Tot i que la retroil·luminació CCFL s'ha utilitzat àmpliament durant molt de temps, té molts inconvenients inherents. Mentrestant, el LED, com a font de llum emergent, sovint desperta la curiositat pel seu principi de funcionament. Aleshores, quines són les limitacions inherents a la retroil·luminació CCFL tradicional? I com funciona el LED? Aquest article respondrà aquestes preguntes una per una.
Actualment, la majoria dels LCD convencionals utilitzen CCFL (Llums fluorescents de càtode fred) per a la seva il·luminació de fons, que té una vida útil relativament curta-un inconvenient important dels LCD. Afortunadament, ara s'ha trobat un successor-LED.
Defectes de la retroil·luminació CCFL tradicional
Abans d'aprofundir en la tecnologia de retroil·luminació LED, cal entendre els problemes de la tecnologia de retroil·luminació actual. Sabem que el cristall líquid és una substància entre un líquid i un cristall. El més destacable del cristall líquid és que la seva disposició molecular es pot canviar pel corrent elèctric; l'aplicació de diferents voltatges al cristall líquid pot controlar la quantitat de llum que passa, mostrant així una varietat d'imatges. Tanmateix, el cristall líquid en si no emet llum, de manera que totes les pantalles LCD requereixen retroil·luminació. Actualment, gairebé tots els retroil·luminació LCD són CCFL (Llums fluorescents de càtode fred).
Com que les làmpades fluorescents de càtode fred (CCFL) no són fonts de llum planes, els mòduls de retroil·luminació LCD requereixen nombrosos components auxiliars com ara difusors, guies de llum i reflectors per aconseguir una brillantor uniforme. Tot i així, aconseguir la mateixa sortida de brillantor uniforme que un CRT continua sent extremadament difícil. La majoria de les pantalles LCD presenten diferències significatives de brillantor entre les vores i el centre de la pantalla quan es mostren imatges en blanc o negre complet.
A més de l'estructura complexa i la poca uniformitat de la brillantor, l'ús de CCFL com a retroil·luminació LCD presenta un altre problema important-la curta vida útil. La brillantor de la majoria de retroil·luminació CCFL disminueix significativament després de 2-3 anys d'ús (la vida útil és de 15.000-25.000 hores). Moltes pantalles LCD (sobretot les pantalles de portàtils) mostren un color groguenc i un enfosquiment després d'uns quants anys d'ús, precisament a causa de la curta vida útil dels CCFL.
A més, com que les llums de fons CCFL han d'incloure components òptics complexos com ara difusors i reflectors, la mida de les LCD no es pot reduir encara més. Pel que fa al consum d'energia, els LCD que utilitzen CCFL com a llum de fons tampoc no són satisfactoris; la llum de fons CCFL d'una pantalla LCD de 14 polzades consumeix sovint 20 W o més d'energia. Això posarà a prova severament la durada de la bateria dels ordinadors portàtils i dispositius portàtils.
Per abordar aquestes limitacions inherents als CCFL, gairebé tots els fabricants de LCD van començar a buscar retroil·luminació de cristall líquid superior. Els LED, amb el seu consum d'energia ultra-baix, una vida útil extremadament llarga i una estructura senzilla, van guanyar ràpidament el favor dels fabricants de LCD. Aleshores, què és exactament un LED? Què el fa tan especial?
De fet, els LED (Light Emitting Diodes) no són{0}}tecnologia d'avantguarda; són omnipresents en el nostre dia a dia: cartells de colors, llums indicadores de diversos colors en electrodomèstics, retroil·luminació dels botons del telèfon mòbil, fars dels cotxes, etc., tots utilitzen LED com a fonts de llum.
Des de la seva invenció a la dècada de 1960, els LED s'han considerat el final dels tubs fluorescents i les bombetes, i alguns fins i tot creuen que els LED marcaran el començament d'una nova era d'il·luminació, que finalment apareixeran en totes les situacions que requereixin il·luminació. El principi de funcionament dels LED és completament diferent del de les làmpades incandescents i fluorescents comunes; Els LED són essencialment dispositius semiconductors.
El nucli d'un LED és un xip format per semiconductors de tipus P- i de tipus N-. A la interfície entre aquests semiconductors es troba una capa fina amb conductivitat especial, coneguda comunament com a unió PN (transistor d'unió PN). La unió PN resisteix la difusió de portadors majoritaris en ambdós semiconductors. Quan s'aplica una tensió directa a la unió PN, el corrent flueix de l'ànode al càtode. Dins de la unió PN, els portadors minoritaris i majoritaris es recombinen i l'excés d'energia s'allibera com a llum. Els LED aconsegueixen una conversió electro-òptica basada en aquest principi. Depenent de les propietats físiques dels materials semiconductors, els LED poden emetre llum de diferents longituds d'ona i colors, que van des dels ultraviolats fins als infrarojos.
És precisament a causa del principi d'emissió de llum-de semiconductors dels LED que tenen nombrosos avantatges, com ara l'alta eficiència, la llarga vida útil i el respecte al medi ambient, cosa que els converteix en un substitut ideal dels CCFL.
