Embora a retroiluminação CCFL seja amplamente utilizada há muito tempo, ela tem muitas desvantagens inerentes. Enquanto isso, o LED, como fonte de luz emergente, muitas vezes desperta a curiosidade sobre o seu princípio de funcionamento. Então, quais são as limitações inerentes à retroiluminação CCFL tradicional? E como funciona o LED? Este artigo responderá a essas perguntas uma por uma.
Atualmente, a maioria dos LCDs convencionais usam CCFL (lâmpadas fluorescentes de cátodo frio) para iluminação de fundo, que tem uma vida útil relativamente curta-uma grande desvantagem dos LCDs. Felizmente, um sucessor foi encontrado agora-LED.
Defeitos da retroiluminação CCFL tradicional
Antes de nos aprofundarmos na tecnologia de retroiluminação LED, é necessário compreender os problemas da tecnologia atual de retroiluminação. Sabemos que o cristal líquido é uma substância entre um líquido e um cristal. O que é notável no cristal líquido é que seu arranjo molecular pode ser alterado pela corrente elétrica; aplicar tensões diferentes ao cristal líquido pode controlar a quantidade de luz que passa, exibindo assim uma variedade de imagens. No entanto, o cristal líquido em si não emite luz, portanto todos os LCDs requerem iluminação de fundo. Atualmente, quase todas as retroiluminação de LCD são CCFL (Lâmpadas Fluorescentes de Cátodo Frio).
Como as lâmpadas fluorescentes de cátodo frio (CCFLs) não são fontes de luz planas, os módulos de retroiluminação de LCD requerem vários componentes auxiliares, como difusores, guias de luz e refletores, para obter uma saída de brilho uniforme. Mesmo assim, alcançar a mesma saída de brilho uniforme de um CRT continua extremamente difícil. A maioria dos LCDs exibe diferenças significativas de brilho entre as bordas e o centro da tela ao exibir imagens totalmente brancas ou totalmente pretas.
Além da estrutura complexa e da baixa uniformidade de brilho, o uso de CCFLs como retroiluminação de LCD apresenta outro grande problema: a curta vida útil. O brilho da maioria das retroiluminação CCFL diminui significativamente após 2 a 3 anos de uso (a vida útil é de 15.000 a 25.000 horas). Muitos LCDs (especialmente telas de laptop) apresentam amarelecimento e escurecimento após alguns anos de uso, precisamente devido à curta vida útil dos CCFLs.
Além disso, como a retroiluminação CCFL deve incluir componentes ópticos complexos, como difusores e refletores, o tamanho dos LCDs não pode ser reduzido ainda mais. Em termos de consumo de energia, os LCDs que usam CCFLs como retroiluminação também são insatisfatórios; a luz de fundo CCFL de um LCD de 14 polegadas geralmente consome 20 W ou mais de energia. Isso testará severamente a vida útil da bateria de laptops e dispositivos portáteis.
Para resolver essas limitações inerentes aos CCFLs, quase todos os fabricantes de LCD começaram a procurar retroiluminação de cristal líquido superior. Os LEDs, com consumo de energia ultra-baixo, vida útil extremamente longa e estrutura simples, rapidamente ganharam popularidade entre os fabricantes de LCD. Então, o que exatamente é um LED? O que o torna tão especial?
Na verdade, os LEDs (diodos emissores de luz) não são-tecnologia de ponta; eles são onipresentes em nossa vida diária: outdoors coloridos, luzes indicadoras de várias cores em eletrodomésticos, iluminação de botões de telefones celulares, faróis de carros e assim por diante, todos usam LEDs como fontes de luz.
Desde a sua invenção na década de 1960, os LEDs têm sido considerados o fim dos tubos fluorescentes e das lâmpadas, com alguns até acreditando que os LEDs darão início a uma nova era de iluminação, aparecendo em última análise em todas as situações que requerem iluminação. O princípio de funcionamento dos LEDs é completamente diferente daquele das lâmpadas incandescentes e fluorescentes comuns; LEDs são essencialmente dispositivos semicondutores.
O núcleo de um LED é um chip composto de semicondutores tipo P-e tipo N-. Na interface entre esses semicondutores encontra-se uma fina camada com condutividade especial, comumente conhecida como junção PN (transistor de junção PN). A junção PN resiste à difusão dos portadores majoritários em ambos os semicondutores. Quando uma tensão direta é aplicada à junção PN, a corrente flui do ânodo para o cátodo. Dentro da junção PN, os portadores minoritários e majoritários se recombinam e o excesso de energia é liberado como luz. Os LEDs alcançam conversão eletro{7}}óptica com base neste princípio. Dependendo das propriedades físicas dos materiais semicondutores, os LEDs podem emitir luz de diferentes comprimentos de onda e cores, desde ultravioleta até infravermelho.
É precisamente por causa do princípio de emissão de luz semicondutor-dos LEDs que eles possuem inúmeras vantagens, como alta eficiência, longa vida útil e respeito ao meio ambiente, tornando-os um substituto ideal para CCFLs.
