導(dǎo)光板將點光源轉(zhuǎn)變成面光源，能量耗損較大，不適合應(yīng)用到很大尺寸的TV面板，而且使用側(cè)光其實技術(shù)能力并不高；但使用直下光源既能夠發(fā)揮LED亮度高的特性，并且輸出輝度才足夠符合大尺寸LCD TV之需求。