为了要使液晶电视成为新世代平面电视市场主流，国内外各厂商无不卯足全力投入成本与性能的改善。如果仔细分析大型液晶电视的成本结构，不难发现背光模组占材料成本的28%，转换器(inverter)占16%，两者合计接近40%～50%左右。以30吋液晶电视的背光模组为例，2002年的价格为300美元，2003年则降至150美元，一般认为2005年的价格必需低於目前的1/2，因此各厂商已经开始著手削减背光模组的元件数量，基本上它是针对灯管、转换器、反射板与扩散膜片进行善以达成上述目的。
液晶电的低成本化技术
有关液晶电视的性能改善，背光模组具有绝对性的影响。为了扩大液晶电视市场规模，性能的改善顺理成章就成为对抗传统 CRT TV最有效的利器，尤其是辉度、色再现范围、反应时间都与背光模组的性能有密切关係，例如辉度必需从目前的450~500cd/m2提高至 800cd/m2，色再现范围的NTSC比必需从目前的60～70%提高至100%，反应时间则必需低於5ms以下。此外目前大型液晶电视的背光模组使用的元件数量也有过多之嫌，例如冷阴极灯管的使用数量40吋为32支，转换器的数量则与灯管数相同或是一半左右，除此之外为了达成辉度、均匀性、抗杂讯等性能，还必需使用偏光分离膜片、扩散膜片、电磁遮蔽膜片等各种光学薄膜。依目前的情况而言，30吋等级的背光模成本能否降至1/3，40吋降至1/4，则取决於是否能顺利削减上述元件的使用数量。
有关灯管的改善可分为「长管化」与「提高电气效率」两项。长管化可大幅减少灯管与转换器的使用数量。如图3所示传统的纵向排列若改成横向排列，以30吋等级的背光模组为例，纵向排列需要20～30支灯管，横向排列只需要12～16支；40吋等级则可从32支削减至20支，其结果是40吋等灯管与转换器，两者合计可以降低30%的成本，相当於一万日圆左右。
目前东芝HARSON与STANLY两公司在2003年第一季相继推出长度为1000mm的冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；以下简称为CCFL)，适用於44吋等级的背光模组横向排列。此外东芝HARSON还小量生產长度为1200mm的CCFL，预定将来会正式商品化，该极灯适用於50吋等级的背光模组横向排列；STANLY也计划製作长度为1200mm的CCFL，此外SUNKEN已在2003年9月正式量產长度为1000mm的CCFL。
有关灯管长管化之后的课题，是如何维持安全性以及避免灯管弯曲，因为单纯的增加灯管长度会导致灯管电压(以下简称为管电压)变高，例如灯管长度若变成1000mm时，大约有1Kv的高电压恆常施加於灯管，一旦超过1Kv灯管的端子附近会產生corona，情况严重时甚至会喷出火花，为克服上述问题因此灯管厂商採用可使管电压降低1/2左右的Floating电路。
Floating电路的动作原理是从灯管左右两侧的端子输入逆相位电压使灯管点灯，例如管电压为1kv的场合，以往是直接从灯管的高压端子施加1kV，从低将压端子施加0V的电压；相较之下 Floating电路则是分别在高、低压端子施加＋0.5 KV与－0.5 KV，藉此使灯管与周围的电压差能够抑制在0.5 KV范围。
有关灯管弯曲的对策，例如同时支撑左右两端与中央部位虽然可获得良好效果，不过支撑部位会发生漏电(leak)、温降与辉度不均等现象，目前灯管厂商对问题的发生原因也不清楚，因此下游应用厂商只能採取缩小灯管与支撑元件接触面积，藉此减缓上述现象。灯管长管化的另一发展趋势是採用弯曲外形，基本上它是将灯管弯曲形成U字状(以下简称为U形弯曲管)，藉此达成削减灯管的目的。日本的灯管厂商已在2003年第一季推出20吋等级的U形弯曲管，至於30～40吋等级的U形弯曲管，各厂商似乎尚无明确的计划。东芝HARSON最热衷弯曲管的研发，事实上该公司已经正式量產17吋等级U形级弯曲管，2003年第一季又再推出23吋等级的U形弯曲管，紧追在后的STANLY则以一次成形方式製作双U型弯曲管藉此强化生產性，该公司的 10吋等级U形弯曲管已经进入量產阶段，2003年第一季则推出20吋等级的U形弯曲管，除此之外SUNKEN正积极开发20吋等级的L型弯曲管。至於 30～40吋等候的弯曲管进展，受到相当大的阻力，主要原因是灯管长管化本身就有困难，例如30吋等级的直管长度为1500mm，40吋等级更高达 1900～2000mm，然而目前的製作技术极限是1300mm，因为长度超过1300mm时玻璃会发生反翘，此外在灯管製作线上搬运长管玻璃，即使是微小振动严重时玻璃管可能会破裂，而且目前尚无技术可使萤光体均匀涂佈。
有关提升灯管的辉度电力效率，可透过「削减电极部」、「改善密封导线」与「改善电极材料」三种方式获得实现。
有关「削减电极部」，灯管长管化可算是最有效的方法之一，因为有35%的电力能量会在CCFL的电极部变成热能，随著灯管长管化，电极的大小与整体比例相对降低，因此可以减刑电极部的能量损失，进而提高灯管的辉度电力效率，同时削减转换器与光学膜片的使用数量。事实上东芝HARSON曾经将15吋等级直下式的straight冷阴极灯管换成U形弯曲管，依此提高15%的辉度电力效率。具体方法是将6支长度为330mm，直径为3mm的straight冷阴极灯管，换成3支长度为710mm，直径为3mm的U形弯曲管，其结果是电极数量减少一半，同时还可以降低电极发热所造成的能量损失，例如对各灯管施加 5mA电流时的耗电量，直管式CCFL为19.88W，相较之下U形弯曲管只有18.2W。
有关「密封导线(Lead Wire)的改善」，具体方法是用热传导性较高的钨线取代镍铁合金线，同时将0.4mm的线径提高至0.6～0.8mm藉此增加散热性，进而降低管温提升辉度电力效率。
有关「电极材料的改善」，具体方法是用工作係数较低Mo与Nb取代Ni，藉此使辉度电力效率提高5～8%。事实上东芝HARSON、STANLY与SUNKEN等公司已在2003年利用以上两种技术，相继推出高效率长管化灯管。
转换器的改善可分为「转换器必需能支援灯管长管化」、「提高转换器的效率」与「转换器必需能支援并联点灯」三项。
有关「转换器必需能支援长管化灯管」，主要原因是灯管长管化虽然可以削减CCFL与转换器(Inverter)的使用数量，不过这些都必需归功於高安全性而且可產生数KV转换器顺利的进入商品化所致。基本上转换器的动作原理可分为Floating Type转换器与激发式转换器两种，不论是何种方式主要诉求都是降低变压器的输出电压并确保安全性，Floating Type的动作原理是从灯管左右两侧输入逆相位电压，因此转换器必需能够支援如此的动作特性。Floating Type用转换器是由TDK与东芝HARSON两公司主导开发，东芝HARSON则将灯管与转换器作成set状，并在2002年下旬正式对外展开应用推广；TDK一直到2003年第一季才正式对外发表20吋等级的Floating电路用转换器，同年第四季再推出30～40吋等级的转换器。
至於激发式转换器，由於它可依照点灯后的管电压，降低转换器内的变压器输出电压，因此安全性比上述Floating Type转换器(Inverter)更高(图6)，主要原因是点灯后的管电压只有啟动电压的一半左右，例如30吋等级点灯时的管电压为2KV，点灯后就降至1KV，然而Floating Type转换器必需恆常维持2KV高压电，为解决该问题因此出现激发式转换器，基本上激发式转换器是将变压器内的磁束洩漏当作阻抗(Impedance) 使用，藉此取代传统的Ballast Condenser，同时降低变压器的电压。目前FDK与MINIBEAR公司已正式量產激发式转换器，MINEBEAR的激发式转换器输出电压介於 1.4 KV～2.0 KV之间，该公司在2003年4月已经开始量產30～40等级激发式转换器；FDK也在2003年4月开始量產激发式转换器。
有关「提高转换器的效率」，可藉由灯管、转换器与光学膜片使用数量的削减达成预期效果，其中又以改用激发式转换器的效果最好。以往大型液晶电视使用的Floating Type转换器，大多利用Chopper电路的切换获得调光功能，不过Chopper电路的效率却非常差，相形之下激发式转换器是利用专用控制器达成调光目的，因此无Chopper电路低效率的困扰，其结果是激发式转换器可获得90%的效率，远比Floating Type转换器80%的效率高10%。激发式转换器最大问题是可產生高频的专用控制器成本高达120日圆，因此MINIBEAR公司开发可利用一个制器成同时使复数支灯管点灯的激发式转换器，试图藉此降低背光模组控制器的成本，根据MINIBEAR公司表示目前拥有8灯点灯技术，未来将朝向12～16灯方向发展。
有关「转换器必需能支援并联点灯」，理论上它可以削减转换器的使用数量。并联点灯最大课题是随著灯管使用数量的增加，转换器的Ballast Condenser的容量与浮游容量会变的非常不稳定，导致灯管的辉度分佈不均，目前只能作到二灯并联点灯，三灯以上有其困难性，为彻底解决多灯并联点灯问题，因此所谓的EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)技术发展动向备受相关业者高度重视，EEFL是将电极设於灯管外侧，再利用灯管本身的Ballast Condenser作高稳定性并联点灯，韩国三星曾计划在2002年将EEFL商品化，不过由於遭遇可*性等问题至今尚无法克服。目前三星与东芝 HARSON已经著手进行改善可*性问题，计划在2003年开始量產。
有关反射板的性能改善，可藉由提高反射板的散热性，间接提高灯管的辉度电力效率，同时获得削减灯管、转换器、光学膜片等效应。
有关提高反射板的散热性，变更材料是常用的手法。以往反射板大多使用铝合金，不过散热性与合金的强度具有trade off关係，为了使灯管產生的光线可获得高效率反射，因此必需将铝合金反射板加工成波浪状，不过如此一来反射板的强度会变弱，有鑑於此韩国三星决定改用其它高强度铝合金，配合削减灯管数量的所获得的效益，使Lamp Box内的热量降低至2/3以下，根据该公司表示2004～2005年可使辉度电力效率提高5～10%。有关扩散膜片的改善，目前相关业者正著手进行高效率化与光学膜片一体化的研究，届时扩散膜片除了扩散功能之外还可具体其他特性，也就是所谓的性能整合技术，进而达成削减灯管、转换器、光学膜片的终极目的。
有关扩散膜片的高效率化，具体方法是提高扩散膜片的光线穿透率，达成进而扩散膜片高效率化的目的。其中又以韩国三星最热衷扩散膜片高效率化的研究，根据该公司表示如果扩散膜片的光线穿透率提高二倍，就可因灯管使用数量的减少使管温大幅降低，同时还可以获得高灯管效率的相乘效果，进而达成相当於2.5倍的辉度电力效率，背光模组的35%成本百分比亦可降至15%以下。
韩国三星为了控制光线，因此在扩散膜片追加设置pattern与形状，试图藉此使光利用效率能提高二倍。传统的扩散膜片为了隐藏身设於panel内侧的灯管，因此必需抑制灯管正上方的光线穿透率，其结果造成光线巨大损失，有鑑於此韩国三星在扩散膜片上追加设置微细dot pattern与三维形状，试图藉此方式能充分利用上述的损失光，使光线更加均匀扩散。然而传统的扩散膜片製作方法无法在膜片上追加设置dot pattern与三维形状，因此三星开发模具与射出成形技术，并在2002年推出15吋与17吋无扩散膜片(diffuser sheet)、Lens膜片、偏光分离膜片的背光模组，该背光模组的辉度为300cd/m2，是传统同等级的1.45～1.5倍左右，根据该公司表示今后将推出32吋等级的產品，同时提高through put与成形技术。
有关光学膜片的一体化，可利用上述的成形技术达成目标。事实上韩国三星除了提高扩散膜片的光线穿透率之外，还计划将电磁遮蔽膜片与扩散膜片整合成一体。日本ZEON公司则计划将偏光分离膜片与扩散膜片整合成一体，製成Cyclo Olefines Polymer扩散板，预定在2004年正式商品化，如此一来扩散膜片与光学膜片两者的总成本可望降至1/5以下，此外ZEON公司早在2003年下旬就已经推出无印刷网点的扩散板。
结语
在各式平面显示器之中，虽然液晶电视的百分比仍然微不足道，不过诸多市调资料显示液晶电视未来会成为百吋以下平面显示器的市场主流，因此国内外各液晶面板厂商正全力投入性能与成本的改善，试图加速液晶电视的普及化并扩大市场规模，进而获取庞大的商机。