本文原刊載於 http://3fire.blogspot.com/2007/05/led-notebook.html

本篇LED背光模組的調查的寫作方向是將目前或將來會發售LED背光模組的重要商品找出來,然後找到LED的晶粒,LCD與LCD背光模組的供應商供大家參考,並且提出評論。

在進入正題以前,先對背光模組有一些基本的認識,TFT-LCD本身是不會發光的,目前顯示器上的光,是由TFT-LCD後面的背光模組的CCFL(冷陰極管)所提供的。由於TFT-LCD的大型化,背光模組的設計分為中小型TFT-LCD的側光式設計與大型的直下式設計。簡單的說,側光式設計只需一根CCFL安裝在背光模組內,直下式目前至少需要安裝3根以上,越大的TFT-LCD,需要安裝的CCFL越多。

有關於背光模組的技術詳情請參閱於此。

為什麼會廠商會選擇LED背光模組的原因我大概歸納有以下幾點:
1.節省重量
大家可以把CCFL想成日光燈,要發出螢光需要高壓放電,所以筆記型電腦的電池只供給3~5V的電壓,如果配備CCFL的背光模組就必須再另外有升壓的電路模組接通CCFL。如果採用LED就可以省了這個升壓的電路模組,減輕重量。
筆記型電腦顯示幕的厚度主要因為背光模組內含CCFL造成的,如果採用LED,則顯示幕的厚度設計可以做得比CCFL薄,同時也減輕了重量。

2.環保
CCFL含有汞,在歐盟RoHS的規範當初沒有拿掉汞就是考慮到CCFL與CFL(省電燈泡)仍然含有汞的妥協結果。如果採用LED就沒有含汞的困擾了。

3.省電,改善續航力
由於CCFL供電過程為,首先得經過升降壓型DC/DC轉換器,此時將耗損約10%電能,再經由轉換器(Inverter)損耗約25%電力,最終提供給螢光管(Fluorescent Tube)的電能僅餘70%,相較於LED,其只須經過LED驅動器(Driver)就可直接供電,整個變壓電路的效率可達到90%,兩者相差20%的供電力,採用LED明顯可減少電力損耗,進一步提高電池續航力。(以上錄自新電子科技)

4.較佳的演色度
這個我不懂,採用LED會有比CCFL高的演色度。這個優點對液晶電視比較重要。

目前市場上可見LED背光模組的產品,主要是取代側光式背光模組的CCFL,安裝在筆記型電腦中。那為什麼目前沒有見到LED背光模組被應用在液晶電視與液晶螢幕中?主要是由於成本的關係,由於本文已經討論很多主題了,成本議題我會在後續的文章為各位分析。

目前的在市面上可見到的具有LED背光模組的筆記型電腦產品,我找到計有以下的產品
廠商與型號名稱, TFT-LCD 尺寸

1. Sony Vaio TX, 11.1
2. Sony Vaio VGN-SZ18, 13.3

3. Fujitsu P7230 , 10.6

4. Toshiba Portege R400, 12.1

5. Asus U1, 11.1

由以上的產品可以知道,目前LED背光模組的導入仍以高價的TabletPC或小尺寸的筆記型電腦為主,尚未滲透到一般型的筆記型電腦。

以下是目前可以找到的資料

1. Sony Vaio Type TX
背光模組: Matsushita
晶粒: Nichia

Sony 本款產品可以說是LED背光模組的里程碑。產品的測試詳見Tom's Hardware Guide。在這一篇產品的測試說明中,對採用LED背光模組原因與問題有一個清楚的描述。另一篇文章也有詳情。

由於這是第一個商用化的中小型LED背光模組的產品,所以這個背光模組的問題應該是後續產品的評鑑項目。

Sony Vio VGN-SZ18 13.3
背光模組:
晶粒: Lumileds

採用 Lumileds 晶粒是 EETaiwan報導的。

2. Fujitsu P7230
?

3. Toshiba Portege R400
?

4. Asus U1, 11.1
?

使用Google 我無法找到以上各個產品的背光模組與晶粒。目前全系列中小型TFT-LCD都配有LED背光模組的只有Toshiba與Matsushita合資的TMDisplay,所以我猜測,以上中小型的TFT-LCD所配備的LED背光模組都是來自TMDisplay(Matsushita),LED的供應商則是Nichia。

未來一季內將上市的重要LED背光模組筆記型電腦
廠商與型號名稱, TFT-LCD 尺寸,
1. Quanta OLPC, 6
2. Apple MacBook Pro 13.3, 15.4
3. HP 2710p, Compaq 2510p, 12.1

1. Quanta OLPC
TFT-LCD: 奇美
背光模組: 大億科
晶粒: 億光

而億光副總經理劉邦言對外指出,OLPC 採用7吋面板的背光源部份只要12顆白光LED,以現階段部份台廠每顆報價壓低到新台幣2元來看,單一OLPC的LED背光源成本只要20多元,其價格競爭力與冷陰極管背光源相比並不會遜色,目前該公司的LED背光源產品已經測試通過,等待客戶下單。(已上取自中國時報)

2. Apple Macbook pro
TFT-LCD: 13.3:奇美, 15.4:友達
背光模組: 大億科, 中光電
晶粒: NICHIA or CREE

這個話題是Engadget網站引爆的,根據該報指出,蘋果電腦和 HP 將在今年第二季推出搭載 LED 背光模組的筆記型電腦。其背光模組將由日本日亞化學(NICHIA)或美國 CREE 提供,其亮度將超過 1,680 nits (燭光/平方米)。(以上綜合Engadget網站與電子時報報導)

3. HP 2510, 2710p
TFT-LCD: 奇美,友達
背光模組: 奈普
晶粒: NICHIA or CREE

惠普LED NB面板訂單同樣是由面板雙虎所取得,背光模組則是由奈普光電出貨給友達,友達與奇美電預計6月開始小量出貨12.1吋LED NB用面板。(以上取自電子時報)

個人評論

現階段業界推出的LED背光源NB,因考量到成本問題,故採用的液晶面板較小,普遍是11.1吋到12.1吋之間的產品,預估2007下半年後可望推出更大尺寸的LED背光源NB,市場的餅跟著做大,成本亦可能隨之降低,將有更多NB廠推出相關對應的產品,採用LED背光源也會是未來趨勢。

由TFT-LCD背光模組的供給面看

台廠在內的國際面板大廠,如三星電子(Samsung Electronics)、樂金飛利浦(LPL)、友達光電(AUO)、奇美光電(CMO),都積極切入LED背光源的液晶面板市場。在各個產業的展覽都可以看到試製品,大家都已經做好了準備。

由於LCD背光模組目前只普及的應用在筆記型電腦的背光模組。目前台股7個主要的背光模組廠瑞儀,中光電,大億科,福華,奈普,科橋,奈普,祥輔目前只有大億科、中強光電、奈普等背光模組廠積極導入這項技術,也開始出貨。所以其他四家若沒有相對應的產品開發進度,再下一回合的產業競賽中很有可能出局。

另摘錄電子時報之報導如下
零組件業者透露,由於蘋果指定採用Stanley導光板LED V-cut技術,而Stanley為大億的技術母廠,同時亦是大億的股東,擁有大億股權約11%,這讓大億連帶受惠,獲得面板廠奇美電的青睞,且目前在LED NB背光模組的開出進度相當順利。

中 光電方面,早在2003、2004年便已著手研發LED背光應用,目前市場上12個正在開發中的LED NB計畫,中光電就拿下9個,而這次蘋果透過友達與奇美電等面板廠下單的新款LED NB計畫,中光電亦順利導入,預計2007年LED佔中光電NB產品比重約5%以內。

由LED的晶粒供給來看

2007/01/05 電子時報的評論
Nevertheless, Taiwan-based LED makers will not likely earn orders from such major brands, as notebook makers have high requirements for their product specifications – a brightness of over 1,680 nits – and Taiwan-based makers have yet to offer such a brightness level, the sources said. Makers such as Nichia and Cree will be the most likely candidates for orders of the backlight sources, the sources added.

由於目前LED背光模組需求的高亮度(超過 1,680 nits ),LED晶粒供應商仍以五大的超高亮度LED為主,以台廠超高亮度白光LED的專利授權契約,我認為只有光寶(Cree授權)或光磊(Nichia入股)有可能會吃到這塊應用。

奇美入主燦圓與東貝,但是這兩家並沒有與五大高亮度白光LED(Nichia, Cree, Toyota Gosei, Osram, Lumiled)簽訂授權合約。從零星的報導中,東貝有幫Cree封裝過LED,所以這兩家的LED產品會不會跟上LED背光模組的出貨,個人認為將視授權速度而定。

另外一則新聞則是億光將供貨給廣達OLPC的7吋面板光源。億光也因為這樣的宣示而股票漲翻天,其實這一個新聞的另一面就是,奇美未來出貨中小尺寸面板背光源,會不會也一併由億光供貨呢?億光會不會擴大戰果,用更高亮度的LED 切入其他公司LED背光模組的供應鏈?也值得觀察。

綜合本文,目前台廠生產的LED暫時不可能取代筆記型電腦中的CCFL,而且台灣LED廠沒有超亮度白光LED授權的,應該是沒有入場券玩這一項遊戲。

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