Iako je CCFL pozadinsko osvjetljenje široko korišteno već duže vrijeme, ono ima mnoge inherentne nedostatke. U međuvremenu, LED, kao izvor svjetlosti u nastajanju, često izaziva radoznalost o svom principu rada. Dakle, koja su inherentna ograničenja tradicionalnog CCFL pozadinskog osvjetljenja? I kako LED radi? Ovaj članak će odgovoriti na ova pitanja jedno po jedno.
Trenutno većina mainstream LCD-a koristi CCFL (fluorescentne sijalice s hladnom katodom) za svoje pozadinsko osvjetljenje, koje ima relativno kratak vijek trajanja-što je veliki nedostatak LCD-a. Srećom, sada je pronađen nasljednik-LED.
Defekti tradicionalnog CCFL pozadinskog osvetljenja
Prije nego što uđemo u tehnologiju LED pozadinskog osvjetljenja, potrebno je razumjeti probleme sa trenutnom tehnologijom pozadinskog osvjetljenja. Znamo da je tečni kristal supstanca između tečnosti i kristala. Izvanredna stvar kod tekućih kristala je da se njihov molekularni raspored može promijeniti električnom strujom; primjenom različitih napona na tečni kristal može se kontrolirati količina svjetlosti koja prolazi kroz njih, čime se prikazuju različite slike. Međutim, sam tečni kristal ne emituje svetlost, tako da svi LCD-i zahtevaju pozadinsko osvetljenje. Trenutno, skoro sva LCD pozadinska osvetljenja su CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps).
Budući da fluorescentne sijalice s hladnom katodom (CCFL) nisu planarni izvori svjetlosti, LCD moduli pozadinskog osvjetljenja zahtijevaju brojne pomoćne komponente kao što su difuzori, svjetlosni vodiči i reflektori kako bi se postigao ujednačen izlaz svjetline. Čak i tako, postizanje iste ujednačene svjetline kao kod CRT ostaje izuzetno teško. Većina LCD-a pokazuje značajne razlike u svjetlini između ivica ekrana i centra kada prikazuje potpuno bijele ili potpuno crne slike.
Osim složene strukture i loše ujednačenosti svjetline, korištenje CCFL-a kao LCD pozadinskog osvjetljenja predstavlja još jedan veliki problem-kratak vijek trajanja. Svjetlina većine CCFL pozadinskih svjetala značajno se smanjuje nakon 2-3 godine korištenja (životni vijek je 15.000-25.000 sati). Mnogi LCD ekrani (posebno ekrani laptopa) pokazuju žutilo i zatamnjenje nakon nekoliko godina upotrebe, upravo zbog kratkog veka trajanja CCFL-a.
Nadalje, budući da CCFL pozadinsko osvjetljenje mora uključivati složene optičke komponente kao što su difuzori i reflektori, veličina LCD-a se ne može dalje smanjiti. Što se tiče potrošnje energije, LCD ekrani koji koriste CCFL kao pozadinsko osvetljenje su takođe nezadovoljavajući; CCFL pozadinsko osvetljenje LCD-a od 14 inča često troši 20 W ili više energije. Ovo će ozbiljno testirati trajanje baterije laptopa i prenosivih uređaja.
Kako bi odgovorili na ova inherentna ograničenja CCFL-a, gotovo svi proizvođači LCD-a počeli su tražiti superiorna pozadinska osvjetljenja s tekućim kristalima. LED diode, sa svojom ultra-niskom potrošnjom energije, izuzetno dugim vijekom trajanja i jednostavnom strukturom, brzo su stekle naklonost proizvođača LCD-a. Dakle, šta je zapravo LED? Šta ga čini tako posebnim?
U stvari, LED diode (Light Emitting Diodes) nisu najsavremenija{0}}tehnologija; oni su sveprisutni u našem svakodnevnom životu: raznobojni bilbordi, indikatorske lampice raznih boja na kućanskim aparatima, pozadinsko osvjetljenje dugmadi mobilnog telefona, farovi automobila i tako dalje, svi koriste LED kao izvore svjetlosti.
Od svog izuma 1960-ih, LED diode se smatraju krajem fluorescentnih cijevi i sijalica, a neki čak vjeruju da će LED diode uvesti novu eru rasvjete, na kraju se pojavljuju u svim situacijama koje zahtijevaju osvjetljenje. Princip rada LED dioda je potpuno drugačiji od uobičajenih žarulja sa žarnom niti i fluorescentnih lampi; LED diode su u suštini poluvodički uređaji.
Jezgro LED diode je čip sastavljen od poluvodiča tipa P- i N-. Na interfejsu između ovih poluprovodnika leži tanak sloj sa posebnom provodljivošću, opšte poznat kao PN spoj (PN junction tranzistor). PN spoj otporan je na difuziju većinskih nosilaca u oba poluprovodnika. Kada se na PN spoj primijeni napon naprijed, struja teče od anode do katode. Unutar PN spoja, manjinski i većinski nosioci se rekombinuju, a višak energije se oslobađa kao svjetlost. LED diode postižu elektro-optičku konverziju zasnovanu na ovom principu. Ovisno o fizičkim svojstvima poluvodičkih materijala, LED diode mogu emitovati svjetlost različitih valnih dužina i boja, u rasponu od ultraljubičastog do infracrvenog.
Upravo zbog poluprovodničkog principa{0}}emitovanja svjetlosti LED dioda posjeduju brojne prednosti kao što su visoka efikasnost, dug vijek trajanja i ekološka prihvatljivost, što ih čini idealnom zamjenom za CCFL.
