Въпреки че CCFL подсветката се използва широко от дълго време, тя има много присъщи недостатъци. Междувременно LED, като нововъзникващ източник на светлина, често предизвиква любопитство относно принципа си на работа. И така, какви са присъщите ограничения на традиционната CCFL подсветка? И как работи LED? Тази статия ще отговори на тези въпроси един по един.
Понастоящем повечето масови LCD дисплеи използват CCFL (флуоресцентни лампи със студен катод) за своето задно осветяване, което има сравнително кратък живот-основен недостатък на LCD дисплеите. За щастие вече е намерен наследник-LED.
Дефекти на традиционната CCFL подсветка
Преди да се задълбочим в технологията на LED задно осветяване, е необходимо да разберем проблемите с настоящата технология за задно осветяване. Знаем, че течният кристал е вещество между течност и кристал. Забележителното при течния кристал е, че неговото молекулярно разположение може да бъде променено от електрически ток; прилагането на различни напрежения към течния кристал може да контролира количеството светлина, преминаващо през него, като по този начин показва различни изображения. Самият течен кристал обаче не излъчва светлина, така че всички LCD дисплеи изискват подсветка. В момента почти всички LCD подсветки са CCFL (флуоресцентни лампи със студен катод).
Тъй като флуоресцентните лампи със студен катод (CCFL) не са равнинни източници на светлина, LCD модулите за задно осветяване изискват множество спомагателни компоненти като дифузори, световоди и рефлектори за постигане на равномерна яркост. Въпреки това, постигането на същата равномерна яркост като CRT остава изключително трудно. Повечето LCD дисплеи показват значителни разлики в яркостта между краищата и центъра на екрана, когато показват изцяло бели или изцяло черни изображения.
Освен сложната структура и лошата равномерност на яркостта, използването на CCFL като LCD подсветка представлява друг основен проблем-кратък живот. Яркостта на повечето CCFL подсветки намалява значително след 2-3 години употреба (продължителността на живота е 15 000-25 000 часа). Много LCD дисплеи (особено екрани на лаптопи) показват пожълтяване и затъмняване след няколко години употреба, точно поради краткия живот на CCFL.
Освен това, тъй като CCFL подсветките трябва да включват сложни оптични компоненти като дифузори и рефлектори, размерът на LCD не може да бъде допълнително намален. По отношение на консумацията на енергия, LCD дисплеите, използващи CCFL като задно осветяване, също са незадоволителни; CCFL подсветката на 14-инчов LCD често консумира 20 W или повече енергия. Това ще изпита сериозно живота на батерията на лаптопите и преносимите устройства.
За да се справят с тези присъщи ограничения на CCFL, почти всички производители на LCD започнаха да търсят превъзходно подсветка с течни кристали. Светодиодите със своята ултра-ниска консумация на енергия, изключително дълъг живот и проста структура бързо спечелиха популярност сред производителите на LCD. И така, какво точно е LED? Какво го прави толкова специален?
Всъщност светодиодите (светоизлъчващи диоди) не са авангардна-технология; те са навсякъде в нашето ежедневие: цветни билбордове, светлинни индикатори с различни цветове на домакински уреди, подсветка за бутоните на мобилни телефони, фарове на автомобили и т.н., всички използват светодиоди като източници на светлина.
От изобретяването си през 60-те години на миналия век, светодиодите се считат за края на флуоресцентните тръби и електрическите крушки, като някои дори вярват, че светодиодите ще поставят началото на нова ера на осветлението, като в крайна сметка се появяват във всички ситуации, изискващи осветление. Принципът на работа на светодиодите е напълно различен от този на обикновените лампи с нажежаема жичка и флуоресцентни лампи; Светодиодите са по същество полупроводникови устройства.
Ядрото на светодиода е чип, съставен от полупроводници тип P- и N-тип. На границата между тези полупроводници лежи тънък слой със специална проводимост, известен като PN преход (PN преходен транзистор). PN преходът се противопоставя на дифузията на основните носители в двата полупроводника. Когато към PN прехода се приложи напрежение в посока напред, токът протича от анода към катода. В рамките на PN прехода миноритарните и мажоритарните носители се рекомбинират и излишната енергия се освобождава като светлина. Светодиодите постигат електро-оптично преобразуване въз основа на този принцип. В зависимост от физическите свойства на полупроводниковите материали, светодиодите могат да излъчват светлина с различни дължини на вълните и цветове, вариращи от ултравиолетови до инфрачервени.
Именно поради полупроводниковия принцип на излъчване на светлина- на светодиодите те притежават множество предимства като висока ефективност, дълъг живот и екологичност, което ги прави идеален заместител на CCFL.
