2003年彩色手機的換機風潮帶動了LED的需求，尤其是彩色面板用的白光LED更是供不應求。根據isuppli的統計，如(圖一)所示，2004年LED在背光源的應用，市場成長率較2003年成長44.5％，並開始成為LED最大的應用市場，市場佔有率達25.2％，預估2005年市佔率將更往上提升至26.4％，然而市場成長率僅預估15.7％，主要的原因在於彩色手機的換機需求已趨於飽和，手機產業在未達另一波3G革命前，僅為穩定的成長，將會使得LED在手機背光市場的成長有所限制。

《圖一　LED背光源市場》

然而需要背光源的應用不僅如此，在中小尺寸面板的背光源如DSC、PDA、Handheld Games及汽車衛星導航系統等市場量雖不及手機市場來的龐大，不過白光LED卻已開始悄悄的取代CCFL，成為中小尺寸LCD主要背光源。然而在10吋以上的LCD背光源的市場，LED目前苦於價格、技術成熟度等問題，尚未能在此應用領域中開花結果，但日本Sony於2004年開始販售全世界第一台以LED作為背光源的46吋LCD TV（QUALIA 005）後，打破了LED在LCD 背光源發展上由小尺寸循序發展的Roadmap，這讓LED在背光源市場中有了更快速且多元性的發展。

日本Sony於2004年發表的QUILIA 005，是全世界第一款採用LED作為背光源的消費性平面電視，該產品與目前的CCFL背光源優缺點比較如(表一)所示。LED背光源可使紅色與綠色的表現更接近原色，色彩重現範圍達NTSC規格的105％，比CCFL為背光源的機種提升了50％。但以40吋的機種為例，共用了325個模組（每一模組為GRBRG五顆LED依序排列），消耗功率達470W，比起以CCFL為背光源之消耗電力多出了62％，主要原因在於LED的發光效率仍不及CCFL。但LED的發光效率正在快速的提升中，Sony希望於2～3年內達到與CCFL相同的消耗電力，同時間該公司也計畫將色彩再生範圍達到NTSC的110％～120％。

然而以LED作為背光源產品的LCD電視，在Sony的銷售策略上，是採取高單價策略，相同40吋LCD電視，LED背光源產品價格為CCFL的兩倍。如此的訂價策略對未來後進者有或多或少的參考價值存在。不過這也間接證明LED在大尺寸LCD TV背光源的應用中，是可以達到替換目的，但有待LED元件提供更高的發光效率，除了改善色彩表現外，節能的家電產品勢必是在能源危機下的產物，因此當未來LED發光效率再度提升之時，耗電問題也救會迎刃而解了。不過Sony直接將LED背光源切入大型LCD TV的應用中，打破了LED在背光源應用領域發展的Roadmap，且以RGB混色為開發方向，這與中小尺寸LCD直接採用白光LED作為背光源有著截然不同的發展模式，因此針對以RGB三色LED作為背光源所產生的問題，如(表二)所示。

以RGB三色混光的背光模式，容易產生顏色不均勻的現象，因此這方面，就必須由增加光的路徑，改善背光結構以達成充分混光的目標。另外，由於各種顏色的LED隨時間、溫度的敏感程度因為有所差異，因此必須以color sensor或temperature sensor來控制電流大小以調整各色LED所需的光通量。不過在這方面的技術與LED並無直接之關係，反倒是在背光模組廠商的設計中，是否瞭解LED的特性，這又再次證明LED元件與下游應用系統合作的重要性。

LED背光源之技術現況

以LED作為背光源之發展模式，在小尺寸產品中，側面發光再加上導光板的發光模式為主要被背光源系統，不過其光的利用率僅50％，但因背光源在面板側面因此背光模組之厚度可控制的與CCFL不相上下，但整體系統重量也相對高出許多。而在大尺寸的LCD背光源中，為了增加光的利用率，採用直下型的背光模式，將使光的利用率提升至70％，但相對厚度也由29nm增加到50nm。但OMROM的合作夥伴多摩Fine opto將LED直下型背光源的厚度縮短為30mm，該公司並計畫於2005年秋季開始量產時再將厚度縮短為25mm，此時已優於利用導光板的側面發光形式，該公司有鑑於台灣面板產業規模之龐大，已於2004年10月來台設立分公司，為未來搶奪LCD TV背光源市場做準備。

在直下型背光源中LED的排列方式對其混色效果與放熱性的考量必須擷取一個平衡的位置，如(圖二)所示，當LED的配置越緊密，RGB混色的效果也越佳，但其散熱性問題就較為嚴重，但若LED排列得較為稀疏，就會降低RGB的混色效果，但散熱性問題就會較佳。因此如何設計出混色效果良好的LED排列，與容易散熱的設計，將考驗著LED背光源設計者的智慧。除了大尺寸LCD背光應用的開發，Rohm於FPD 2004發表NB用於11.6吋的LCD背光源，更於Ceatec Japan展示了15吋LCD背光源，輝度達800cd/m2，共使用136顆LED（R、B各34，G為68顆）。這顯示了已有廠商開始注意PC市場中的LCD背光源這塊尚未被開發的市場，並開始進行研發佈局。

《圖二　直下型背光源LED排列方式》

然而，在大尺寸LCD採用RGB發展的同時，以紫外光LED＋RGB螢光粉的發光模式，在白光LED市場中更被抱與更多的期望。如豐田合成於Ceatec Japan 2004中展示32吋LCD背光源，為380nm LED＋RGB螢光粉方式，數量為1200顆，消耗功率140W，白光發光效率15lm/W。紫外光LED發光效率已達40lm/W。比起2003年僅展示15吋LCD背光源更是突破尺寸障礙。因此在LCD背光源市場中發現兩種發展模式，一類是直接以系統應用的發展，為選用較成熟的RGB三色LED作為系統背光源之組合，另一類則是本身為LED元件的開發者，以紫外光LED搭配RGB螢光粉所呈現出的白光LED，來進行紫外光LED的開發。目前兩種方式都有其優缺點存在，也間接證明在LED在背光源的市場中仍有相當大的努力空間。

OLED的威脅

當全彩手機的需求創造了LED足夠的市場規模，但另一項技術更悄悄開始侵蝕LED的應用市場，那就是OLED的崛起。由(圖三)中，isuppli的預估與統計，未來幾年OLED將由全彩取代單色，而應用市場中，小尺寸的手機面板仍是最主要的應用，這對LED目前用在手機市場中是最大的應用市場來說，是一個威脅。但從另外一個角度來看，OLED在PC、TV市場中的實際應用要在2008年後才會出現，對LED是個相當大的機會。

《圖三　全球OLED應用市場》

然而，LED所用的背光源主要是以LCD為主，但是在TV市場中，PDP、Project的競爭也是相當激烈，不過以LCD產業的規模仍是持續擴大的情況下，背光源的市場是可以確定的。另外在Projector中的光源也是可以考慮用LED來取代，目前雖有研究單位開發以LED作為Projector背光源之產品，但目前雖然仍鎖定掌上型機種進行開發，但要切入大畫面的Projector，在體積限制的考量下，LED的亮度仍顯不足。

《圖四　Light Express Drama》

結語

用LED取代傳統CCFL背光源的優點除了提高色彩飽和度、真實度以外，LED也可以融入電視劇情之內，如(圖四)中將電視內的色彩延伸到電視外，電視內的背光源，延伸到電視外的背光源，讓觀眾更有深入其境的感覺，LED除了作為功能性取代之外，LED比其他光源更容易提供視覺性的功能。除了背光源外，LED在照明市場的應用也將被運用得更為廣泛。

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