隨著大尺寸LCD電視、PC監視器等產品在消費市場大行其道，一些視覺特別敏銳的消費者已經開始發現各種以TFT-LCD技術為基礎的顯示設備雖然擁有輕薄不占空間的優勢，但卻也讓他們付出了視覺享受的代價。特別是在殘影與色彩飽和度這兩項影響視覺經驗的關鍵效能指標方面，絕大多數的TFT-LCD顯示設備至今仍非傳統CRT顯示設備的對手。
除了色彩飽和度、殘影等議題之外，隨著LCD電視尺寸大型化的趨勢發展，背光模組也必須隨之大型化，並連帶使得燈管、擴散膜、增亮膜等關鍵零組件的成本急劇上升。換言之，CCFL背光的成本優勢在大型化發展的過程中正在逐漸喪失。在大尺寸趨勢無法擋的前提之下，新型背光技術的研發遂成為廠商必須的投入的方向。
LED挾長壽高畫質優點來勢洶洶
在各種新型背光技術中，最常被提出來討論的就非LED莫屬。LED背光模組之所以被許多廠商重視，是因為此種背光模組有許多的優點；其中包括:體積小且容易大型化容、供電次系統設計相對容易(不需正負壓供電)、可用脈衝模式來修正殘影問題、顯示的色域範圍廣(超過100% 的NTSC範圍)等等。特別是脈衝模式與色域範圍廣這兩項優勢，對於提昇TFT-LCD TV的產品特性有著莫大的幫助。
但LED並不能直接發出白光，因此要應用在顯示背光時必須先合成出白光才行。目前此白色光源的形成方式是有兩種，一種是利用紅藍綠各單色的LED組合形成白色光源模組然後再整體組成背光模組，另一種方式則是以紅藍綠LED形成一獨立單元的白色光源，然後再將此獨立單位的白色光源組裝形成背光模組。也正因為LED無法直接發出白光，因此使用LED作為背光源必須面對不同顏色的LED老化速度不一造成色偏的挑戰。
前身為安捷倫科技半導體部門，向來在光電領域居於領導地位的安華高科技(AVAGO Technologies)，很早就已經看出LED要應用在顯示背光上必須要先解決這個問題，否則LED背光的堪用壽命將大打折扣。AVAGO指出，透過其感應器與色彩管理回授控制器的搭配，LED背光的壽命將可以大幅延長到15000~25000小時，比現有CCFL的10000小時至少高出50%以上。
採用LED作為背光源，除了色彩更飽滿、壽命更長之外，LED可以快速開關的特性，也使得LED較CCFL更適合用脈衝模式來修正LCD難以避免的殘影問題。採用CCFL背光技術的LCD顯示設備，要修正殘影問題必須從影像處理環節下手。目前許多設備製造商的做法是在每一個影格之間插入全黑的影格，讓觀賞者比較不容易發覺到液晶轉向速度不足所造成的殘影現象。在使用LED背光技術之後，由於背光模組可以自行閃滅形成脈衝光模式，因此影像處理器便不需要在每一個影格中再去插入全黑的影格。
圖文：安華高科技的色彩管理系統概念圖 圖片來源：安華高科技網站
扣除LED在提昇TFT-LCD畫質方面所具備的優勢，在環保意識抬頭的此刻，雖然現階段RoHS並未強制要求螢光燈管不得含汞，但是以不含汞的LED取代含汞的CCFL終將成為大勢所趨。
成本與耗電成為LED的罩門
雖然LED相對於CCFL具備很多優勢，但LED背光技術倒也不是全無罩門可言。例如在功耗方面，LED的啟動電壓雖然小於CCFL燈管，但是由於其使用的電流遠大於CCFL燈管許多，因此兩相抵銷之下，其耗電量高於同尺寸的直下式CCFL背光模組，以目前市場上可以看到的系統產品為例，採用了450個LED模組的Sony 46吋Qualia TFT-LCD電視僅面板部份就耗用了550W電源，以照明事業聞名的歐斯朗(Osram)所推出的全球最大的82吋LED背光模組，其耗電量更高達1000W。即便是將面板尺寸縮小到主流的32吋，其功耗也至少在140W以上。以編輯所收集到的規格資料換算，平均每點亮一平方英吋螢幕所需的功耗約在0.6~0.9W之間。
動輒數百瓦的耗電量，對於整個顯示系統的電源設計將帶來莫大的挑戰。特別是散熱問題，不管是LED背光模組或是系統的電源供應器設計，都必須採用非常高效率且靜音的散熱系統設計，因為電視跟電腦是完全不一樣的產品，消費者或許可以忍受電腦主機的風扇聲，但卻不可能接受一台會發出風切聲與馬達運轉聲的電視機。但高效率與靜音往往是散熱系統設計時的兩難，特別是在要兼顧成本考量時，問題將變得更為棘手。
除此之外，LED背光模組必須採用大量發光波長與亮度等特性一致的LED晶粒才能混合出均勻的白色光源。嚴苛的挑選過程不僅造成製造商額外的成本，且LED的單價本來就偏高，更使得整個背光模組的造價水漲船高。
綜合耗電量與成本等因素考量，LED現階段要導入大尺寸顯示設備仍有相當多的困難有待克服，但是在七吋以下的PMP、手機等可攜式裝置市場，LED卻得以避開這兩大罩門而找到市場切入點。因此可以預見的是，LED背光將先從3.5吋、7吋等可攜式裝置市場開始，隨著技術成熟而逐步向上切入客廳市場。
FL陣營力爭上游 不讓LED專美於前
面對LED的步步進逼，FL陣營當然也不會坐視市場逐漸被侵蝕。例如在2005年的CES上，飛利浦便結合自家集團內的照明事業群專業推出全球第一台採用HCFL的32吋TFT-LCD電視。透過以120Hz的頻率交替打開峰值波長不同的兩種三波長HCFL燈管，飛利浦成功實現了六原色顯示系統。與傳統白光背光源相比，在色彩飽和度方面提昇了22%左右，且同樣支援脈衝光模式。更重要的是，與一般32吋電視使用12至16根燈管相比，這款六原色顯示設備僅使用了11根燈管，節省了不少成本。不過，這項技術目前仍在實驗階段，商品化時程尚未確定，且156W的功耗卻僅提供530cd/m2 的亮度，仍有不少改良空間。
圖文：HCFL可以有效改善殘影現象並提昇畫面色彩飽和度。圖片上半部為HCFL背光，下半部為CCFL背光。 照片來源：飛利浦網站
除了HCFL之外，照明業界大廠歐斯朗除了耕耘LED技術之外，在螢光燈領域同樣仍在持續創新，例如平面發光板便是這樣一個令人耳目一新的創新。所謂的平面發光板(Flat Fluorescent Lamb, FFL)，其發光原理是在平面玻璃空間中，充填固定比例分壓的混合惰性氣體(如 氬氣Ar、氖氣Ne、氙氣Xe)或汞(Hg)蒸氣，然後施加電壓以產生氣體放電，在氣體放電過程中會產生紫外線，利用紫外線激發塗佈在玻璃空間中的螢光粉而產生可見光，基本上與CCFL並無區別。但平板化的設計方式，使得FFL所散發出來的光線相對於線光源的CCFL更加均勻，且開發場商Osram特意使用氙氣來取代汞蒸氣，更使得FFL在行銷上有環保議題的操作空間。
與FFL相似的，還有一種名為奈米碳管(Carbon Nano Tube, CNT)的發光技術，唯目前仍處於實驗室階段。這種發光技術以奈米碳管作為電子發射源，只要施加一個適當的電場，奈米碳管就會開始向陽極發出電子束。這些電子束在撞擊陽極上的螢光粉之後，便可以產生可見光。不過與FFL最大的不同在於，CNT必須保持兩層基板間的真空，不像FFL那樣必須透過填充的惰性氣體來進行氣體放電動作。因此整體來看，CNT將比FFL來得更為環保。
不管是FFL或是CNT，目前都還處於概念展示階段，距離真正商品化還有很長的一段路要走。特別是這兩者都需要抽真空與封合製程，大尺寸化的難度較高，且在設備機台的需求方面，其實已經很類似PDP廠，相對應的廠房設備成本可能也不低，背光供應商是否真的願意投入這類技術研發，還有待觀察。
大型化趨勢同樣對FL造成挑戰
就像LED背光模組在大型化之後必須面臨成本與散熱挑戰那樣，不管是採用何種FL技術，在大型化之後同樣都會面臨到成本上升與散熱問題。例如FFL與CNT，在製程上與目前專攻大尺寸市場的PDP有著若干類似之處，但也同樣面臨成本居高不下與散熱等等問題。
更有甚者，背光廠商在產業鏈中其實是依附於面板廠商而存在，面板廠商規格如何，背光模組廠商就必須依照規格來設計生產，目前產業界似乎仍沒有由背光模組廠商來決定面板尺寸的前例。在缺乏規格主導能力的前提下，背光供應商所能採取的降低成本手段其實有限。
在這樣的大環境之下，這些新興技術如何在面板廠給定的條件內儘速將成本降低到可以商品化的區間，將是決定這些新技術能否真有一片天的關鍵。
價效比將決定市場贏家
對消費者以及系統整機製造商而言，採用何種背光技術其實並不重要，重要的是這台顯示設備要花多少錢去購買(成本)，又能夠帶來多少視覺享受(效能)。在消費者並不全然滿意CCFL背光技術所帶來的視覺體驗的情況下，如何加速LED、FFL、CNT等等新型背光技術的生產成本迅速下降，而且要降得比其他競爭技術更快，將是背光廠商最重要的競爭重點。
以現階段的技術成熟度來看，已經有系統產品問世，且成本大致上與現有CCFL接近的HCFL無疑是最有可能的贏家候選人之一，但來勢洶洶的LED也不是省油的燈，已經切入手機、PMP等廣大應用市場的LED背光技術，將如何利用這個立足點向客廳進軍，將是值得觀察的重點。不過，背光產業進入門檻低，市場又如此龐大，是否會吸引更多廠商投入此一領域進行研發，開發出更多目前聞所未聞卻又深具潛力的新背光技術，並對目前檯面上已有的新技術造成威脅，恐怕是一個更有趣的問題。
除了色彩飽和度、殘影等議題之外，隨著LCD電視尺寸大型化的趨勢發展，背光模組也必須隨之大型化，並連帶使得燈管、擴散膜、增亮膜等關鍵零組件的成本急劇上升。換言之，CCFL背光的成本優勢在大型化發展的過程中正在逐漸喪失。在大尺寸趨勢無法擋的前提之下，新型背光技術的研發遂成為廠商必須的投入的方向。
LED挾長壽高畫質優點來勢洶洶
在各種新型背光技術中，最常被提出來討論的就非LED莫屬。LED背光模組之所以被許多廠商重視，是因為此種背光模組有許多的優點；其中包括:體積小且容易大型化容、供電次系統設計相對容易(不需正負壓供電)、可用脈衝模式來修正殘影問題、顯示的色域範圍廣(超過100% 的NTSC範圍)等等。特別是脈衝模式與色域範圍廣這兩項優勢，對於提昇TFT-LCD TV的產品特性有著莫大的幫助。
但LED並不能直接發出白光，因此要應用在顯示背光時必須先合成出白光才行。目前此白色光源的形成方式是有兩種，一種是利用紅藍綠各單色的LED組合形成白色光源模組然後再整體組成背光模組，另一種方式則是以紅藍綠LED形成一獨立單元的白色光源，然後再將此獨立單位的白色光源組裝形成背光模組。也正因為LED無法直接發出白光，因此使用LED作為背光源必須面對不同顏色的LED老化速度不一造成色偏的挑戰。
前身為安捷倫科技半導體部門，向來在光電領域居於領導地位的安華高科技(AVAGO Technologies)，很早就已經看出LED要應用在顯示背光上必須要先解決這個問題，否則LED背光的堪用壽命將大打折扣。AVAGO指出，透過其感應器與色彩管理回授控制器的搭配，LED背光的壽命將可以大幅延長到15000~25000小時，比現有CCFL的10000小時至少高出50%以上。
採用LED作為背光源，除了色彩更飽滿、壽命更長之外，LED可以快速開關的特性，也使得LED較CCFL更適合用脈衝模式來修正LCD難以避免的殘影問題。採用CCFL背光技術的LCD顯示設備，要修正殘影問題必須從影像處理環節下手。目前許多設備製造商的做法是在每一個影格之間插入全黑的影格，讓觀賞者比較不容易發覺到液晶轉向速度不足所造成的殘影現象。在使用LED背光技術之後，由於背光模組可以自行閃滅形成脈衝光模式，因此影像處理器便不需要在每一個影格中再去插入全黑的影格。
圖文：安華高科技的色彩管理系統概念圖 圖片來源：安華高科技網站
扣除LED在提昇TFT-LCD畫質方面所具備的優勢，在環保意識抬頭的此刻，雖然現階段RoHS並未強制要求螢光燈管不得含汞，但是以不含汞的LED取代含汞的CCFL終將成為大勢所趨。
成本與耗電成為LED的罩門
雖然LED相對於CCFL具備很多優勢，但LED背光技術倒也不是全無罩門可言。例如在功耗方面，LED的啟動電壓雖然小於CCFL燈管，但是由於其使用的電流遠大於CCFL燈管許多，因此兩相抵銷之下，其耗電量高於同尺寸的直下式CCFL背光模組，以目前市場上可以看到的系統產品為例，採用了450個LED模組的Sony 46吋Qualia TFT-LCD電視僅面板部份就耗用了550W電源，以照明事業聞名的歐斯朗(Osram)所推出的全球最大的82吋LED背光模組，其耗電量更高達1000W。即便是將面板尺寸縮小到主流的32吋，其功耗也至少在140W以上。以編輯所收集到的規格資料換算，平均每點亮一平方英吋螢幕所需的功耗約在0.6~0.9W之間。
動輒數百瓦的耗電量，對於整個顯示系統的電源設計將帶來莫大的挑戰。特別是散熱問題，不管是LED背光模組或是系統的電源供應器設計，都必須採用非常高效率且靜音的散熱系統設計，因為電視跟電腦是完全不一樣的產品，消費者或許可以忍受電腦主機的風扇聲，但卻不可能接受一台會發出風切聲與馬達運轉聲的電視機。但高效率與靜音往往是散熱系統設計時的兩難，特別是在要兼顧成本考量時，問題將變得更為棘手。
除此之外，LED背光模組必須採用大量發光波長與亮度等特性一致的LED晶粒才能混合出均勻的白色光源。嚴苛的挑選過程不僅造成製造商額外的成本，且LED的單價本來就偏高，更使得整個背光模組的造價水漲船高。
綜合耗電量與成本等因素考量，LED現階段要導入大尺寸顯示設備仍有相當多的困難有待克服，但是在七吋以下的PMP、手機等可攜式裝置市場，LED卻得以避開這兩大罩門而找到市場切入點。因此可以預見的是，LED背光將先從3.5吋、7吋等可攜式裝置市場開始，隨著技術成熟而逐步向上切入客廳市場。
FL陣營力爭上游 不讓LED專美於前
面對LED的步步進逼，FL陣營當然也不會坐視市場逐漸被侵蝕。例如在2005年的CES上，飛利浦便結合自家集團內的照明事業群專業推出全球第一台採用HCFL的32吋TFT-LCD電視。透過以120Hz的頻率交替打開峰值波長不同的兩種三波長HCFL燈管，飛利浦成功實現了六原色顯示系統。與傳統白光背光源相比，在色彩飽和度方面提昇了22%左右，且同樣支援脈衝光模式。更重要的是，與一般32吋電視使用12至16根燈管相比，這款六原色顯示設備僅使用了11根燈管，節省了不少成本。不過，這項技術目前仍在實驗階段，商品化時程尚未確定，且156W的功耗卻僅提供530cd/m2 的亮度，仍有不少改良空間。
圖文：HCFL可以有效改善殘影現象並提昇畫面色彩飽和度。圖片上半部為HCFL背光，下半部為CCFL背光。 照片來源：飛利浦網站
除了HCFL之外，照明業界大廠歐斯朗除了耕耘LED技術之外，在螢光燈領域同樣仍在持續創新，例如平面發光板便是這樣一個令人耳目一新的創新。所謂的平面發光板(Flat Fluorescent Lamb, FFL)，其發光原理是在平面玻璃空間中，充填固定比例分壓的混合惰性氣體(如 氬氣Ar、氖氣Ne、氙氣Xe)或汞(Hg)蒸氣，然後施加電壓以產生氣體放電，在氣體放電過程中會產生紫外線，利用紫外線激發塗佈在玻璃空間中的螢光粉而產生可見光，基本上與CCFL並無區別。但平板化的設計方式，使得FFL所散發出來的光線相對於線光源的CCFL更加均勻，且開發場商Osram特意使用氙氣來取代汞蒸氣，更使得FFL在行銷上有環保議題的操作空間。
與FFL相似的，還有一種名為奈米碳管(Carbon Nano Tube, CNT)的發光技術，唯目前仍處於實驗室階段。這種發光技術以奈米碳管作為電子發射源，只要施加一個適當的電場，奈米碳管就會開始向陽極發出電子束。這些電子束在撞擊陽極上的螢光粉之後，便可以產生可見光。不過與FFL最大的不同在於，CNT必須保持兩層基板間的真空，不像FFL那樣必須透過填充的惰性氣體來進行氣體放電動作。因此整體來看，CNT將比FFL來得更為環保。
不管是FFL或是CNT，目前都還處於概念展示階段，距離真正商品化還有很長的一段路要走。特別是這兩者都需要抽真空與封合製程，大尺寸化的難度較高，且在設備機台的需求方面，其實已經很類似PDP廠，相對應的廠房設備成本可能也不低，背光供應商是否真的願意投入這類技術研發，還有待觀察。
大型化趨勢同樣對FL造成挑戰
就像LED背光模組在大型化之後必須面臨成本與散熱挑戰那樣，不管是採用何種FL技術，在大型化之後同樣都會面臨到成本上升與散熱問題。例如FFL與CNT，在製程上與目前專攻大尺寸市場的PDP有著若干類似之處，但也同樣面臨成本居高不下與散熱等等問題。
更有甚者，背光廠商在產業鏈中其實是依附於面板廠商而存在，面板廠商規格如何，背光模組廠商就必須依照規格來設計生產，目前產業界似乎仍沒有由背光模組廠商來決定面板尺寸的前例。在缺乏規格主導能力的前提下，背光供應商所能採取的降低成本手段其實有限。
在這樣的大環境之下，這些新興技術如何在面板廠給定的條件內儘速將成本降低到可以商品化的區間，將是決定這些新技術能否真有一片天的關鍵。
價效比將決定市場贏家
對消費者以及系統整機製造商而言，採用何種背光技術其實並不重要，重要的是這台顯示設備要花多少錢去購買(成本)，又能夠帶來多少視覺享受(效能)。在消費者並不全然滿意CCFL背光技術所帶來的視覺體驗的情況下，如何加速LED、FFL、CNT等等新型背光技術的生產成本迅速下降，而且要降得比其他競爭技術更快，將是背光廠商最重要的競爭重點。
以現階段的技術成熟度來看，已經有系統產品問世，且成本大致上與現有CCFL接近的HCFL無疑是最有可能的贏家候選人之一，但來勢洶洶的LED也不是省油的燈，已經切入手機、PMP等廣大應用市場的LED背光技術，將如何利用這個立足點向客廳進軍，將是值得觀察的重點。不過，背光產業進入門檻低，市場又如此龐大，是否會吸引更多廠商投入此一領域進行研發，開發出更多目前聞所未聞卻又深具潛力的新背光技術，並對目前檯面上已有的新技術造成威脅，恐怕是一個更有趣的問題。
