Þrátt fyrir að CCFL baklýsing hafi verið mikið notuð í langan tíma hefur hún marga eðlislæga galla. Á sama tíma vekur LED, sem vaxandi ljósgjafi, oft forvitni um vinnuregluna. Svo, hverjar eru eðlislægar takmarkanir hefðbundinnar CCFL baklýsingu? Og hvernig virkar LED? Þessi grein mun svara þessum spurningum ein af annarri.
Eins og er, nota flestir almennir LCD-skjáir CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps) fyrir baklýsingu, sem hefur tiltölulega stuttan líftíma-sem er stór galli við LCD-skjái. Sem betur fer hefur arftaki nú fundist-LED.
Gallar á hefðbundinni CCFL baklýsingu
Áður en kafað er í LED-baklýsingutækni er nauðsynlegt að skilja vandamálin við núverandi baklýsingutækni. Við vitum að fljótandi kristal er efni á milli vökva og kristals. Það merkilega við fljótandi kristal er að sameindaskipan þeirra er hægt að breyta með rafstraumi; Með því að beita mismunandi spennu á fljótandi kristal getur það stjórnað magni ljóss sem fer í gegnum, þannig að margvíslegar myndir birtast. Hins vegar gefur fljótandi kristall sjálfur ekki frá sér ljós, þannig að allir LCD-skjáir þurfa baklýsingu. Sem stendur eru næstum öll LCD bakljós CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps).
Vegna þess að köld bakskautsflúrperur (CCFL) eru ekki sléttir ljósgjafar, þurfa LCD-bakljósaeiningar fjölmargra aukahluta eins og dreifara, ljósleiðara og endurskinsljósa til að ná samræmdu birtustigi. Þrátt fyrir það er mjög erfitt að ná sömu samræmdu birtustigi og CRT. Flestir LCD-skjáir sýna verulegan birtustigsmun á brúnum skjásins og miðjunni þegar þeir sýna fullhvítar eða alveg svartar myndir.
Fyrir utan flókna uppbyggingu og lélega einsleitni birtu, veldur notkun CCFLs sem LCD-bakljós annað stórt vandamál -stutt líftíma. Birtustig flestra CCFL bakljósa minnkar verulega eftir 2-3 ára notkun (líftími er 15.000-25.000 klukkustundir). Margir LCD-skjáir (sérstaklega fartölvuskjáir) sýna gulnun og deyfingu eftir nokkurra ára notkun, einmitt vegna stutts líftíma CCFL-tækja.
Þar að auki, vegna þess að CCFL baklýsing verður að innihalda flókna sjónræna íhluti eins og dreifara og endurskinsmerki, er ekki hægt að minnka stærð LCD-skjáa frekar. Hvað varðar orkunotkun eru LCD-skjáir sem nota CCFL sem baklýsingu líka ófullnægjandi; 14 tommu LCD-skjár CCFL baklýsing eyðir oft 20W eða meira af orku. Þetta mun reyna verulega á endingu rafhlöðunnar í fartölvum og flytjanlegum tækjum.
Til að bregðast við þessum eðlislægu takmörkunum CCFLs byrjuðu næstum allir LCD framleiðendur að leita að betri baklýsingum með fljótandi kristal. Ljósdíóður, með ofur-litlu orkunotkun sinni, afar langan líftíma og einfalda uppbyggingu, náðu fljótt hylli meðal LCD framleiðenda. Svo hvað nákvæmlega er LED? Hvað gerir það svona sérstakt?
Reyndar eru LED (Light Emitting Diodes) ekki háþróaða-tækni; þau eru alls staðar nálæg í daglegu lífi okkar: litrík auglýsingaskilti, gaumljós í ýmsum litum á heimilistækjum, baklýsing fyrir farsímahnappa, bílljós og svo framvegis, allt nota LED sem ljósgjafa.
Frá því hún var fundin upp á sjöunda áratugnum hafa LED verið álitin endalok flúrperur og ljósaperur, og sumir trúa því jafnvel að LED muni hefja nýtt ljósatímabil sem að lokum birtist í öllum aðstæðum sem krefjast lýsingar. Vinnulag LED er algjörlega frábrugðið því sem er í algengum glóperum og flúrperum; LED eru í meginatriðum hálfleiðara tæki.
Kjarni LED er flís sem samanstendur af P-gerð og N-gerð hálfleiðurum. Við snertifletið milli þessara hálfleiðara liggur þunnt lag með sérstakri leiðni, almennt þekktur sem PN tengi (PN junction smári). PN-mótin standast dreifingu meirihlutabera í báðum hálfleiðurum. Þegar framspenna er sett á PN-mótið flæðir straumur frá rafskautinu til bakskautsins. Innan PN-mótanna sameinast minnihluta- og meirihlutaberar aftur og umframorka losnar sem ljós. Ljósdíóðir ná raf-sjónumbreytingum á grundvelli þessarar meginreglu. Það fer eftir eðliseiginleikum hálfleiðaraefnanna, LED geta gefið frá sér ljós af mismunandi bylgjulengdum og litum, allt frá útfjólubláu til innrauða.
Það er einmitt vegna -hálfleiðara ljósgeislunarreglu LED ljósdíóða sem búa yfir fjölmörgum kostum eins og mikilli skilvirkni, langan líftíma og umhverfisvænni, sem gerir þær að kjörnum staðgengill fyrir CCFL.
