根據(jù)isuppli的統(tǒng)計，2004年LED在背光源應(yīng)用的市場成長率較2003年成長44.5%，并開始成為LED最大的應(yīng)用市場，市場占有率達25.2%，預(yù)估2005年市占率將更往上提升至26.4%，然而市場成長率僅預(yù)估15.7%，主要的原因在于彩色手機的換機需求已趨于飽和，手機產(chǎn)業(yè)在未達另一波3G革命前，僅為穩(wěn)定的成長，將會使得LED在手機背光市場的成長有所限制，而且其市場也將逐步被OLED所蠶食。

目前，高亮度LED的生產(chǎn)地主要集中在臺灣、大陸和韓國，約占45%，北美占25%，日本占22%，歐洲占8%。韓國Displaybank調(diào)查公司根據(jù)近期分析研究表示，2008年大型背照燈的銷量將增至3.63億臺，從04年至08年這五年間，平均增長率將達到27.1%。以金額計算，市場規(guī)模將增至140億美元，增長率為2005年的大約兩倍，2004-2008年的年平均增長率將達到34.1%。

用于液晶屏背光的LED

液晶屏由于自身不會發(fā)光，因而需要采用外加的背光。液晶屏應(yīng)用十分廣泛，而且其尺寸大小可以為1-80"。小屏幕的液晶屏早就采用白色WLED作為背光，而大型液晶屏（筆記本、監(jiān)視器、液晶電視）目前還大多采用CCFL（冷陰極熒光管）作為背光。然而這種CCFL存在著三大缺點：一是亮度不夠，二是壽命太短，三是含有有害物質(zhì)（水銀）。所以，很有可能會在短期內(nèi)被白光發(fā)光二極管WLED所取代。換句話說，LED背光正在逐步蠶食大尺寸LCD屏幕的CCFL背光市場。這也是因為小屏幕的LCD逐步被OLED所取代。

與現(xiàn)有的CCFL技術(shù)相比，發(fā)光二極管有大量的優(yōu)點。因為LED是一種平面的光源，最基本的LED發(fā)光單元是邊長3-5×0.8mm的矩形，極容易組合在一起成為既定面積的面光源，如果作為液晶屏幕的背光源，所需的輔助光學組件可以做得非常簡單，屏幕亮度均勻性更為出色。而且其色彩表現(xiàn)能力也比CCFL為高。

其次是LED使用的是6-24V的低壓電源，不像CCFL需要高壓交流供電。其所需電壓由CCFL管子的直徑和長度決定,長度越長,電壓越高,直徑越細電壓也越高。在LCD TV里還要求高達上千伏的高壓。而用LED作為背光，其所需的電源電壓只要十幾伏到幾十伏，供電模塊的設(shè)計也頗為簡單，這種采用LED背光源的液晶屏比通常用的CCFT（冷陰極熒光管）類液晶屏省電48%，同時不含對身體健康、環(huán)境有害的重金屬汞。和CCFL相比，WLED具有如下優(yōu)點：亮度高、壽命長、無有害物質(zhì)。然而它的發(fā)光效率迄今還趕不上CCFL。但是，因為它體積小，很容易均勻分布，從而提高了它的導光效率，所以最后從屏幕的亮度來看，在同樣的電源功耗時，它并不比CCFL差很多。而且它的效率提高得很快，差不多每15年提高一個數(shù)量級，估計到2007年就可以達到150lm/W。

不過最近韓國的LPL展出了全球最大的100" LCD TV仍然采用了CCFL作為背光，不但其對比度可以達到3000:1，而且其色飽和度也可以達到NTSC的92%。這是因為采用了高色飽和度的CCFL的緣故。

然而最重要的問題，還是環(huán)保問題。由于環(huán)保的要求，CCFL將被淘汰。歐盟于2003年2月13日發(fā)布WEEE（Waste Electronics and Electrical Equipment）與RoHS（Restriction of Hazardous Substances Directive）兩項規(guī)定，其中RoHS規(guī)定自2006年7月1日起銷往歐洲的商品不得用有害物質(zhì)，包括鉛、汞、六價鉻、PBB（多溴聯(lián)苯）、及PBDE（多溴二苯醚）等。其中當然也包括含有汞的CCFL在內(nèi)。不過最近也出現(xiàn)了無汞CCFL。這種稱之為FFL（Flat Fluorescent Lamp）的平面熒光管大多采用了Xe氣放電原理，這種平面光源有組裝簡單，無汞等優(yōu)點，在穩(wěn)定的生產(chǎn)良率之下，F(xiàn)FL的成本可以是所有背光源技術(shù)最具競爭力者，因此也開始有廠商順利量產(chǎn)并應(yīng)用在32"以上的大尺寸LCD TV模塊。但是其發(fā)光效率也只有27-35lm/W。壽命也只有10,000小時。都無法與LED匹敵。

白光LED用于LCD背光

沒有一種LED可以直接產(chǎn)生白光，因為白光是太陽光，或者是指可見光譜，而由LED形成的白光實際上都是由幾種光組合而成。

目前主要有三種白光LED。第一種是用紅藍綠三種LED合成為一種白光LED，雖然其理論的流明效率很高，但是這種方法需要有六條腿，而且需要精確地控制三種色彩的亮度，其電子電路要很復(fù)雜，所以很少采用。第二種是用紫外線LED激勵RGB的熒光粉而產(chǎn)生白光，這種方法的效率比較高，而且光譜比較接近自然的太陽光。但是會有紫外線輸出。第三種是用藍色LED激發(fā)黃色的熒光粉，從而產(chǎn)生接近的白光。這種方法最為簡單，成本最低，是目前使用最多的一種方法。它是采用氮化鎵銦半導體InGaN的高亮度的藍色LED與釔鋁石榴石熒光粉(YAG：添加Ce的釔、鋁石榴石)組合在一起而成的。它的發(fā)光效率（電能轉(zhuǎn)換為光能）可以達到30%，以后還可以達到50%，而CCFL目前只有24%。

在小型液晶屏中，早已采用WLED作為背光，例如在手機液晶屏中，通常采用3-4個WLED作為背光。在液晶電視中采用WLED作為背光時，由于單個WLED的發(fā)光量不夠，而且為了使其發(fā)光均勻，要求采用很多個WLED。背光所需要的WLED數(shù)目，通常由屏幕的大小決定。

目前，WLED背光已經(jīng)開始應(yīng)用到筆記本電腦中去，在筆記本電腦中，至少需要用40顆以上的WLED。

白光LED背光的驅(qū)動電路和芯片

為了要了解白光LED的驅(qū)動電路，首先要了解LED的電特性。WLED的發(fā)光量是由流過它的電流所決定，而不是由加在它兩端的電壓所決定。而各個LED的壓降和流過的電流之間的離散度很大。

加在其兩端的電壓和流過的電流呈非線性關(guān)系。而且不同品牌之間有很大離散度。即使是同一品牌，不同個體之間也有很大離散度。因為WLED的亮度是由通過其電流的強度所決定的。所以為了使各個WLED發(fā)光均勻，就必須要求流過的電流相同。這樣為了驅(qū)動WLED就必須要有滿足其電壓要求的恒流源來供電。而且正向電流的變化也會引起發(fā)光光譜的變化。

同時，LED所允許的最大電流是由環(huán)境溫度決定的。當最大的環(huán)境溫度為50oC時，就應(yīng)當將其電流限制為20mA。這些特點都要求采用LED驅(qū)動器來對WLED的電流進行恒流控制。所以LED驅(qū)動器的任務(wù)是：
（1）將電源(可能是鋰電池)的電壓轉(zhuǎn)換為驅(qū)動LED所需的電壓, 這個電壓取決于LED的連接方法(串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián))和數(shù)量。
（2）在工作過程中保持恒定的電流。如果以恒壓源供電，則其電流將會有很大的不同。有些個別LED就會燒毀。

LED的發(fā)光亮度可以用改變其電流的方法來實現(xiàn)。但是這種模擬亮度控制方法會產(chǎn)生色偏現(xiàn)象。也就是它所發(fā)出光線的波長將會隨著其正向電流而改變。例如，一顆“真正”綠光LED，其最大亮度規(guī)格電流為20mA，當其亮度通過模擬調(diào)光減少為25%時（相當于正向電流從20mA減少到5mA），其色譜也會從525nm偏移到531nm，這種色偏移程度顯然不可能被要求真實色彩的高畫質(zhì)顯示器接受。

因此，通常就采用PWM的方式來對LED進行亮度調(diào)節(jié)。不同的工作比就可以得到不同的亮度，這相當于用改變LED導通的時間來改變亮度，而每次導通所達到的正向電流是不變的，所以其色譜也就不會改變。為了得到不同的亮度，就要求能夠精確控制PWM的寬度。一個12位精度的PWM可以實現(xiàn)4096級灰度。雖然改變PWM的工作比可以改變其亮度，但是其效率也會跟著改變。

對多個WLED供電時有兩種方法，一種是將各個WLED串聯(lián)，還有一種是把各個WLED并聯(lián)。在串聯(lián)供電時很容易保證流過各個WLED的電流一致。但是WLED的個數(shù)越多，所需的電壓也就越高，而且一旦一個WLED燒毀，所有的WLED都不亮。并聯(lián)供電的結(jié)構(gòu)中，其優(yōu)點是需要的電壓低，各路互不影響，但是要求每一路都要有單獨的恒流控制。

在便攜設(shè)備中，其屏幕尺寸通常在1.5-2.5"之間，所需的WLED數(shù)目大約在3-4個之間。如果串聯(lián)供電，當要求的電流為20mA時，每個WLED的電壓大約在3.3-4.0V之間，這樣，總電壓就在12-16V之間，而輸入為鋰電池，其電壓在2.8-4.2V之間。這種WLED驅(qū)動器通常可以用電感型升壓電路來實現(xiàn)。其優(yōu)點是變換效率高，缺點是電感體積大，價錢貴，而且有可能產(chǎn)生高頻輻射干擾。所以在手機，或帶GPS的Smart Phone里，就希望采用不帶電感的電容式電荷泵升壓器。但是這類升壓器的效率比較低，而且通常頂多只能升1倍（x2）。因而，所有的WLED就只能用并聯(lián)方式。

用RGB LED作為液晶電視背光

液晶電視由于其市場增長速度很快，而且背光系統(tǒng)的成本很高，所以將會成為LED背光的一個重點市場。目前LCD TV的背光系統(tǒng)主要是采用CCFL。然而，由于CCFL含汞，歐盟規(guī)定從2006年7月1日開始，要對采用CCFL背光的LCD電視機每臺增收10美元的廢舊電子產(chǎn)品的回收費。根據(jù)Insight Media的預(yù)測，到2010年，采用LED背光的LCD TV就將在數(shù)量上超過采用CCFL的系統(tǒng)。在液晶電視中，采用LED作為背光可以有三種方法：

1、白光LED代替CCFL作為背光

因為通常的白光背光LED是由藍光LED和黃光熒光粉合成，其光譜離純白光相去甚遠。所以，這種白色LED作為背光只能得到80%NTSC色域，為了得到非常接近天然白光光譜的LED背光，就必須采用紅綠藍三種顏色的LED來合成白光。

2、RGB LED混合成白光后作為背光

要構(gòu)成白光，所需要的綠光的亮度要最亮，其次是紅光，藍光只要很少就可以了，這也是為什幺通常需要兩顆綠光LED的原因。紅綠藍LED通常采用磷化鋁銦鎵AlInGaP(紅色)和氮化鎵銦InGaN (綠色或蘭色)技術(shù)。通常都是在碳化硅（SiC）基底上生成。其中紅色的波長為626nm，綠色為525nm，藍色為450nm。

早期的藍色LED的發(fā)光效率很低，以后采用氮化鎵可以提高一倍，再以后采用氮化鎵銦又可以提高一倍。這樣藍光LED的發(fā)光效率就解決了。采用RGB LED以后，其光譜分布要比CCFL好很多，和彩色濾光片的光譜更加匹配。

在液晶電視機中，最理想采用RGB三色LED來作為背光。這是因為采用紅、綠、藍三色LED來構(gòu)成白光，則其色域有可能超過100%的NTSC色域。不過在采用紅藍綠三色LED作為背光，其散熱將成為一個嚴重的問題，如何安排RGB LED的位置以及通風孔的位置就是一個十分重要的問題。

為了產(chǎn)生彩色就需要RGB三種LED，如果每個燈的亮度可以控制到4096級，就有可能實現(xiàn)687億種顏色。通常把同一種顏色的LED串聯(lián)起來，以得到相同的電流。由于LED的發(fā)光通常會受到其本身溫度的影響，而且溫度還會改變其顏色，所以在高質(zhì)量的液晶屏中還需要采用彩色傳感器和溫度傳感器，以便隨時監(jiān)測LED的顏色和溫度，然后再用PWM來控制各種的發(fā)光。

用于LCD TV的背光LED要求有較大的功率，通常每個高亮度LED的壓降為3-4V，電流則高達500-700mA。為了驅(qū)動如此多的LED，勢必需要很高的電壓。由于通常LCD TV都是用交流供電的。所以最好采用由交流市電直接整流而得到的電壓供電。先把橋式整流得到大約250VDC，直接用來驅(qū)動70多顆串聯(lián)的LED。然后再對LED進行恒流調(diào)節(jié)。這種轉(zhuǎn)換方案對輸入端的功率因子要求很高，所以還需要功率因子校正（PFC）。

目前采用CCFL背光液晶電視機的對比度最高可達100：1，亮度是550；LED背光液晶電視機的對比度達到1400：1，亮度達到900，同時顏色更加豐富艷麗。但是，第一批以LED作為背光的LCD TV還是有一些缺點的：
首先，因為LED的發(fā)光效率目前還比較低，大約只有50-60lm/W，雖然要比白織燈高5-6倍，但只有CCFL的1/2。這就造成了這種彩色LED背光的電視機的總效率就很低。例如，Sony 公司采用CCFL的40" WEGA液晶彩電，耗電為290W，而世界上第一個采用彩色LED作背光同樣尺寸的液晶電視，耗電達到470W。為CCFL的1.6倍。46"的彩色LED背光的液晶電視，其耗電更高達550W。

其次，LED背光面板的價格相當昂貴，同等尺寸的背光源，LED是冷陰極熒光管價格的3-5倍，而且屏幕尺寸越大，采用LED背光技術(shù)的成本就越高。