若以背光模式区分，现阶段
LED背光TV的市场主流仍是传统侧光式LED TV，然而，随着消费者对于画质要求的日益升高，可局部调光的直下式LED TV能提供更细腻及鲜明的画面，且在3D TV领域能有所发挥，因此直下式背光后势看涨，LED
驱动IC业者也纷纷针对此市场需求进行布局。
与侧光式LED TV相较，究竟直下式LED TV有何优点可支撑其市场潜力？首先，我们必需了解侧光式和直下式的不同，一如字面所示，两者的差别就在于背光源摆放位置的不同。根据LEDinside研究机构的说明指出，侧光式LED背光源是将LED晶粒配置在液晶屏幕的四周边缘，再搭配导光板，当LED背光模块发光时，可将从屏幕边缘发射的光透过导光板输送到屏幕中央的区域，这样整体就有足够的背光量，可让液晶屏幕显示画面，然而此种做法常常会出现画面均匀性不佳的问题，此弱点也正是直下式崛起的主因。也就是说，与侧光式相较，直下式的最强力诉求就是画质细腻。
直下式搭配局部调光，突显画质优势
奥地利微电子消费与通信事业部平板照明产品高级市场经理Markus Luidolt
直下式是将LED晶粒均匀地配置在液晶面板的后方当作发光源，使背光可以均匀传达到整个屏幕，因此画面细节可以更细腻逼真。比起侧光式，直下式还有一大优点是能够在屏幕的背光源设定多个区域，让这些区域能够独立调整明暗度，也就是所谓的可局部调光，此一技术的加入可有效提升画面的亮度和对比度。所谓的可局部调光技术，就是将LED灯分为多个灯组，并且根据显示画面的明暗来控制这些不同区域灯组的明暗，目前直下式LED的可局部调光技术约可分为512区进行控制。
由于局部调光是直下式LED背光的一个独特优势，因此许多LED驱动器业者的相关解决方案也特别强调此点，例如奥地利微电子所推出的新型AS382x LED控制器。奥地利微电子消费与通信事业部平板照明产品高级市场经理Markus Luidolt表示，目前市场上超大尺寸和超薄的直下式背光照明电视都已使用奥地利微电子的上一代驱动器，新推出的AS382x系列延续上一代优点且能更佳地支持直下式背光照明架构。他强调AS382x系列推出后广受市场欢迎，并且已获得某一主流品牌直下式照明电视所采用，由此可见，可以完美实现局部调光的AS382x LED控制器非常适用于直下式照明架构。
3D TV成为直下式背光的潜力市场
相较于侧光式，直下式LED TV由于具有高亮度、高对比度等优势，因此一般认为3D LED TV对于直下式结合可局部调光的方案需求将会明显增加，对此，晶元光电总经理周铭俊指出，若3D LED TV需求兴起，再加上LED供货紧缩状态纾解，将有助于直下式搭配局部调光LED TV市场规模扩大，然而短期内3D LED TV的市场普及率仍低。根据市调机构WitsView预估，2010年是3D TV元年，2011年出货量将大幅成长，出货量约可达一千万台，在市场渗透率方面，预估2013年可望逼近10%，至2015年达到20%。
深耕直下式LED TV驱动IC的奥地利微电子便相当看好3D TV市场。该公司首席执行官John A. Heugle表示，随着LED成本急速下滑，将可望刺激直下式LED背光源模块市场渗透率成长，届时散热与支持2D/3D切换的功能将会是3D电视制造商与竞争对手拉大差距的关键，其中LED驱动芯片将扮演关键角色，3D TV对于LED驱动芯片的精准度和散热管理效能要求将更为严苛。据了解，奥地利微电子已接获乐金侧光式与直下式背光源模块的LED驱动芯片订单。
除3D TV外，数字广告牌应用亦是直下式LED背光可发挥的领域。聚积产品开发处协理林荣宗表示，直下式搭配局部调光方案适合朝高阶应用领域发展，尤其是长时间播放广告的户外广告牌，特别讲求画面的亮度与对比度，将成为直下式结合局部调光方案有利的切入点。聚积目前已完成直下式及侧光式驱动IC布局，其中，由于3D TV直下式有较佳的画质表现，同时以240Hz倍频驱动，产品需求颗粒数较多，驱动IC 需求量是侧光式数倍，因此直下式3D TV的需求最为强劲，以聚积的技术实力而言，强调色彩校正、刷新率与局部调光的直下式LED TV 市场将是该公司一大机会。据了解，聚积目前已打入知名系统厂供应链。
直下式欲普及，仍需面临许多技术挑战
虽然直下式LED背光拥有诸多优点，然而成本仍是其最大致命伤。据了解，一台直下式LED背光的大尺寸液晶电视需用到上千颗LED晶粒，成本相对较高。尤其是早期LED TV刚推出时，使用RGB三色LED来提高演色性，让画面色彩能够更鲜艳，成本自然高居不下，但随着近年业界采用较便宜的白光LED来当背光源，目前已经可以调整到较佳的水平。
对于直下式LED背光而言，除成本外，技术上也仍有诸多挑战需要克服，例如，当直下式LED TV的画面亮区域要调整成暗区域时，邻近画面区域的灰阶层次会被影响而降低，如此就产生了些微模糊的现象。欲克服此问题，目前的解决方法多是提高配置在液晶屏幕后方的LED晶粒密度，或者增加分区调光的区域数目，如此便可减少模糊现象的发生机率，然而如此又无法避免会造成成本的上升。另外，耗电和厚度问题也是直下式在短期内不会超越侧光式的原因。不过，由于消费者对于画质的要求越来越高，可以看见今年开始陆续有诸多业者投入制造直下式LED TV。
整体而言，直下式LED背光TV欲进一步普及，必需设法改善直下式LED TV的模糊现象、厚度与成本，这必须要靠LED晶粒配置数量优化、提高发光效率、降低LED价格来完成。再者，LED的电压、亮度及色度改善等也都有赖相关驱动和控制芯片的发展。对于直下式TV所面临的种种挑战，iWatt是已能提出解决之道的业者之一。iWatt DC/DC部门高级副总裁暨总经理Gyan Tiwary指出，iWatt新近推出的iW7032是在每列LED的驱动中内置MOSFET，如此可以减少组件数量并减小尺寸，便于整合到超薄型LED电视中。iWatt预计这与使用外置MOSFET的方案相比，可使模块印刷电路板(PCB)的尺寸减小50%。
IC解决方案极力降低成本及功耗
再者，iWatt的解决方案能使用更少的IC驱动更多的LED列。传统的IC可驱动8列、12列LED，最多可驱动16列LED，而iW7032可驱动多达32列LED，每列可串联15颗LED，因此1颗iW7032共计能够驱动480个LED。这种种作法让iW7032 LED背光方案可为典型的46英吋直下式LED电视省下12美元的材料成本。Gyan Tiwary强调，iWatt拉近了直下式与侧光式电视的生产成本。[!--empirenews.page--]
iWatt iW7032可驱动多达32列LED
从IC业者的角度来看直下式技术的发展，奥地利微电子Markus Luidolt以该公司的AS382x为例指出，根据全新的调节概念，由于器件无需连接外部晶体管的漏极管脚，因此器件并不会暴露于高压LED电源下，如此不但可以降低BOM成本，也使得LED电源电压没有限制，进而可实现极高的ESD性能。AS382x具有独特的基极电流误差补偿功能，甚至还可以驱动更低成本的低贝塔值、双极型晶体管。他并强调，奥地利微电子最新推出的AS382x系列属于第三代LED电视驱动器，该公司的每一代产品都已被广泛采用，性能也不断提升。奥地利微电子新近推出的新型AS382x LED控制器IC包括16信道AS3820和12信道AS3821。
针对上述iWatt新推出针对直下式TV市场的DC/DC LED背光驱动ICiW7032，值得注意是，此组件除了可同时驱动32列LED，iW7032还运用了iWatt的数字自适应开关技术，此技术可减少发热量和功耗。iWatt DC/DC部门高级副总裁暨总经理Gyan Tiwary表示，iWatt专利的数字自适应开关技术解决了驱动多列LED列的散热问题，值得一提的是，在功耗较大尤其是热损耗大的电视中，与热应力有关的LED故障机率会有所增加。
iWatt自适应开关技术可检测多列LED的正向电压的一致性。当正向电压(Vf)因LED而异时，具有自动调整对LED列的供给电压的功能。这将减少90%的耗电量(每个iW7032的耗电量可降低2～5W)，最大限度地降低热量生成，使单颗iWatt IC驱动多列LED成为可能。另外，iW7032使用高电压支持(高达56V)，如此可节省MOSFET所需的附加保护电路的成本。
值得强调的是，上述提到iWatt直下式驱动IC功耗可减少90%此一特点，对LED背光TV的发展具有很大的意义，尤其是直下式背光的耗电比侧光式为高。从技术发展趋势上来说，如何降低背光的功耗最受到关注，因为背光源是最大的能量消耗者，降低了背光的功耗，也就大大降低了整机的功耗。这其中的技术包括改善背光源的驱动电路，改善LED的发光效率，开发新的LED种类等。根据澳大利亚Digital CEnergy机构统计，2012年LCD TV的总用电量会超过200万兆瓦，并在2020年增加到1,200万兆瓦，相当于2008年的10倍，显而易见，近年来LCD TV的快速发展与普及带来了不可忽视的能耗问题。
现在CRT TV已逐渐被LCD TV取代，同时，家庭购买数量也在稳步增长，如今美国平均每个家庭拥有2.4台LCD TV，远大于1990年每个家庭拥有1台CRT电视的平均数。因此，虽然每台LCD TV的耗电量在逐年下降，其普及率的提高却逐年增加每个家庭的TV耗电总量，在家用电器中，LCD TV电视已成为紧随电冰箱之后的主要耗电电器。由此可知，LCD TV耗电势必会受到日益严苛的检视，因此直下式若要进一步普及，其功耗就必需能和侧光式匹敌。
针对LED背光市场，Microsemi也于日前推出新一代LED背光控制芯片整合方案--LX24132 32埠LED背光控制器和LX23108L 8端口LED驱动器，可为直下式和侧光式LED TV背光应用提供能符合各种不同尺寸需求的方案，且能同时支持白色LED和彩色RGB LED的设计要求。Microsemi模拟混合信号销售主任Tom Kapucija指出，多年来，用户一直在许多不同种类的主流应用领域中使用Microsemi的产品，其CCFL背光技术方案已得到市场的充分证实，如今Microsemi更进一步提供LED背光解决方案。
再者，Linear也于日前推出具48个独立通道的脉冲宽度调制(PWM)发生器 LT8500。每个通道都有一个单独的可调12位(4096个步进)PWM寄存器和一个6位(64个步进)±50%的校正寄存器。所有控制都可以通过一个简单的TTL / CMOS 50MHz串行数据接口程序设计。LT8500可用在诸如LED 控制以及工业和机器人应用等多种 PWM 密集型应用。例如，LT8500可与3个 LT3595A 16信道LED驱动器一起使用，以提供48个独立调光的LED串，从而为大型LCD显示器实现可局部调光的LED背光照明。校正寄存器允许匹配每个 LED 串的光输出。 LT8500在3V至5.5V的输入范围内工作，从而使该器件能采用多种标准电源总线工作。就 LED应用而言，每个通道都有单独的6位点校正电流调节和12位灰度等级 PWM 调光。
整体而言，诚如奥地利微电子Markus Luidolt观察所言，LED电视中的直下式照明架构对全球所有电视制造商来说，都是一个非常重要的话题，不仅韩系3D电视制造商，日本、台湾的原始设备制造商(OEM)及所有主要的中国电视制造商都在研发直下式背光电视。这是一个十分有趣的趋势，因为在2010年，有关直下式背光电视的活动均缓慢下来，但现在我们看到几乎每一家电视制造商都计划在旗下的高端电视中采用这种技术，由于直下式背光电视可提供绝佳的对比度，因此，我们预见在未来数年，直下式背光架构将成为大尺寸高端电视的必然选择。
下载文档
