Bien que le rétroéclairage CCFL soit largement utilisé depuis longtemps, il présente de nombreux inconvénients inhérents. Pendant ce temps, la LED, en tant que source lumineuse émergente, suscite souvent la curiosité quant à son principe de fonctionnement. Alors, quelles sont les limites inhérentes au rétroéclairage CCFL traditionnel ? Et comment fonctionne la LED ? Cet article répondra à ces questions une par une.
Actuellement, la plupart des écrans LCD grand public utilisent des lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL) pour leur rétroéclairage, dont la durée de vie est relativement courte.-un inconvénient majeur des écrans LCD. Heureusement, un successeur a maintenant été trouvé-LED.
Défauts du rétroéclairage CCFL traditionnel
Avant de se plonger dans la technologie de rétroéclairage LED, il est nécessaire de comprendre les problèmes liés à la technologie de rétroéclairage actuelle. Nous savons que le cristal liquide est une substance intermédiaire entre un liquide et un cristal. La particularité des cristaux liquides est que leur disposition moléculaire peut être modifiée par le courant électrique ; l'application de différentes tensions aux cristaux liquides peut contrôler la quantité de lumière qui le traverse, affichant ainsi une variété d'images. Cependant, les cristaux liquides eux-mêmes n’émettent pas de lumière, tous les écrans LCD nécessitent donc un rétroéclairage. Actuellement, presque tous les rétroéclairages LCD sont des CCFL (lampes fluorescentes à cathode froide).
Étant donné que les lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL) ne sont pas des sources lumineuses planaires, les modules de rétroéclairage LCD nécessitent de nombreux composants auxiliaires tels que des diffuseurs, des guides de lumière et des réflecteurs pour obtenir une luminosité uniforme. Même ainsi, obtenir la même luminosité uniforme qu’un tube cathodique reste extrêmement difficile. La plupart des écrans LCD présentent des différences de luminosité significatives entre les bords et le centre de l'écran lors de l'affichage d'images entièrement blanches ou entièrement noires.
Outre la structure complexe et la mauvaise uniformité de la luminosité, l'utilisation de CCFL comme rétroéclairage LCD présente un autre problème majeur : -courte durée de vie. La luminosité de la plupart des rétroéclairages CCFL diminue considérablement après 2 à 3 ans d'utilisation (la durée de vie est de 15 000 à 25 000 heures). De nombreux écrans LCD (en particulier les écrans d'ordinateurs portables) présentent un jaunissement et une atténuation après quelques années d'utilisation, précisément en raison de la courte durée de vie des CCFL.
De plus, étant donné que les rétroéclairages CCFL doivent inclure des composants optiques complexes tels que des diffuseurs et des réflecteurs, la taille des écrans LCD ne peut pas être réduite davantage. En termes de consommation électrique, les écrans LCD utilisant des CCFL comme rétroéclairage ne sont pas non plus satisfaisants ; Le rétroéclairage CCFL d'un écran LCD de 14 pouces consomme souvent 20 W ou plus d'énergie. Cela mettra à rude épreuve la durée de vie de la batterie des ordinateurs portables et des appareils portables.
Pour remédier à ces limitations inhérentes aux CCFL, presque tous les fabricants d'écrans LCD ont commencé à rechercher des rétroéclairages à cristaux liquides de qualité supérieure. Les LED, avec leur consommation d'énergie ultra-faible, leur durée de vie extrêmement longue et leur structure simple, ont rapidement gagné la faveur des fabricants d'écrans LCD. Alors, qu’est-ce qu’une LED exactement ? Qu’est-ce qui le rend si spécial ?
En fait, les LED (Light Emitting Diodes) ne constituent pas une technologie de pointe- ; elles sont omniprésentes dans notre vie quotidienne : panneaux d'affichage colorés, voyants lumineux de différentes couleurs sur les appareils électroménagers, rétroéclairage des boutons de téléphone portable, des phares de voiture, etc., tous utilisent des LED comme sources lumineuses.
Depuis leur invention dans les années 1960, les LED sont considérées comme la fin des tubes fluorescents et des ampoules, certains pensant même que les LED inaugureront une nouvelle ère d'éclairage, apparaissant à terme dans toutes les situations nécessitant un éclairage. Le principe de fonctionnement des LED est complètement différent de celui des lampes à incandescence et fluorescentes courantes ; Les LED sont essentiellement des dispositifs semi-conducteurs.
Le cœur d'une LED est une puce composée de semi-conducteurs de type P-et de type N-. A l'interface entre ces semi-conducteurs se trouve une fine couche à conductivité particulière, communément appelée jonction PN (PN Jonction Transistor). La jonction PN résiste à la diffusion des porteurs majoritaires dans les deux semi-conducteurs. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction PN, le courant circule de l'anode à la cathode. Au sein de la jonction PN, les porteurs minoritaires et majoritaires se recombinent et l'excès d'énergie est libéré sous forme de lumière. Les LED réalisent une conversion électro-optique basée sur ce principe. En fonction des propriétés physiques des matériaux semi-conducteurs, les LED peuvent émettre de la lumière de différentes longueurs d'onde et couleurs, allant de l'ultraviolet à l'infrarouge.
C'est précisément grâce au principe d'émission de lumière à semi-conducteur-des LED qu'elles possèdent de nombreux avantages tels qu'un rendement élevé, une longue durée de vie et un respect de l'environnement, ce qui en fait un remplacement idéal pour les CCFL.
