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飛思卡爾LED驅動IC與三星的先進LED背光技術相輔相成

2008年11月 5日北京報導(飛思卡爾技術論壇)–飛思卡爾半導體與全球顯示技術的領導者三星電子，今天公佈雙方將在新興的節能環保發光二極體(light-emitting diode，LED)市場上展開合作。

飛思卡爾類比、混合訊號與功率部門副總裁暨總經理Arman Naghavi表示：「飛思卡爾的LED背光驅動技術是業界最精巧的密集解決方案，我們與三星在LED背光領域尖端技術的合作，將有助於刺激LCD市場的創新及成長。」

飛思卡爾從2008年9月起，在功率管理IC產品線中推出第一款LED背光產品的樣品。白光LED驅動IC係針對電視中的LED背光控制而設計，同樣亦適用於平面監視器。

自2007年起，韓國三星便成功研製出多項獲獎產品，全都使用他們獨家的超高對比主動控制LED背光技術。

根據IMS Research的研究顯示，連同LED驅動的IC在內，使用於背光應用中的半導體市場，預計會從2008年的11億美金成長至2012年的20億美金。

IMS Research的市場研究分析師 Jamie Fox指出：「我們預期LED照明在筆記型電腦、監視器及電視的市場都會大幅成長。尤其是筆記型電腦，一般咸認在2008到2010年間的成長會相當可觀。」

飛思卡爾計畫在2009年上半年公佈專供LCD電視、監視器與筆記型電腦使用的額外LED背光解決方案。此外在2009年，公司還打算進軍汽車、消費性電子及室內LED照明市場，這些都是規模最終可能遠超過LCD電視市場的領域。

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能源效率、不含汞
相對於各種傳統LCD螢幕中常見的傳統冷陰極螢光燈管(cold-cathode fluorescent lamp，CCFL)照明系統，LED技術具備許多優點。傳統LCD電視並未使用LED背光技術，是家中主要的能源消耗者。具備局部黯淡效果(local dimming)的LED背光，可有效降低功率損耗達百分之60，也可讓製造廠商改用更輕薄、更明亮的規格。

LED背光同時也改善了使用者的視覺體驗，它具備較富彈性的背光架構，亦使螢幕設計更為輕薄。LED背光還比傳統的CCFL技術多出若干優勢，如較高的效率(單位功率的亮度更高)，較低的功率損耗，更為耐久，以及高達100倍的對比比例，讓畫質更顯清晰。

LED技術完全毋需使用汞，一種眾所周知對人體具有毒性的物質。汞是CCFL照明技術的關鍵原料，目前百分之99的LCD電視螢幕均使用它。歐洲的電子產品有害物質限制使用規範(European Directive on the Restriction of Use of Certain Hazardous Substances in Electronics，RoHS)已經要求製造廠商必須改採不含汞的製造方式。

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表一、LED產品用途分類表
LED分類        傳統應用範圍        新增應用範圍
可見光波長450~780nm        一般        家電、資訊等產品的指示光源、室內顯示        　
        高亮度        大型看板 交通號誌、手機背光源、室內顯示        汽車外部燈、戶外照明燈器、大型顯示器背光源
不可見光波長850~1550nm        短波長850~950nm        紅外線無線通訊,IrDA模組、遙控器        資訊家電產品的資料整合傳輸
        長波長1300~1550nm        光通訊用光源(短距離光纖)        　
資料來源：元大京華投顧整理
觀察近幾年來LED應用市場成長以可見光LED(含白光LED)較為明顯，根據富士Chimera總研預估值，預計2004年LED整體市場量年成長率約17%，其中可見光年成長約17.7%，而可見光中的白光LED年成長率卻高達29.9%，預計2005年LED整體市場量年成長率約14.6%，其中可見光年成長約15%，而可見光中的白光LED年成長率約28.6%，據上所述，白光LED為近幾年LED產業中成長較高的領域，甚至以PIDA2003/6資料指出，預估2004年白光LED全球需求量為65.91億顆，較今年成長61%，預估2005年年成長率仍有45%。
另外，據富士Chimera總研02年底資料指出，不可見光市值2001年為469億日圓、2002年為370億日圓，預估2003年為395億日圓、2004年為422億日圓，市場量2001年為26.49億顆、2002年為20.89億顆，預估2003年22.59億顆、2004年24.49億顆，近幾年不可見光市場規模則較為平穩。
依據主要研究機構資料顯示，2002年全球LED下游封裝產值41.65億美元，其中高亮度LED應用市場約18億美元，比重約43%，高亮度市場規模成長幅度明顯高於整體市場，而高亮度LED應用市場中又以背光源、顯示器、汽車三項為主要應用市場，其中以背光源應用成長最高。如據Strategies Unlimited預估值來看，其預估05年高亮度LED市場規模將達30億美元，如此來看高亮度LED市場02至05年之三年成長率高達67%，對照於整體市場成長率31%，可知未來幾年LED市場仍以高亮度LED成長幅度較高。
表二、全球LED下游封裝產值 單位：百萬美元
　        2001年        2002年        2003年        2004年        2005年
台灣        50        68        78        89        105
日本        76        86        91        101        111
世界        3530        4165        4540        4971        5468
資料來源： PIDA2002.11
表三、全球高亮度LED應用市場 單位：百萬美元
年度        2000年        2001年        2002年
背光源        327        360        756
顯示器        375        312        414
汽車        266        312        324
電子設備        194        120        216
照明        24        48        90
總計        1186        1152        1800
資料來源： Strategies Unlimited，PIDA

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早期的LED結構以磷化砷鎵(GaAsl-xPx)的三元結構為主，並以控制砷與磷比例的方式，使LED發光波長涵蓋紅外光譜至可見綠光的範圍，惟波長最短的磷化鎵(AsP)亦只能達到綠光，欠缺藍光，使LED產業無法順利突破全彩顯示技術，到了1990年左右，業界以磷化鋁鎵銦(AlGaInP)的四元結構，研發出亮度在1cd/m<SUP>2以上的高亮度可見光LED，其波長包含了570nm的黃光、590nm的橙光以及620nm的紅光，1995年業界又研發出高亮度藍光LED結構氮化鎵(GaN)，波長包含450nm的藍光、525nm的藍綠光。後續更有業者以GaN藍光LED為基礎藉由佈上發光磷粉的方式，將藍光轉成白色光源。值得注意的是白光LED的出現，使得高亮度LED應用領域跨足至全彩背光源市場，以及高效率的照明光源市場。

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生產白光LED方式
        激發光源        發光元素與材料        發光原理
單晶型        藍光LED        InGaN 晶片 + YAG 螢光粉        藍光激發黃光之螢光體
        UV LED        InGaN 晶片 + GGB3波長螢光粉        以UV激發三原色之螢光體
        白光LED         CdZnSe(ZnSe基板)        直接發白光
多晶型        R/G/B(紅綠藍)3晶片LED        AlInGaP 、 InGaN、AlGaAs        三原色互補
        藍綠/琥珀色 2晶片LED        InGaN 、AlInGaP 、GaP        互補2原色

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發光效率的比較表
光源種類        白熱燈        石英鹵素燈        螢光水銀燈        日光燈        複金屬水銀燈        高壓鈉氣燈        低壓鈉氣燈
光源(lm/W)        12~16        20~25        35~63        30~95        40~90        40~110        80~150
功率        15W        20W        20W~50W
資料來源：元大京華投顧整理
表六、LED與CCFL比較優點與缺點
　        CCFL        LED
電壓        300V以上        5v以下
缺點        需高電壓點燈，較耗電
壽命3~6萬小時
厚度較厚
含水銀，環保問題，電磁干擾
小管徑CCFL製造難度高        輝度(20~40 Cd/m<SUP>2)
成本較高
點光源特性，需多顆組成光源，結構較複雜
若採螢光粉封裝，演色性不佳
優點        高輝度(70~100 Cd/m<SUP>2)        不需高壓點燈(3.5V)
壽命較久(6~10萬小時)
可小型化及薄型化
目前應用產品        LCD TV、LCD Monitor、NB、汽車導航、攝錄影機、PDA        手機、DSC (1.8~2.2吋)、PDA
價格        27吋約5000元        27吋約16000元

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普誠將於廣州照明展發表LED調光照明方案

普誠科技因應綠色節能趨勢而開發一系列調光照明IC產品，計有鎮流驅動器IC系列、發光二極體(LED)照明IC系列與LED背光驅動IC系列，研發成果將於廣州國際照明展(2009年6月9∼12日)，中國進出口商品交易會琶洲展館展出。  

普誠科技展出的鎮流驅動器IC(PT56XX系列)，其中PT5611和PT5631是電子鎮流器調光控制IC，採用燈功率閉迴路負回授控制，具有預熱條件設定為電子鎮流器設計工程師提供很大的靈活性。而PT5621是一款可調光三段式電子鎮流器控制IC，可應用於三段燈頭(Three way switch)的調光產品。PT5622為節能燈鎮流控制IC，可應用於三段開關式節能燈產品。兩款都採用電流閉迴路負回授控制，提供精確的工作頻率控制與振盪頻率，應用簡單。普誠調光控制IC全系列提供DIP16/SOP16兩種封裝。  

此外，LED照明IC系列(PT6901/PT6903/PT6904)與LED背光驅動IC(PT6904)，擁有多重保護裝置與高效能的優勢，整系列都能提供優異的精準亮度控制，可降低成本與設計的複雜度，應用產品非常廣泛，如直流對直流(DC-DC)或交流對直流(AC-DC)LED驅動、恆流輸出驅動照明和裝飾照明，其中PT6904可應用於LED背光照明。

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隨著白光發光二極體(LED)成本下降，白光WLED被廣泛應用於各個領域，盛群看好白光LED的發展，針對顯示器背光的應用開發一系列白光LED驅動IC，日前推出了HT7937適用於串聯式白光LED的驅動IC。  

HT7937提供高輸出電壓，驅動高達五顆串聯式LED。採用串聯式設計，可以讓流經每顆LED的電流相同，達到每顆LED亮度相同的目的。回授電壓為95毫伏特，藉由連接4.7歐姆對地的電阻，可以設定流經LED的電流為20毫安培，低至95毫伏特的回授電壓，可使回授電阻消耗的功率極小，Boost的轉換效率高達84%。  

內建過電壓保護功能，於LED損壞造成回授路徑開路時，將輸出電壓限制於保護電壓之下，進一步保護IC不會燒毀。HT7937操作在1.2MHz的工作頻率，能讓設計者使用小電感電容值的外部元件，降低外部元件占印刷電路板(PCB)的面積。搭配小型化封裝SOT26，適合用於各式可攜式產品，如：手機、數位相機、音樂/多媒體播放器等產品應用。

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飛思卡爾LED驅動器解決了液晶螢幕的噪音與視覺假影
具備高速脈衝寬度調節器的MC34845驅動器，改善了筆記型電腦及工業與醫療器材上的LCD畫質

2009年6月30日德州奧斯丁報導 – 為了讓輕薄的筆電擁有更明亮的螢幕，並延長電池使用時間，發光二極體(LED)正迅速取代冷陰極螢光燈泡(CCFL)，成為筆電及工業與醫療器材上液晶螢幕(LCD)最主要的背光技術來源。但在筆電的LCD中使用LED有相當的技術難度，例如讓使用者感到不適的噪音以及視覺假影等等。

為協助製造商克服這些問題，飛思卡爾半導體發表了具備高速脈衝寬度調變(PWM)功能的MC34845 LED驅動器。這種6通道元件的設計，是為了讓LCD背光可以在高於聽覺範圍的頻率下運作，藉以消除噪音，並解決視覺假影。此外，驅動器的精確度和彈性，都可為螢幕帶來一致性和更為廣泛的調光範圍，進一步提升終端使用者的舒適度。

MC34845 LED驅動器十分適用於筆電螢幕的背光應用，適用範圍涵括7吋至17吋，此外亦適用於使用多重低功率LED的應用(如照明產品)。

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根據DisplaySearch報告，LED背光在大尺寸的(10英吋以上)薄膜電晶體(TFT) LCD的穿透率，預計會從2008年第4季的約7%，成長到2009年第4季的23%。到2012年時，超過半數的大尺寸TFT LCD以及全部的筆電，都會改用LED背光技術。

驅使LED背光技術被快速採用的原因，包括了節能以便延長電池壽命，以及便於設計出更輕薄的螢幕，供同樣輕型化的筆記型電腦使用。LED背光也比含汞的CCFL螢幕更具環保意識。

飛思卡爾類比、混合訊號與功率管理部門的螢幕產品行銷經理Michael Jennings指出：「MC34845驅動器傑出的效能、精確度與彈性，協助製造商解決LED驅動器在低頻運作時產生的問題，MC34845的先進技術有助於全球筆電市場迅速採用LED背光技術。」

高速的LED驅動器可支援最高100kHz的PWM，而脈衝寬度可低到200ns。這種效能很適合25kHz時1000:1的調光範圍，而且在範圍內都保有極佳的線性，可支援極細微的調光步驟。驅動器的精確性亦極為優異，在整個操作溫度範圍內(攝氏零下40度至攝氏85度)，最高可支援±2%的電流均一性，有助於螢幕的一致性。輸出則以單一的直接驅動PWM輸入來驅動。

MC34845同時具備推動轉換器，可產生所需電壓來為LED供電。推動切換頻率總共有兩種，600Khz (MC34845)或是1.2MHz (MC34845A)。輸入範圍可接受2 cell與3 cell的鋰離子電池、或是固定輸入的電源。高電壓輸出功能讓元件能夠驅動多達96個白光LED，超過既有的6通道設計。動態抬頭空間控制則會根據LED的電壓需求自動設定輸出電壓。

MC34845支援最高1uA供應電流的低功率關閉。此外，自動關閉模式亦可讓元件在PWM輸入未啟動一段時間後，進入關閉狀態。

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-- ADI 公司的 ADP1655 LED 閃光燈驅動器集成了發送屏蔽、電流精確和 LED 接地等高級特性，能確保獲得亮度更高的閃光、更可靠的性能以及更小的外形尺寸。

北京2009年7月7日電 /美通社亞洲/ -- Analog Devices, Inc.，全球領先的高性能信號處理解決方案供應商，最新推出一款雙路白光 LED ( http://en.wikipedia.org/wiki/LED ) （發光二極管）閃光燈驅動器，這款驅動器最大限度地提高了數碼相機有限的 LED 驅動電流，將閃光亮度增加到200流明以上，從而提高了相片質量。基于電感的閃光燈驅動器 ADP1655 ( http://www.analog.com/zh/adp1655 ) 提高了蜂窩手機、數碼相機、攝像機、PDA 和其它帶攝像頭的便攜設備中高分辨率攝像頭的可靠性，特別是在黑暗環境中。在蜂窩手機應用中，這款新型驅動器獨特的發送屏蔽功能，使攝像頭閃光燈工作在較高的電流情況下，手機的RF收發器還能同時正常工作，以監測蜂窩基站，發現進來的信號。

ADP1655集成了一個2MHz 同步升壓轉換器、一個500mA 可編程電流源以及一個 I2C 接口，能夠輕松實現定時器和電流的編程，并回讀系統工作和安全控制相關的數據。ADP1655的閃光電流精度為5%，允許攝像頭增加流入到 LED 的電流以提高閃光亮度，并且不會超過觸發手機關斷的安全閾值。

此外，這款新型驅動器還包含高端電流源，允許閃光燈 LED 串與攝像頭的地相連，不需要將 LED 的另一端連接到 IC。這使設計工程師能夠簡化印制電路板布線，縮短電路走線長度，并減少散熱，從而可以采用更緊湊的布局來設計相機電路。欲獲知詳情，請訪問：http://www.analog.com/zh/ADP1655 。

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為了讓輕薄的筆電擁有更明亮的螢幕，並延長電池使用時間，發光二極體(LED)正迅速取代冷陰極螢光燈泡(CCFL)，成為筆電及工業與醫療器材上液晶螢幕(LCD)最主要的背光技術來源，但在筆電的LCD中使用LED有相當的技術難度，例如讓使用者感到不適的噪音以及視覺假影等等。

為協助製造商克服這些問題，飛思卡爾 (Freescale)發表了具備高速脈衝寬度調變(PWM)功能的MC34845 LED驅動器，這種6通道元件的設計，是為了讓LCD背光可以在高於聽覺範圍的頻率下運作，藉以消除噪音，並解決視覺假影，此外，驅動器的精確度和彈性，都可為螢幕帶來一致性和更為廣泛的調光範圍，進一步提升終端使用者的舒適度。

高速的LED驅動器可支援最高100kHz的PWM，而脈衝寬度可低到200ns，這種效能很適合25kHz時1000:1的調光範圍，而且在範圍內都保有極佳的線性，可支援極細微的調光步驟，驅動器的精確性亦極為優異，在整個操作溫度範圍內(攝氏零下40∼攝氏85度)，最高可支援±2%的電流均一性，有助於螢幕的一致性。輸出則以單一的直接驅動PWM輸入來驅動。

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奧地利微電子推出可實現簡易使用介面(UI)的LED驅動器AS1115，拓展其全方位的LED驅動器產品線，AS1115結合顯示驅動和鍵盤掃描，提供了完整的前面板解決方案，在設計時不需再增加第二個微處理器(&micro)或其他邏輯及離散元件，降低物料清單(BOM)的數量和成本。

該產品可以每個位元47毫安培驅動8個7段LED顯示器或以每個LED 5毫安培驅動64個獨立的LED，並包括一個獨立LED外部電阻可輕鬆調整電流，該產品提供達±3%的精確度，讓LED與LED模組間的亮度變化最小，大幅提升了LED顯示器的畫質，該元件還採用了一個4 位元PWM來實現全區數位亮度控制和獨立調光。此外，該產品提供多達16顆按鍵的回讀功能，進而實現完整的單晶片UI解決方案。

該產品內建獨特的LED錯誤檢測功能。設計工程師可透過簡單直觀的軟體操作介面使在正常操作下輕鬆的進行錯誤診斷。該解決方案能檢測多工8x8 LED陣列中出現的任何開路或短路，並提供詳盡的錯誤報告，指出損壞LED的具體位置，大幅縮短了生產過程中的測試時間。

奧地利微電子標準線性部門市場總監Bruce Ulrich表示，由於市場競爭十分激烈，現今的消費電子產品或家用電器製造商不斷面對降低成本的壓力，大多數電子產品的使用介面需要一個LED顯示器顯示資訊以及多顆操作按鍵，此外，LED偵錯檢測是降低測試、生產和維護成本的一個非常重要的因素，該產品可滿足這些需求，協助工程師設計出高效率且簡易操作的機上盒、DVD播放機、洗衣機、烘衣機和微波爐的操作面板。