Οι οθόνες LCD απαιτούν οπίσθιο φωτισμό για την εμφάνιση εικόνων και οι κύριες τεχνολογίες οπίσθιου φωτισμού περιλαμβάνουν επί του παρόντος CCFL (Λαμπτήρας φθορισμού ψυχρής καθόδου) και LED. Το CCFL είναι η παραδοσιακή τεχνολογία οπίσθιου φωτισμού. Λοιπόν, τι είναι ο οπίσθιος φωτισμός CCFL; Ποια είναι τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και οι περιορισμοί του; Αυτό θα εξηγηθεί λεπτομερώς παρακάτω.
Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των οθονών LCD και των οθονών πλάσματος είναι ότι οι οθόνες LCD πρέπει να βασίζονται σε μια παθητική πηγή φωτός, ενώ οι τηλεοράσεις πλάσματος είναι συσκευές προβολής που εκπέμπουν ενεργό φως-. Επί του παρόντος, οι κύριες τεχνολογίες οπίσθιου φωτισμού LCD στην αγορά περιλαμβάνουν LED (Δίοδος εκπομπής φωτός) και CCFL (λυχνία φθορισμού ψυχρής καθόδου).
1. Λαμπτήρας φθορισμού ψυχρής καθόδου (CCFL) Οι παραδοσιακές οθόνες LCD χρησιμοποιούν όλες οπίσθιο φωτισμό CCFL (Λαμπτήρας φθορισμού ψυχρής καθόδου). Τα σχέδια οπίσθιου φωτισμού CCFL διατίθενται κυρίως σε δύο τύπους: edge-φωτισμένο και άμεσο-φωτισμένο. Ωστόσο, οι οπίσθιοι φωτισμοί από τις άκρες-υποφέρουν μεγαλύτερη διάθλαση του φωτός λόγω του σχεδιασμού του οδηγού φωτός τους, περιορίζοντας τη φωτεινότητα του οπίσθιου φωτισμού. Η φωτεινότητα μειώνεται με μεγαλύτερα μεγέθη πάνελ, καθιστώντας τα κατάλληλα μόνο για πάνελ TFT LCD 8{10}} ιντσών έως 15- ιντσών, ιδανικά για προσωπική προβολή σε φορητούς υπολογιστές και επιτραπέζιους υπολογιστές. Για τηλεοράσεις LCD με μεγάλη{12}}οθόνη που χρησιμοποιούνται στην οικιακή προβολή, οι οπίσθιοι φωτισμοί άκρης είναι ανεπαρκείς, γεγονός που απαιτεί τη χρήση οπίσθιου φωτισμού με άμεσο φωτισμό.
Ωστόσο, όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της LCD, τόσο υψηλότερο είναι το κόστος της μονάδας οπίσθιου φωτισμού. Αυτό αναφέρεται συγκεκριμένα σε μονάδες οπίσθιου φωτισμού CCFL με άμεσο-φωτισμό. Τα στατιστικά δείχνουν ότι για οθόνες LCD 15-ιντσών που χρησιμοποιούν μονάδες οπίσθιου φωτισμού CCFL άμεσου{11}}φωτισμού, η μονάδα οπίσθιου φωτισμού αντιπροσωπεύει μόνο το 23% του συνολικού κόστους, αλλά αυτό αυξάνεται στο 37% για μοντέλα 30-ιντσών και εκτιμάται ότι φτάνει το 50% για μοντέλα 57{17}. Επομένως, οι οπίσθιοι φωτισμοί CCFL με άμεσο φωτισμό είναι κατάλληλοι μόνο για τηλεοράσεις LCD μεσαίου μεγέθους περίπου 30 ιντσών και όχι για μεγαλύτερα σχέδια. Εν τω μεταξύ, τα CCFL χρησιμοποιούν εκκένωση αερίου υδραργύρου για να παράγουν φως. Παρόλο που οι ισχύοντες κανονισμοί RoHS της ΕΕ είναι αποδεκτοί εφόσον η δόση υδραργύρου είναι χαμηλότερη από το πρότυπο, δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι το πρότυπο μπορεί να αυξηθεί σε μηδενικό περιεχόμενο (απαγορεύοντας πλήρως τη χρήση του) στο μέλλον. Εκείνη τη στιγμή, τα CCFL θα είναι άχρηστα ή θα πρέπει να υιοθετηθεί ένα CCFL χωρίς υδράργυρο.
Ακόμα κι αν τα CCFL χωρίς υδράργυρο-είναι τεχνικά εφικτά, τα CCFL εξακολουθούν να είναι σφραγισμένος σωλήνας-τύπου ηλεκτρονικός φωτισμός εκκένωσης αερίου. Ο σωλήνας έχει περιορισμένη αντίσταση στις εξωτερικές δυνάμεις. μια μεγάλη πρόσκρουση θα προκαλέσει το σπάσιμο του σωλήνα, με αποτέλεσμα την αστοχία του φωτισμού. Άλλος-ηλεκτρικός φωτισμός στερεάς κατάστασης (όπως τα LED) δεν έχει αυτή την ανησυχία. Επιπλέον, δεδομένου ότι ο άμεσος-φωτισμός πτώσης δεν απαιτεί πλάκα οδηγού φωτός και έχει λιγότερη διάθλαση του φωτός, εξαλείφει επίσης την ανάγκη για ένα φιλμ ενίσχυσης φωτεινότητας. Συγκεκριμένα, τα φιλμ ενίσχυσης φωτεινότητας είναι κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τεχνολογίες λίγων κατασκευαστών και είναι ακριβά. Ο άμεσος-φωτισμός φθινοπώρου εξαλείφει την ανάγκη για ελαφριά πλάκα οδηγού και φιλμ ενίσχυσης φωτεινότητας, που συμβάλλει στη μείωση του κόστους.
Ωστόσο, τα CCFL απευθείας-ξεπλύματος έχουν επίσης τα μειονεκτήματά τους. Για να βελτιωθεί η φωτεινότητα της οθόνης, πρέπει να αυξηθεί ο αριθμός των LED. Ωστόσο, η υπερβολικά πυκνή διάταξη των LED εμποδίζει τη διάχυση θερμότητας. Δεδομένου ότι ο χώρος μεταξύ των LED είναι μειωμένος, η μόνη λύση είναι να αυξηθεί το πάχος για να βελτιωθεί η απαγωγή θερμότητας. Ωστόσο, αυτό το αυξημένο πάχος αναιρεί εν μέρει το πλεονέκτημα των τηλεοράσεων LCD: τη λεπτότητά τους.
Παρεμπιπτόντως, όταν χρησιμοποιείτε LED CCFL σε τηλεοράσεις LCD με μεγάλη-οθόνη, το μήκος των LED πρέπει επίσης να αυξάνεται ανάλογα. Ωστόσο, τα μεγαλύτερα LED CCFL είναι επιρρεπή σε προβλήματα φωτεινότητας και χρωματικής μεταβλητότητας στη μέση και στα δύο άκρα, επηρεάζοντας την ομοιομορφία του οπίσθιου φωτισμού. Για να διατηρηθεί η ομοιομορφία, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα φιλμ διαχύτη, αλλά αυτό μειώνει επίσης τη μετάδοση του φωτός, μειώνοντας τη φωτεινότητα. Αυτή η μείωση φωτεινότητας αντισταθμίζεται με την αύξηση του αριθμού των LED. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η αύξηση του αριθμού των LED καθιστά δυσκολότερο τον σχεδιασμό απαγωγής θερμότητας, αυξάνει το πάχος της μονάδας οπίσθιου φωτισμού και ακόμη και αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας. Είναι κατανοητό ότι οι μονάδες οπίσθιου φωτισμού CCFL αντιπροσωπεύουν έως και το 90% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας μιας τηλεόρασης LCD. Επομένως, η αλλαγή της τεχνολογίας οπίσθιου φωτισμού είναι μία από τις τρέχουσες κατευθύνσεις για τη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας LCD.
