Hoewel CCFL-achtergrondverlichting al lange tijd op grote schaal wordt gebruikt, heeft het veel inherente nadelen. Ondertussen wekt LED, als opkomende lichtbron, vaak de nieuwsgierigheid naar het werkingsprincipe ervan. Wat zijn de inherente beperkingen van traditionele CCFL-achtergrondverlichting? En hoe werkt LED? Dit artikel zal deze vragen één voor één beantwoorden.
Momenteel gebruiken de meeste reguliere LCD's CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps) voor hun achtergrondverlichting, wat een relatief korte levensduur heeft-een groot nadeel van LCD's. Gelukkig is er nu een opvolger gevonden-LED.
Gebreken van traditionele CCFL-achtergrondverlichting
Voordat we ons verdiepen in LED-achtergrondverlichtingstechnologie, is het noodzakelijk om de problemen met de huidige achtergrondverlichtingstechnologie te begrijpen. We weten dat vloeibaar kristal een substantie is tussen een vloeistof en een kristal. Het opmerkelijke aan vloeibare kristallen is dat de moleculaire rangschikking ervan kan worden veranderd door elektrische stroom; Door verschillende spanningen op het vloeibare kristal aan te leggen, kan de hoeveelheid licht die erdoorheen gaat, worden geregeld, waardoor een verscheidenheid aan beelden wordt weergegeven. Vloeibaar kristal zelf straalt echter geen licht uit, dus alle LCD's hebben achtergrondverlichting nodig. Momenteel zijn bijna alle LCD-achtergrondverlichtingen CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps).
Omdat koude kathode fluorescentielampen (CCFL's) geen vlakke lichtbronnen zijn, hebben LCD-achtergrondverlichtingsmodules talrijke hulpcomponenten nodig, zoals diffusers, lichtgeleiders en reflectoren om een uniforme helderheid te bereiken. Toch blijft het uiterst moeilijk om dezelfde uniforme helderheid te bereiken als bij een CRT. De meeste LCD's vertonen aanzienlijke helderheidsverschillen tussen de schermranden en het midden bij het weergeven van volledig witte of volledig zwarte beelden.
Naast de complexe structuur en de slechte helderheidsuniformiteit levert het gebruik van CCFL's als LCD-achtergrondverlichting nog een ander groot probleem op: de -korte levensduur. De helderheid van de meeste CCFL-achtergrondverlichting neemt aanzienlijk af na 2-3 jaar gebruik (levensduur is 15.000-25.000 uur). Veel LCD's (vooral laptopschermen) vertonen na een paar jaar gebruik vergeling en verduistering, juist vanwege de korte levensduur van CCFL's.
Omdat CCFL-achtergrondverlichting complexe optische componenten moet bevatten, zoals diffusers en reflectoren, kan de grootte van LCD's bovendien niet verder worden verkleind. In termen van stroomverbruik zijn LCD's die CCFL's als achtergrondverlichting gebruiken ook onbevredigend; De CCFL-achtergrondverlichting van een 14-inch LCD-scherm verbruikt vaak 20 W of meer aan stroom. Dit zal de levensduur van de batterij van laptops en draagbare apparaten ernstig op de proef stellen.
Om deze inherente beperkingen van CCFL's aan te pakken, zijn bijna alle LCD-fabrikanten op zoek gegaan naar superieure LCD-achtergrondverlichting. LED's kregen met hun ultra-lage energieverbruik, extreem lange levensduur en eenvoudige structuur snel populariteit onder LCD-fabrikanten. Wat is een LED precies? Wat maakt het zo speciaal?
In feite zijn LED's (Light Emitting Diodes) geen geavanceerde technologie; ze zijn alomtegenwoordig in ons dagelijks leven: kleurrijke reclameborden, indicatielampjes van verschillende kleuren op huishoudelijke apparaten, achtergrondverlichting voor knoppen van mobiele telefoons, koplampen van auto's, enzovoort, ze gebruiken allemaal LED's als lichtbronnen.
Sinds de uitvinding ervan in de jaren zestig worden LED's beschouwd als het einde van TL-buizen en gloeilampen, waarbij sommigen zelfs geloven dat LED's een nieuw verlichtingstijdperk zullen inluiden, dat uiteindelijk zal verschijnen in alle situaties die verlichting vereisen. Het werkingsprincipe van LED's is compleet anders dan dat van gewone gloeilampen en fluorescentielampen; LED's zijn in wezen halfgeleiderapparaten.
De kern van een LED is een chip die is samengesteld uit halfgeleiders van het type P- en N-. Op het grensvlak tussen deze halfgeleiders ligt een dunne laag met een speciale geleidbaarheid, algemeen bekend als een PN-overgang (PN-overgangstransistor). De PN-overgang weerstaat de diffusie van meerderheidsdraaggolven in beide halfgeleiders. Wanneer een voorwaartse spanning wordt aangelegd op de PN-overgang, vloeit er stroom van de anode naar de kathode. Binnen de PN-overgang recombineren minderheids- en meerderheidsdragers en wordt overtollige energie vrijgegeven als licht. LED's bereiken elektro-optische conversie op basis van dit principe. Afhankelijk van de fysieke eigenschappen van de halfgeleidermaterialen kunnen LED's licht uitstralen met verschillende golflengten en kleuren, variërend van ultraviolet tot infrarood.
Juist vanwege het halfgeleiderlicht{0}}principe van LED's beschikken ze over talloze voordelen, zoals hoge efficiëntie, lange levensduur en milieuvriendelijkheid, waardoor ze een ideale vervanging zijn voor CCFL's.
