Aj keď sa podsvietenie CCFL vo veľkej miere používa už dlhú dobu, má mnoho základných nevýhod. Medzitým LED, ako vznikajúci svetelný zdroj, často vzbudzuje zvedavosť na princíp fungovania. Aké sú teda prirodzené obmedzenia tradičného podsvietenia CCFL? A ako funguje LED? Tento článok odpovie na tieto otázky jednu po druhej.
V súčasnosti väčšina bežných LCD používa na podsvietenie CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps), ktoré má relatívne krátku životnosť-hlavnú nevýhodu LCD. Našťastie sa teraz našiel nástupca-LED.
Chyby tradičného podsvietenia CCFL
Pred ponorením sa do technológie LED podsvietenia je potrebné pochopiť problémy súčasnej technológie podsvietenia. Vieme, že tekutý kryštál je látka medzi kvapalinou a kryštálom. Pozoruhodná vec na tekutom kryštáli je, že jeho molekulárne usporiadanie môže byť zmenené elektrickým prúdom; aplikovanie rôznych napätí na tekutý kryštál môže ovládať množstvo svetla, ktoré ním prechádza, a tým zobrazovať rôzne obrázky. Samotné tekuté kryštály však svetlo nevyžarujú, takže všetky LCD vyžadujú podsvietenie. V súčasnosti sú takmer všetky podsvietenia LCD CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps).
Pretože žiarivky so studenou katódou (CCFL) nie sú planárne zdroje svetla, moduly podsvietenia LCD vyžadujú množstvo pomocných komponentov, ako sú difúzory, svetlovody a reflektory, aby sa dosiahol jednotný výstup jasu. Napriek tomu je dosiahnutie rovnakého rovnomerného výstupu jasu ako pri CRT stále mimoriadne ťažké. Väčšina obrazoviek LCD vykazuje výrazné rozdiely v jase medzi okrajmi a stredom obrazovky pri zobrazovaní úplne bieleho alebo úplne čierneho obrazu.
Okrem zložitej štruktúry a nízkej rovnomernosti jasu predstavuje používanie CCFL ako podsvietenia LCD ďalší veľký problém-krátka životnosť. Jas väčšiny CCFL podsvietení výrazne klesá po 2-3 rokoch používania (životnosť je 15 000-25 000 hodín). Mnohé LCD (najmä obrazovky notebookov) po niekoľkých rokoch používania žltnú a stmievajú, práve kvôli krátkej životnosti CCFL.
Okrem toho, pretože podsvietenie CCFL musí obsahovať zložité optické komponenty, ako sú difúzory a reflektory, veľkosť LCD displejov nemožno ďalej zmenšovať. Z hľadiska spotreby sú nevyhovujúce aj LCD využívajúce CCFL ako podsvietenie; CCFL podsvietenie 14-palcového LCD často spotrebuje 20 W alebo viac energie. To vážne otestuje výdrž batérie notebookov a prenosných zariadení.
Aby sa vyriešili tieto prirodzené obmedzenia CCFL, takmer všetci výrobcovia LCD začali hľadať vynikajúce podsvietenie z tekutých kryštálov. LED diódy so svojou mimoriadne-nízkou spotrebou energie, extrémne dlhou životnosťou a jednoduchou štruktúrou si rýchlo získali obľubu medzi výrobcami LCD. Takže čo je to vlastne LED? Čím je taký výnimočný?
V skutočnosti LED diódy (Light Emitting Diodes) nie sú špičkovou-technológiou. sú všadeprítomné v našom každodennom živote: farebné billboardy, kontrolky rôznych farieb na domácich spotrebičoch, podsvietenie tlačidiel mobilných telefónov, svetlometov áut atď., to všetko používa LED diódy ako svetelné zdroje.
Od svojho vynálezu v 60. rokoch boli LED diódy považované za koniec fluorescenčných trubíc a žiaroviek, pričom niektorí dokonca veria, že LED predstavia novú éru osvetlenia, ktorá sa nakoniec objaví vo všetkých situáciách vyžadujúcich osvetlenie. Princíp činnosti LED je úplne odlišný od princípu bežných žiaroviek a žiariviek; LED diódy sú v podstate polovodičové zariadenia.
Jadrom LED je čip zložený z polovodičov typu P-a N{1}}. Na rozhraní medzi týmito polovodičmi leží tenká vrstva so špeciálnou vodivosťou, bežne známa ako PN prechod (PN junction tranzistor). PN prechod odoláva difúzii majoritných nosičov v oboch polovodičoch. Keď je na PN prechod privedené dopredné napätie, prúd tečie z anódy ku katóde. V rámci PN prechodu sa menšinové a väčšinové nosiče rekombinujú a prebytočná energia sa uvoľňuje ako svetlo. LED diódy dosahujú elektro-optickú konverziu založenú na tomto princípe. V závislosti od fyzikálnych vlastností polovodičových materiálov môžu LED diódy vyžarovať svetlo rôznych vlnových dĺžok a farieb, od ultrafialového po infračervené.
Práve vďaka polovodičovému -princípu vyžarovania svetla majú LED diódy množstvo výhod, ako je vysoká účinnosť, dlhá životnosť a šetrnosť k životnému prostrediu, vďaka čomu sú ideálnou náhradou CCFL.
