LED發展關鍵：驅動IC、導光板、散熱技術

前言：LED發展的關鍵除了自身的LED技術外，驅動IC、導光板(Light Guide Plate)、以及散熱技術的發展，都與LED能否拓展應用範疇息息相關，因此關心LED的發展與市場動態，此3類技術的狀況也應該一併注意。

本文：
LED要能夠多元化的發展，相關的配合技術相當多，佔有關鍵位置的，有驅動IC、導光板，以及散熱技術。換言之，如果LED只想發光，本身的技術已足，但是要擴展多元化的應用，沒有前述三種技術的配合，可說寸步難行。

驅動IC

LED驅動IC目前按應用基本可以分為背光及照明兩大類產品。背光LED驅動IC主要應用於各類消費性電子產品的LCD螢幕，照明產品則主要包括家用照明、景觀照明、公路照明及汽車照明等，除此之外，戶外看板也是目前LED驅動IC一個非常重要的應用。背光LED驅動IC通常是以電池為能源，一般為4.2？8.4V，因此低電壓、小電流的LED驅動器是目前量大面廣的產品，有3種不同的模式：電荷泵(Charge Pump)、恆流源(Constant Current)、電感升壓開關穩壓器(DC/DC Boost)。按照LCD面板大小尺寸的不同，所需的LED驅動IC顆數也不一樣。

LED驅動IC是典型的客製化產品，針對不同應用，驅動IC的性能也差異甚大，必須根據不同的產品進行設計。例如新一代LED驅動IC許多輸出耐壓將提高到60？100V，因為目前汽車電子、汽車燈具、高光照明等市場都要求高電壓的LED驅動IC。

未來LED驅動IC的技術發展主要是朝向高度SoC、多晶片封裝的技術方向發展，除著重穩定性與低功耗外，達成一致性亮度的恒定電流(ConstantCurrent)技術、整合亮度調整(Brightness Dimming)功能的脈衝寬度調製(PWM)整合技術、針對室內照明的耐高壓與車用的耐高電流等，都是LED驅動IC未來技術的重要發展趨勢。

2010年預計隨全球景氣逐步回溫，2009年出現衰退的車用、通訊用LED驅動IC市場可望回穩，工業、照明用市場亦有2位數成長空間，至於資訊用、消費性電子用市場，則將出現跳躍式成長，預估2010年全球LED驅動IC市場規模將擴大至34.1億顆，相較2009年的27.0億顆，成長幅度達26.0%。

導光板

LED TV對晶粒的數量需求相當驚人，且LED TV亦為背光模組產業帶來新的發展，包括大尺寸導光板與散熱板的應用。目前LED TV的背光形式有直下式與側光式，直下式的做法就是將LED背光源直接放在面板後方，而側光式技術是將LED模組放在面板的上下、兩側或者四周，利用導光板將光源均勻投影至面板後方，不過LED TV背光源技術應用處於不斷演進中，直下式與側光式並存中，不過在超薄與成本的需求下，側光式的應用聲勢較高。

既然側光的應用發展快速，那麼導光板的需求就不會少，導光板的功能是利用透明導光板將由CCFL或者LED發出的純色白光，由透明板端面導入並擴散到整個背光板，當光照射到導光板背面凸出的白色反光點時發生漫反射，使光從光源入射面垂直的板面射出，讓光源均勻分布在LCD上。目前導光板大多利用塑膠射出成型的方式來製作，結構上大概為0.6~2公釐的壓克力板，而目前的技術困難度在於大尺寸與薄型化，長期要達到導光膜的水準，生產技術也要改變，如用噴墨或熱壓印成型的方式，生產新一代的薄型導光板，目標將厚度降至0.1~0.5公釐。導光板占背光模組材料成本約二成，因此如何降低成本成為技術研發的關鍵。

LDE散熱技術

LED壽命與封裝的散熱設計有很大的關係，使LED失效的最大原因亦是溫度。提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率，而為了防止有源層的飽和必須相應地增大p-n結的尺寸；增大輸入功率必然使結溫升高，進而使量子效率降低。LED散熱除了基板部分利用鰭片甚至動用風扇等主動散熱機制外，一般高功率LED常忽略封裝中熱源的部分來自環境溫度與表面粘著(SMT)製程，環境溫度為外在因素，無法掌控，因此須提高封裝基材本身的隔熱能力；粘著材料則須選擇導熱能力較佳的材質。

在LED封裝粘著膠材的應符合高反射的光學性質穩定材料、對基材有高附著性、為絕緣材料以避免短路、易塑性高以利於各式設計、熱傳導能力強以降低封裝熱組，以及高抗紫外線能力以適合戶外應用等特色。