在手機、PDA、數位相機、掌上型遊戲機以及汽車衛星導航系統等市場，LED已悄悄取代冷陰極管，成為中小尺寸LCD主要背光源。白光LED驅動IC有兩種方案，並聯式的成本低廉，但效率較差；串聯式的效率高，但是須外加電感及其他外部元件才能穩壓，因而成本較高。體積小而效率高是可攜式產品顯示器背光源設計的原則，然而背光源驅動器的電路架構眾多，究竟要採用何種架構，端視產品設計需求而定。
在手機、PDA、數位相機、掌上型遊戲機以及汽車衛星導航系統等市場，LED已悄悄取代冷陰極管，成為中小尺寸LCD主要背光源。白光LED驅動IC有兩種方案，並聯式的成本低廉，但效率較差；串聯式的效率高，但是須外加電感及其他外部元件才能穩壓，因而成本較高。體積小而效率高是可攜式產品顯示器背光源設計的原則，然而背光源驅動器的電路架構眾多，究竟要採用何種架構，端視產品設計需求而定。
近年來彩色手機風潮帶動了發光二極體(LED)的需求，尤其是背光用的白光LED更是供不應求，然而需要背光源的應用不僅如此，在中小尺寸面板的背光源如 PDA、數位相機、掌上型遊戲機以及汽車衛星導航系統等，其市場量雖然不及手機市場來的龐大，不過白光LED卻已悄悄取代冷陰極管(CCFL)，成為中小尺寸LCD主要背光源。本文將探討各種行動裝置應用解決方案。
在行動裝置用面板背光源應用中，一般而言，白光LED的壓降在3.0～4.0伏特之間，不同的廠商會有不同的數值；一般行動裝置中所採用的鋰離子電池電壓為3.0～4.2伏特，所以需要額外的IC來提升電壓，才能達到點亮LED的目的。目前有兩種方案可用來驅動白光LED，一種是並聯式，使用充電幫浦轉換器(Charge Pump Converter)；另一種則是串聯式，使用升壓轉換器(Boost Converter)。
並聯式方案須解決效率問題
並聯式方案應用在交換式電容電路中，雖然它們的主要特點是以電容來提供轉換的動作，但其中仍有不同類型。以圖1所示的傳統兩倍式充電幫浦轉換器為例，對單顆鋰離子電池而言，假設其最高電壓為4.2伏特，由於充電幫浦的動作特性，為了要得到穩定的5伏特輸出電壓，須將這些多出來的電壓犧牲掉，這也就是造成此種模式輸入電壓越高效率越低的原因。
另一個類型則如圖2所示，此為1.5倍的充電幫浦轉換器，有效改善兩倍式高輸入電壓效率低的問題，且使用電流固定模式。採用這種設計是因為白光LED的亮度是由流過的電流決定的，也就是說，流經電流不同，其亮度也就不同。所以圖2的架構可以為每一顆LED提供獨立且一致的電流，讓流經各個LED的電流都是相同的，不像傳統的充電泵會有亮度不一致的問題。此架構還有一項特色，就是利用觸發訊號便可直接調整LED亮度，不須像以往以工作週期(Duty Cycle)調變來控制。
使用充電幫浦架構的背光源，其效率雖然不如升壓架構，但其結構簡單、操作容易，且體積小、不須使用電感，成本也更低。
串聯式方案有助延長 行動裝置使用時間
圖3及圖4為應用在串聯式LED的解決方案，利用升壓架構，進而提供一定電流給白光LED，以達到亮度一致；若行動裝置只有單一面板，圖3的電路架構便已足夠，而圖4的雙段LED架構則符合雙面板手機市場的應用。
為了防止白光LED空接或燒毀而造成IC損壞，此類IC可內建過電壓保護。而在調光部分，可使用脈寬調變(PWM)方式來驅動白光LED，透過工作週期的改變來控制LED明滅的頻率，另一種方式是使用直流電壓改變電壓準位，而得到不同的電流來調整LED亮度。
使用此種升壓模式需要電感及其他外部元件才能達到穩壓的效果，相對成本較高，但其效率較充電幫浦模式高，對於必須延長使用時間的行動裝置而言，高效率的驅動方案才是首選。
高功率白光LED驅動設計難度高
現在最熱門的行動裝置特點，就是內建可拍攝高解析度相片及影像的數位相機，不管在動態或靜態捕捉，行動裝置如何提供足夠的光源是一大問題，因而增加了對於高功率白光LED的需求。因高功率LED容易整合至小型封裝，又不需要高電壓驅動，故體積與成本都能做到比數位相機所使用的標準閃光燈都還要小的解決方案。
若所欲拍攝的場景要以高功率白光LED做為照明光源，就必須在影像感測器啟動的同時產生脈衝光，而高功率白光LED的導通時間應儘量縮短，以將系統的功耗和所產生的熱減至最低，因此高功率白光LED必須與影像感測器同步動作；脈衝光的時間通常為100毫秒或更長，實際則視高功率白光LED的發光能力以及與影像感測器的搭配方式而定。
高功率白光LED如同一般二極體，以3.4～4伏特順向電壓或350毫安培順向電流操作，較低LED電流的照明(Torch)或錄影(Video)模式，產生較低的順向電壓；較高LED電流的閃光燈模式，則產生較高的順向電壓，而順向電壓也會隨著溫度上升產生數百毫伏特的反相變化，因此，有效的供電於高功率白光LED是具有挑戰性的。從設計者的觀點而言，驅動高功率白光LED有三項問題須考慮，第一是調節LED電流；第二是提供一個高效率的電源；第三是確保當閃光燈關閉時，高功率白光LED完全從電源端切斷。
圖5是閃光燈模式的驅動電路，採用這種方法做為照相手機閃光燈使用時，只需一個小的電容器作為濾波用；充電幫浦轉換器提供5伏特的固定穩壓輸出，且會在閃光燈觸發前先啟動，電流則由LED串聯的電阻R1控制，透過額外的開關元件Q1來控制閃光燈的開啟，閃光燈啟動幾乎不會有任何的延遲。若手機具有照明模式，圖6的電路便可提供解決方案，照明模式及閃光燈模式共用同一組LED，當啟動照明模式時，LED電流由R1決定，而利用關元件Q1來啟動閃光燈模式時，閃光燈所需之電流則由R1/R2決定。
LCD背光須提供 足夠電壓電流
液晶顯示器要求細膩、穩定、高精度的顯示品質，使用LED取代傳統CCFL背光源的優點，除了提高色彩飽和度及真實度外，LED更可讓用戶有身歷其境的感覺，LED除了作功能性取代之外，也比其他光源更容易提供視覺性的功能。然而大尺寸以上的LCD背光源市場，目前苦於LED價格、技術等問題，在此應用領域中仍處於試製階段。
在中小尺寸LCD背光源中，必須提供足夠的電壓及電流，才能符合富於變化性的LED背光源模組應用，圖7所示，是適用於低輸入電壓的LED背光源模組電路範例；圖8則是以及車用12伏特電壓的LED背光源模組電路範例，其均可提供較大的驅動能力，設計者可依所使用的背光模組做彈性變化。
由於行動裝置朝薄型化發展為大勢所趨，因此如何設計體積小、效率高的電源轉換器已成為液晶顯示器相關產品設計上重要的一環。然而，就如同前述，背光源驅動器可採用之電路架構眾多，最終究竟要採用架構簡單、體積小的充電幫浦轉換器，或是價格較貴、體積較大但效率高的升壓轉換器，則有賴產品設計者的衡量。