文/郭長佑
 
     白光發(fā)光二極管（White Light-Emitting Diode；Wled，也經(jīng)常寫成：White led）的出現(xiàn)，使LED擺脫過去只能用在指示燈、霓虹燈飾等場合使用，開始往電子照明領(lǐng)域邁進，包括汽車的方向輔助燈、初級數(shù)碼相機的閃光燈等都已能用WLED代替，更有業(yè)者將WLED的裸晶面積加大制造，從2mm×2mm擴增至5mm×5mm，增強其發(fā)光，使WLED也能用在汽車的主照燈上。除此之外，WLED還有一項熱門的應(yīng)用，即LCD的背光源，以取代以往的冷陰極燈管（CCFL）。不過，現(xiàn)階段將WLED用于背光有利也有弊，如何取利舍弊，將是設(shè)計者所關(guān)切的。

 手機、數(shù)碼相機（1.2英吋～2.5英吋）
     一般而言，手機、數(shù)碼相機（預(yù)覽窗）等裝置所配屬的LCD顯示器皆屬小尺寸，如2.2英吋、2.5英吋等，而有的翻蓋式手機還配有副顯示屏，副顯示屏較主屏小，約多在1.2英吋左右，以上這些小尺寸的LCD若用WLED作為其背光源，只要簡單地將3～6顆WLED（使用顆數(shù)端視畫面大小而定）加以串并聯(lián)即可實現(xiàn)。
     WLED除了做手機、數(shù)碼相機的LCD背光外也能有其它的用處，例如今日的手機在按鍵時也會發(fā)光，以方便使用者在暗處撥號，或者來電時天線部位會發(fā)光提示，這些也都可用WLED。另外初級數(shù)碼相機或帶有照相功能的手機，也開始用WLED充當閃光燈（約1～4顆），如此在單一裝置內(nèi)使用更多顆的WLED，組件用量增加且一致化，在設(shè)計及制造的供應(yīng)調(diào)度上都有益處。
     雖然小尺寸LCD的背光只要簡單串并、排列3～6顆WLED即可，但進一步有兩個問題：
     1、若同一裝置內(nèi)有WLED型閃光燈，閃光燈需要比背光更高的驅(qū)動電流，甚至需要有預(yù)閃功能（防紅眼）。
     2、背光的亮度并非一成不變，有時會有節(jié)能模式的人性化設(shè)計，在省電模態(tài)下自動將背光亮度降低，或者允許使用者自行調(diào)整亮度。
     所以Wled背光的驅(qū)動電路還必須有調(diào)節(jié)驅(qū)動電流的能力，且照相手機越來越多，數(shù)碼相機使用WLED型閃光燈的機會也越來越高，因此對設(shè)計者而言必須設(shè)計2組Wled驅(qū)動電路，1組供Wled背光使用，1組供WLED閃光使用，同時2組都要有調(diào)整亮度的能力。
     由于這類型的設(shè)計需求越來越多，因此許多模擬IC、電源管理IC的業(yè)者紛紛提出解決方案，即Wled驅(qū)動IC，驅(qū)動IC可同時掌控WLED背光與WLED閃光，包括On/Off的亮滅控制、多段式亮度控制等，其中亮度控制只要改變流經(jīng)WLED的電流量即可，流量大則亮度高，流量小則亮度低，改變方式可采用電壓調(diào)整法或脈寬調(diào)變（PWM）法。
     所謂電壓調(diào)整法，在于改變WLED的驅(qū)動電壓，電壓高則流經(jīng)WLED的電流量也會增加，進而增亮，反之亦然。但電壓調(diào)整法對電流量的操控不夠細膩，些微的電壓改變就會使電流量大幅變動，除非使用極細膩的電壓調(diào)整電路，但因此也會使成本與電路體積增大。
     相對的PWM法是改變WLED明滅的工作周期，以WLED的導通（點亮驅(qū)動）周期百分比、頻率來控制亮度，不僅可以細膩調(diào)整，而且成本、復(fù)雜度都較低，目前Wled驅(qū)動IC普遍采行此法來調(diào)整亮度。
     現(xiàn)有模擬IC、電源管理IC業(yè)者幾乎都有提供，如Linear、MAXIM、Micrel、NEC、NS、以及TI等。臺灣業(yè)者也有ARQUES（雅捷科技）、AIC（沛亨半導體）、AME（安茂微電子）、以及Richtek（立锜科技）等。
 用WLED取代CCFL有何優(yōu)點？有何缺點？
     先說優(yōu)點，WLED只要正向電壓即可驅(qū)動，且可以直接用鋰電池的3.6V來驅(qū)動，相對的CCFL需要交流電壓才能驅(qū)動，且要較高的驅(qū)動電壓（多在正負10V以上），所以電源不僅要反相還要升壓，供電設(shè)計的復(fù)雜度高過WLED。WLED還有其它優(yōu)點，例如沒有使用有害物質(zhì)，容易通過歐盟訂立的RoHS法規(guī)，相對的CCFL是運用汞氣體（汞蒸氣）發(fā)光，鉛、汞等有害物將逐步受各國市場限制。另外WLED具抗沖撞性，而CCFL一旦受沖撞破裂，就無法再行發(fā)光。
     至于缺點，目前WLED的用電效率仍不如CCFL，因此手持裝置在相同的電池電容量下，WLED將較CCFL耗電，使裝置待機時間縮短。

 PDA、PMP（3.5英吋～7英吋）
     比手機、數(shù)碼相機更大顯示尺寸的手持裝置有個人數(shù)字助理（PDA）、便攜式媒體播放器（PMP）等，當然也包括電子字典、股票機、掌上游戲器，這些約在3.5英吋、3.7英吋左右，最高也有到7英吋的規(guī)格。
     由于光均勻度的問題，再大尺寸就不適合用WLED的直接配置來形成背光，這時需改用背光模塊（Back Light Module）。模塊已將Wled光源運用折射、導光板及其它相關(guān)工藝技術(shù)來處理光均度問題，而PDA、PMP的產(chǎn)品設(shè)計者則多采直接向模塊業(yè)者購買WLED背光模塊。不過，依然有些設(shè)計業(yè)者傾向不用