ЖУРНАЛ СТА 1/2009

Внешний вид конструкции дисплея 100i.12SV показан на рис. 4. Характеризующаяся ярким изобра жением (1500 кд/м 2 ) и достаточно вы соким контрастом новая 12,1 дюймо вая модель 150i.12X с форматом изоб ражения XGA предназначена для при менений, где требуется считывание изображения в условиях сильной внешней засветки при небольшой пот ребляемой мощности. Дисплей и встроенный инвертор при максималь ной яркости изображения потребляют менее 35 Вт. Для модели 150i.12X тоже характер ны небольшие габаритные размеры, прочность конструкции, широкий диа пазон рабочих температур и длитель ный срок службы (50 000 часов до уменьшения первоначального значе ния яркости изображения вдвое). Технические характеристики новых ЖК дисплеев компании i sft сведены в табл. 2. С РАВНЕНИЕ СИСТЕМ ПОДСВЕТКИ РАЗНЫХ ТИПОВ И ВЫБОР , СДЕЛАННЫЙ КОМПАНИЕЙ I SFT Так каким же образом можно дос тичь высоких технических параметров без изменения основной технологии? Стандартные CCFL запускаются с использованием дугового разряда. Важным компонентом, отвечающим наряду с другими составляющими за продолжительность срока службы лам пы, является ртуть внутри лампы; со держание ртути в одной лампе может превышать 5 мг, разрешённых директи вой RoHS. Кроме того, ток в лампе иногда увеличивается до 8 мА, что яв ляется причиной более быстрого старе ния стандартных CCFL. Между тем, для снижения стоимости дисплея ко личество используемых в системе зад ней подсветки ламп должно быть не большим, поэтому необходимо, чтобы каждая отдельная лампа обеспечивала высокую яркость. В целях более рационального исполь зования CCFL в процессе эксплуатации компания i sft разработала новые прин ципы производства ламп и их включе ния, а используемая в настоящее время технология третьего поколения (G3) была усовершенствована. Новые лампы четвёртого поколения (G4) получили обозначение aELED (в настоящее вре мя концепцию, принципы которой реа лизованы в данных изделиях, называют «e 3® »). Содержание ртути в источниках света aELED может быть снижено с 5 до 1 мг на одно устройство, тогда как эф фективность увеличена на 15% и свето отдача составляет 95 лм/Вт [2]. Сравне ние современной светодиодной (LED) технологии с технологией aELED, ис пользуемой в 32 дюймовом дисплее, показывает, что светодиодная подсветка существенно дороже и выделяет тепла в три раза больше (табл. 3). Причиной большого выделения тепла является то обстоятельство, что высокая эффектив ность светодиодов проявляется только при низкой яркости, а с увеличением тока светодиодов в целях повышения их яркости резко уменьшается световая от дача и значительное количество энер гии преобразуется в тепло. Поэтому энергетический баланс — в пользу ис пользования современных подсветок с CCFL. Применять светодиоды имеет смысл только тогда, когда другие при чины, такие как, например, требова ния к габаритным размерам, являются определяющими. В табл. 3 представлены результаты сравнения световой отдачи, потребляе мой мощности и стоимости между сис темами подсветки на CCFL, LED и aELED. Пример 32 дюймового дисп лея ясно показывает, что требуемое большое количество светодиодов дела ет LED подсветку весьма дорогостоя щей и что общая потребляемая мощ ность у неё всё ещё выше, чем у люми несцентных ламп. Компания i sft в системе задней подсветки своих дисплеев применяет исключительно люминесцентные лам пы с холодным катодом, созданные по собственной технологии. Специалисты компании считают, что применение светодиодов в системе задней подсвет ки дисплеев с размерами диагонали более 6,4" не является оптимальным решением на сегодняшний день [3], так как в этом случае более 90% свето вого потока теряется на пути к поверх ности дисплея и система задней подс ветки должна генерировать чрезмер ную яркость и быть высоко эффек тивной. Современным стандартным требова нием является обеспечение значения световой отдачи 30 лм/Вт. Это значе ние светоотдачи может быть получено не только CCFL, но и светодиодами высокой яркости. Однако при внима тельном изучении технических пара метров CCFL и LED становится ясно, что такое значение световой отдачи характерно для оборудования в не смонтированном виде, а светодиоды являются эффективными, только ес ли они не эксплуатируются в режиме максимальной яркости. Оптимальная мощность не обеспечивается при наи большей яркости, и здесь надо руковод ствоваться правилом «80/20»: КПД 80% при 20% яркости и наоборот. Эффек тивность генерации света является ос новным параметром для ярких диспле ев: часть входной мощности, которая не преобразуется в свет, превращается в бесполезное или даже вредное тепло. Это в большей степени свойственно светодиодам, поэтому высокие темпе ратуры являются для них главным вра гом. Усугубляет данную проблему тот факт, что тепло вырабатывается глав ным образом в центре светодиода, отку да его трудно отвести. Проблема тепло вых потерь может быть несущественной только при эксплуатации дисплея в ре жиме кратковременных включений, но в общем случае она значительно огра ничивает эксплуатационные возмож ности светодиодной подсветки. В отличие от питания CCFL напря жением светодиоды запитываются электрическим током. Отсюда те же са мые проблемы, что у силовых полупро водниковых компонентов, и прежде всего — старение вследствие диффузии при высоких температурах. По этой причине срок безотказной работы све тодиода может снизиться при высоких температурах до уровня ниже 20% от номинального значения. На таком фо не применение системы с CCFL имеет 48 СТА 1/2009 АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / ОТОБ РАЖЕ НИЕ ИНФОРМАЦИИ www.cta.ru Технология CCFL aELED (e 3 ) LED Световая отдача, лм/Вт 40–60 ~95 30 Световой поток, лм 310 750 35 Стоимость одной штуки, евро 2 2 1,5 Пример системы подсветки для 32" дисплея Требуемый световой поток, лм 8000 8000 8000 Количество источников света 26 11 230 Суммарная стоимость источников света, евро 52 22 345 Суммарная потребляемая мощность (без запуска), Вт 160 84 267 Таблица 3 Сравнение систем подсветки на CCFL, aELED и LED по светоотдаче, потребляемой мощности и стоимости © СТА-ПРЕСС