Monitory LCD wymagają podświetlenia do wyświetlania obrazów, a główne technologie podświetlenia obejmują obecnie CCFL (lampę fluorescencyjną z zimną katodą) i LED. CCFL to tradycyjna technologia podświetlenia. Czym więc jest podświetlenie CCFL? Jakie są jego zalety, wady i ograniczenia? Zostanie to szczegółowo wyjaśnione poniżej.
Największa różnica między wyświetlaczami LCD a wyświetlaczami plazmowymi polega na tym, że wyświetlacze LCD muszą opierać się na pasywnym źródle światła, podczas gdy telewizory plazmowe są urządzeniami wyświetlającymi-aktywnie emitującymi światło. Obecnie do głównych technologii podświetlenia LCD dostępnych na rynku należą diody LED (diody elektroluminescencyjne) i CCFL (lampy fluorescencyjne z zimną katodą).
1. Lampa fluorescencyjna z zimną katodą (CCFL) Tradycyjne monitory LCD wykorzystują podświetlenie CCFL (lampa fluorescencyjna z zimną katodą). Konstrukcje podświetlenia CCFL są dostępne głównie w dwóch typach: z podświetleniem-krawędziowym i-z podświetleniem bezpośrednim. Jednak w przypadku-podświetlanych krawędzią światło jest bardziej załamane ze względu na konstrukcję światłowodu, co ogranicza jasność podświetlenia. Jasność maleje wraz z większymi rozmiarami paneli, dlatego nadają się one tylko do paneli TFT LCD o przekątnej od 8-do 15- cali i idealnie nadają się do oglądania na laptopach i komputerach stacjonarnych. W przypadku dużych-telewizorów LCD używanych do oglądania w domu podświetlenie krawędziowe jest niewystarczające, co powoduje konieczność stosowania podświetlenia oświetlanego bezpośrednio.
Jednak im większy rozmiar wyświetlacza LCD, tym wyższy koszt modułu podświetlenia. Dotyczy to w szczególności modułów podświetlenia CCFL-oświetlonych bezpośrednio. Statystyki pokazują, że w przypadku 15-calowych wyświetlaczy LCD wykorzystujących-bezpośrednio podświetlane moduły podświetlenia CCFL moduł podświetlenia stanowi jedynie 23% całkowitego kosztu, ale wzrasta on do 37% w przypadku modeli 30-calowych i szacuje się, że osiąga 50% w przypadku modeli 57-calowych. Dlatego podświetlane bezpośrednio podświetlenie CCFL nadaje się tylko do średniej wielkości telewizorów LCD o przekątnej około 30 cali, a nie do większych projektów. Tymczasem CCFL wykorzystują wyładowania rtęciowe do generowania światła. Chociaż obecne przepisy UE RoHS są dopuszczalne, o ile dawka rtęci jest niższa od normy, nie ma gwarancji, że w przyszłości norma zostanie podniesiona do zawartości zerowej (całkowicie zakazując jej stosowania). W tym czasie CCFL nie będą już nadawały się do użytku lub konieczne będzie zastosowanie CCFL niezawierającego rtęci.
Nawet jeśli bezrtęciowe-CCFL są technicznie wykonalne, CCFL są nadal elektronicznym oświetleniem wyładowczym typu-z uszczelnionymi rurkami. Rura ma ograniczoną odporność na siły zewnętrzne; duże uderzenie spowoduje pęknięcie tuby, co spowoduje awarię oświetlenia. Inne półprzewodnikowe oświetlenie elektroniczne (takie jak diody LED) nie podlega takim obawom. Co więcej, ponieważ bezpośrednie-oświetlenie jesienne nie wymaga płyty prowadzącej światło i powoduje mniejsze załamanie światła, eliminuje również potrzebę stosowania folii poprawiającej jasność. W szczególności folie poprawiające jasność są opatentowaną technologią kilku producentów i są drogie. Bezpośrednie-oświetlenie jesienne eliminuje potrzebę stosowania płyty prowadzącej światło i folii poprawiającej jasność, co pomaga obniżyć koszty.
Jednak CCFL-z przepływem bezpośrednim mają też swoje wady. Aby poprawić jasność ekranu, należy zwiększyć liczbę diod LED. Jednak zbyt gęste rozmieszczenie diod utrudnia odprowadzanie ciepła. Ponieważ przestrzeń pomiędzy diodami LED jest zmniejszona, jedynym rozwiązaniem jest zwiększenie grubości, aby poprawić odprowadzanie ciepła. Jednak ta zwiększona grubość częściowo neguje zaletę telewizorów LCD: ich smukłość.
Nawiasem mówiąc, w przypadku stosowania diod CCFL w dużych-telewizorach LCD długość diod LED również musi zostać odpowiednio zwiększona. Jednakże dłuższe diody LED CCFL są podatne na problemy z jasnością i zmiennością kolorów w środku i na obu końcach, co wpływa na równomierność podświetlenia. Aby zachować jednorodność, należy zastosować folię dyfuzyjną, ale to również zmniejsza przepuszczalność światła, obniżając jasność. To zmniejszenie jasności jest kompensowane przez zwiększenie liczby diod LED. Jednakże, jak wspomniano wcześniej, zwiększenie liczby diod LED utrudnia projektowanie odprowadzania ciepła, zwiększa grubość modułu podświetlenia, a nawet zwiększa zużycie energii. Przyjmuje się, że moduły podświetlenia CCFL odpowiadają za aż 90% całkowitego zużycia energii przez telewizor LCD. Dlatego zmiana technologii podświetlenia jest jednym z aktualnych kierunków poprawy jakości obrazu LCD.
