جميع شاشات LCD هي أجهزة عرض معلومات سلبية، ولكي تصل الصورة المولدة إلى العين البشرية، يجب إضاءتها، في أبسط الحالات، بالضوء الخارجي الطبيعي. في حالة عدم وجود إضاءة خارجية، أو في حالة عدم كفاية الضوء الطبيعي، يمكن استخدام مصدر ضوء صناعي، وفيما يتعلق بهذا، تعمل معظم شاشات LCD الحديثة في أحد أوضاع العرض الثلاثة (انظر الشكل 1 أ، ب، ج): في انعكاس الوضع الكامل، حيث ينعكس الضوء الخارجي من العاكس الموجود خلف الشاشة (أ)؛ في الوضع شبه العاكس، حيث يعكس العاكس الضوء الخارجي، ولكنه قادر على نقل الضوء من مصدر الضوء الموجود خلفه (ب)؛ وفي وضع الإضاءة الخلفية، حيث لا يوجد عاكس يعكس الضوء الخارجي ويتم استخدام مصدر ضوء خاص لإضاءة الصورة (ج).

أ) عاكس مدمج مع مستقطب خلفي يعكس الضوء الخارجي. الاستهلاك ضئيل

ب) يعكس العاكس الشفاف المدمج مع المستقطب الخلفي الضوء القادم من مقدمة شاشة LCD، لكنه يسمح لضوء الإضاءة الخلفية بالمرور من الجزء الخلفي للعاكس. يساعد إطفاء الإضاءة الخلفية في ظروف الإضاءة الجيدة على تقليل الاستهلاك.

ج) لا يوجد عاكس أو شبه عاكس - هناك حاجة إلى الإضاءة الخلفية فقط. غالبا ما تستخدم مع الصور السلبية

أرز. 1. أوضاع عرض LCD

تسمى التقنية التي تستخدم مصدر ضوء خاص "الإضاءة الخلفية". يتم استخدام العديد من التقنيات لتنفيذ الإضاءة الخلفية:

الإضاءة الخلفية الكهربائية (EL).

توفر الإضاءة الكهربائية إضاءة موحدة وهي مصنوعة بتصميم رقيق وخفيف (انظر الشكل 2).

أرز. 2. تصميم الإضاءة الخلفية كهربائيا

وتنتج مجموعة متنوعة من الألوان، بما في ذلك اللون الأبيض، الذي يستخدم غالبًا في شاشات LCD. الاستهلاك مع الإضاءة الكهربائية منخفض نسبيًا، ولكن لتنظيمه من الضروري تنظيم جهد متناوب في النطاق من 80 إلى 100 فولت بتردد نموذجي يبلغ حوالي 400 هرتز. يتم تنظيم هذا الجهد بواسطة محولات خاصة تقوم بتحويل جهد التيار المستمر البالغ 5 أو 12 أو 24 فولت إلى الجهد المتردد العالي المطلوب. هذا هو النوع الأكثر اقتصادا من الإضاءة الخلفية من حيث الاستهلاك ويستخدم غالبًا في الأجهزة التي تعمل بالبطارية. يبلغ عمر الإضاءة الخلفية المتوهجة كهربائيًا (تم تقليل السطوع بمقدار النصف عن الأصل) حوالي 3 - 5 آلاف ساعة ويعتمد على السطوع المحدد (انظر الشكل 3.).

أرز. 3. عمر الإضاءة الخلفية EL، اعتماد العمر على السطوع المحدد

السمات المميزة للإضاءة الخلفية الكهربائية (EL):

• يوفر مصدر الضوء المسطح، بسمك أقصى 1.3 مم (بحد أقصى 1.5 مم بما في ذلك الخيوط)، إضاءة موحدة وبسيطة من الناحية التكنولوجية لمنطقة كبيرة
• نطاق واسع من جهد الإمداد، من 60 إلى 1000 هرتز تيار متردد مع أقصى جهد 150 فولت. مع محولات التعزيز، يمكن توفير الطاقة من بطارية واحدة بجهد 1.5 فولت.
• لون التوهج: الأخضر والأزرق والأصفر والأخضر والأبيض.
• خصائص التشغيل للوحدات النموذجية: جهد الإمداد 110 فولت بتردد 400 هرتز، والاستهلاك 8 مللي أمبير (عند Ta = 20 درجة مئوية، والرطوبة النسبية 60٪).
• نطاق درجة حرارة التشغيل: من 0 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية، نطاق درجة حرارة التخزين: -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية

الإضاءة الخلفية بالصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).

توفر الإضاءة الخلفية LED أطول عمر خدمة - 50 ألف ساعة على الأقل، وهي أكثر سطوعًا من الإضاءة الخلفية EL. يتم تنظيم الإضاءة الخلفية بواسطة أجهزة الحالة الصلبة، وبالتالي يمكن أن تعمل مباشرة من مصدر 5 فولت - دون استخدام المحولات، ومع ذلك، لحماية LED (للحد من التيار)، يوصى بتثبيت مقاومات محدودة. توجد سلسلة من الثنائيات الباعثة للضوء على طول الأسطح الجانبية للشاشة (ب)، أو على شكل مصفوفة أسفل الناشر (أ) وتوفر إضاءة ساطعة وموحدة (انظر الشكل 4 أ، ب).

أ) مصفوفة الإضاءة الخلفية. يسمح استخدام الإضاءة الخلفية للمصفوفة بإضاءة موحدة للشاشات الكبيرة

ب) الإضاءة الجانبية. يسمح الجمع بين LED ودليل الضوء (Light Guide) بتنفيذ تصميم الإضاءة الخلفية منخفض الارتفاع

أرز. 4. تصميمات المصفوفة والإضاءة الجانبية LED

يتم استخدام الإضاءة الجانبية في الوحدات التي تحتوي على ما يصل إلى 20 مساحة مألوفة على التوالي. مع أكثر من 20 مساحة مألوفة، تخلق الإضاءة الجانبية منطقة أكثر قتامة من الحواف. للقضاء على هذا العيب، ستستخدم بعض الشركات تدابير خاصة، على سبيل المثال، تنظيم إضاءة إضافية من الأعلى.

توفر الإضاءة الخلفية Matrix LED إضاءة أكثر سطوعًا واتساقًا. عند تصميم مثل هذه الإضاءة، الاستهلاك هو العامل الحاسم. لا يُنصح باستخدامها في التطبيقات التي تعمل بالبطارية حيث يجب الحفاظ على الإضاءة الخلفية في جميع الأوقات.

تعمل مصابيح LED الخلفية بجهد إمداد يبلغ 4.2 فولت (نموذجي)، ويتم تحديد استهلاك الإضاءة الخلفية LED من خلال عدد الثنائيات التي يتم تشغيلها، وبالتالي، مع زيادة حجم الشاشة، يزداد الاستهلاك أيضًا، ويتراوح من 30 إلى أكثر من 200 مللي أمبير.

يمكن أن تكون الإضاءة الخلفية LED بألوان مختلفة، بما في ذلك اللون الأبيض، ولكن في أغلب الأحيان، يتم استخدام الإضاءة الخلفية باللون الأصفر والأخضر. على الرغم من أن استهلاك LED أعلى من استهلاك EL، إلا أن انبعاث الضوء من الإضاءة الخلفية LED أعلى. من الممكن التحكم في سطوع الضوء باستخدام مقياس الجهد أو وحدة تحكم PWM.

مع الأخذ في الاعتبار تكلفة المحولات المستخدمة مع EL، يصبح استخدام الإضاءة الخلفية LED اقتصاديًا للغاية. سمك الوحدة ذات الإضاءة الخلفية LED أكبر بمقدار 2-4 مم من سمك الوحدة ذات الإضاءة الخلفية EL أو بدون إضاءة خلفية.

السمات المميزة للإضاءة الخلفية LED:

• جهد إمداد منخفض، لا حاجة لاستخدام محولات خاصة.
• دورة حياة طويلة: أكثر من 100 ألف ساعة (في المتوسط).
• إمكانية الإضاءة بالألوان الأحمر والأخضر والبرتقالي والأبيض، وإمكانية الإضاءة متعددة الألوان (قابلة للتحويل).
• إمكانية تنظيم الإضاءة الجانبية والمصفوفة
• جهد الإمداد النموذجي 4.2 فولت، الاستهلاك من 30 إلى أكثر من 200 مللي أمبير، السطوع 250 شمعة/م.
• لا يوجد توليد الضوضاء.

الإضاءة الخلفية لمصباح الفلورسنت الكاثود البارد (CCFL).

تتميز المصابيح الخلفية CCFL باستهلاك منخفض نسبيًا وضوء أبيض ساطع جدًا. يتم استخدام تقنيتين: الإضاءة المباشرة والجانبية (انظر الشكل 5 أ و5 ب).

في كلتا الحالتين، مصدر الضوء هو مصابيح الفلورسنت ذات الكاثود البارد (مصادر بقعة الضوء المحلية)، والتي يتم توزيع الضوء منها على كامل مساحة الشاشة بواسطة الناشرات وأدلة الضوء. تسمح الإضاءة الجانبية بتنفيذ وحدات ذات سماكة منخفضة واستهلاك أقل. تُستخدم الإضاءة الخلفية CCFL بشكل أساسي في شاشات LCD الرسومية وعمر خدمة الإضاءة الخلفية CFL أعلى من عمر الإضاءة الخلفية EL - ما يصل إلى 10 - 15 ألف ساعة.

يوفر CCFL إضاءة الأسطح الكبيرة، وبالتالي فهو يستخدم بشكل أساسي في شاشات العرض المسطحة الكبيرة. الميزة الكبرى لـ CCFL هي القدرة على إنتاج لون الورق الأبيض، مما يجعل CCFL عمليا المصدر الوحيد للإضاءة لشاشات العرض الملونة. لتشغيل مصابيح الفلورسنت، يلزم وجود محولات تزيد الجهد إلى 270 - 300 فولت تيار متردد.

السمات المميزة للإضاءة الخلفية مع مصابيح الفلورسنت ذات الكاثود البارد (CCFL):

• إضاءة عالية
• متانة أكبر
• الاستهلاك المنخفض
• الإشعاع الأبيض
• الإضاءة المباشرة والجانبية
• تستخدم مع وحدات عرض LCD متعددة الألوان و/أو نقطية

يوضح الجدول أدناه الخصائص المقارنة للأنواع الثلاثة الرئيسية للإضاءة الخلفية وتطبيقاتها الرئيسية.

نوع الفرع الفرعي	يستخدم نشوئها، اعتمادا على ظروف الإضاءة	استهلاك	يكلف- كوبري	أجناس- نشوئها RFI	سيطرة سطوع	ملحوظة: تطلعات
لا	لا ينطبق في ظروف الإضاءة المنخفضة	الأفضل (لا يستهلك بطبيعته)	الأقل	غائب	غير مستعمل
إل		جيد جداً 30 ميغاواط	جيد	طفيفة (في الترددات المنخفضة)	سطوع ثابت	يفضل للأجهزة التي تعمل بالبطارية
قاد	يمكن استخدامها في جميع ظروف الإضاءة	جيد 60 ميغاواط	جيد	غائب	قابل للتعديل على نطاق واسع	غالبا ما تستخدم في شاشات العرض الصغيرة
CCFL	غير مناسب للاستخدام في ظروف الإضاءة الساطعة	كبيرة 700 ميغاواط	الأطول	في بعض الأحيان (على تردد عال)	قابل للتعديل ضمن نطاق محدود	غالبًا ما يستخدم في شاشات العرض الرسومية الكبيرة

خصائص مصابيح الفلورسنت الكاثود البارد

القيم القصوى

الخصائص الكهربائية

الخصائص البصرية

معامل	شروط القياس	الحد الأدنى	عادي	أقصى	الوحدات
متوسط ​​السطوع		400	450	-	قرص مضغوط/م2
توحيد السطوع	تيار خرج العاكس = 5 مللي أمبير	70%	-	-
اللونية المحور X	تيار خرج العاكس = 5 مللي أمبير	0.30	0.32	0.34
اللونية للمحور Y	تيار خرج العاكس = 5 مللي أمبير	0.36	0.38	0.40

السمة المميزة لهذه الإضاءة الخلفية هي توزيعها الموحد عبر الشاشة. إذا كان جوهر الإضاءة الخلفية LED التقليدية هو LED في مكان ما على جانب الاتصال الهاتفي، فعندئذٍ مع الإصدار الكهربائي إما تضيء الخلفية بأكملها، باستثناء الأرقام، أو الأرقام نفسها، باستثناء الخلفية.

ما هو جوهر هذا النوع من الإضاءة وكيف يعمل. تجدر الإشارة إلى أن هذا ممكن بسبب تأثير التألق الكهربائي - التألق المثار بواسطة مجال كهربائي. يحدث هذا بسبب إعادة التركيب الإشعاعي للإلكترونات وفتحات أشباه الموصلات. تطلق الإلكترونات في الحالة المثارة طاقتها على شكل فوتونات. المواد الأكثر استخدامًا للألواح هي كبريتيد الزنك وأشباه الموصلات III-V InP وGaAs وGaN. تم اكتشاف التأثير في القرن العشرين واستخدم على نطاق واسع في النصف الثاني منه. تُظهر الصورة ضوءًا ليليًا باستخدام هذه التقنية. وفي الصورة أدناه لوحة القيادة الخاصة بـ Doge Charger. أصبحت كرايسلر أول شركة تصنيع سيارات في العالم تقدم تقنية الإضاءة الخلفية الكهربائية في إنتاج السيارات.

في العديد من موديلات الساعات الرخيصة، نظرًا لتصميم القرص، عندما تكون البطارية فارغة، لا تتمكن الإضاءة الخلفية LED من إضاءة العقارب أو الأرقام. في حالة الإضاءة الخلفية EL، حتى مع الشحن المنخفض، ستظل الشاشة أو الأرقام متوهجة، ولو بشكل خافت. ولكن هذا سيكون كافيا لتحديد الوقت ليلا. لنفس السبب، وجدت الإضاءة الخلفية EL تطبيقًا واسعًا في الأجهزة المنزلية الكهربائية وإضاءة القرص والمعدات العسكرية. كمية الطاقة التي تستهلكها أقل بكثير من أجهزة الإضاءة التقليدية.

تُستخدم الإضاءة الخلفية الكهربائية على نطاق واسع في الساعات الإلكترونية من شركات مثل Shark. ولكن يمكن أيضًا دمج هذه التقنية في ساعات الكوارتز العادية (بالعقارب).

على سبيل المثال، تأتي جميع نماذج الساعات تقريبًا من شركة Timex الأمريكية مزودة بإضاءة خلفية EL مدمجة. التكنولوجيا الخاصة بهم حاصلة على براءة اختراع وتسمى Indiglo.

معلومات عامة عن شاشات الكريستال السائل

شاشات وألواح الكريستال السائل

تتمتع شاشات الكريستال السائل (LCD) بنفس مبدأ تشغيل صمام الضوء مثل مؤشرات الكريستال السائل التي تمت مناقشتها أعلاه. يمكنهم العمل إما للتفكير أو النقل. يمكن تصنيف البلورات السائلة إلى واحد من ثلاثة أنواع: لزج، أو خيطي، أو كوليستيري.

تشكل البلورات السائلة السماكية طبقات يكون فيها للجزيئات ترتيب منظم.

تحتوي البلورات السائلة الخيطية على ترتيب عشوائي للجزيئات وشاشة غير شفافة للضوء المنقول إلا حتى يتم وضع الجزيئات في مجال كهربائي. تُستخدم البلورات السائلة الخيطية على نطاق واسع في المؤشرات أحادية اللون وشاشات العرض بالأبيض والأسود.

تشكل البلورات السائلة الكولسترية، تحت تأثير المجال الكهربائي، طبقات تنزاح فيها الجزيئات بنفس الزاوية في الفضاء. يسمح هذا الظرف بوجود مصدر ضوء أبيض بالحصول على صورة ملونة على شاشة العرض. وهكذا، يتم استخدام البلورات السائلة الكولسترولية في شاشات الكريستال السائل الملونة.

نظرًا لأن البلورات السائلة لا تولد فوتونات، يلزم وجود مصدر ضوء خارجي لالتقاط الصورة. يتم وضعها إما خلف شاشة الكريستال السائل، أو أمامها، وفي هذه الحالة يمكن عادةً افتراض أنها تعمل في ناقل الحركة، أو على جانب الشاشة، وفي هذه الحالة يكون من المقبول أحيانًا افتراض أن الشاشة يعمل في التأمل. إذا تم وضع مصدر الضوء على جانب الشاشة، لأسباب تتعلق بالتصميم، فبفضل نظام المرايا، يسقط الإشعاع على منطقة عمله.

يتم توفير الإضاءة الخلفية الكهربية لشاشات الكريستال السائل بواسطة مصابيح التوهج الكهربي (EL)، التي يسقط ضوءها على عاكس شفاف ثم على جانب الشاشة المقابل لجانب مشاهدة المستخدم. لتشغيل مصباح كهربائي، تحتاج إلى مصدر طاقة ينتج جهدًا متناوبًا بتردد حوالي 400 هرتز وقيمة عادةً من 80 فولت إلى 100 فولت. في هذه الحالة، يتدفق تيار يتراوح من حوالي عشرة إلى عدة عشرات من المللي أمبير عبره المصباح. لذلك، تعتبر الإضاءة الخلفية الكهربائية اقتصادية ويوصى بها للأجهزة المحمولة. مزايا الإضاءة الخلفية الكهربائية: إضاءة موحدة للشاشة، متانة عالية (وقت التشغيل لا يقل عن 3000 ... 5000 ساعة)، سمك البناء من 1.5 ملم، وتتراوح درجة حرارة التشغيل النموذجية من 0 إلى 50 درجة مئوية. العيوب: كلما زاد سطوع مصابيح الإضاءة الخلفية الكهربائية، كلما قصر الوقت بين حالات الفشل. وتكلفة المصابيح مرتفعة جدا. لتشغيل مصباح كهربائي من مصدر طاقة منخفض الجهد، مثل البطارية أو البطارية، يلزم وجود محول تبديل.

تطبيق لوحات EL

أمان

من السهل جدًا استخدام شرائط الإضاءة لإضاءة السلالم والدرابزين وأي أسطح للإشارة إلى المخارج. إن خصوصية التوهج الكهربائي هي أن الضوء يكون مرئيًا حتى من خلال الضباب أو الدخان، لذلك في حالة الطوارئ يكون من السهل العثور على مخرج، على سبيل المثال، من غرفة مليئة بالدخان أثناء الحريق. في الوقت نفسه، باستخدام الاستهلاك المنخفض للورق الخفيف، من الممكن إنشاء مصدر ضوء مستقل بحيث يتوهج الشريط حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي بالكامل.

علامات وعلامات

باستخدام الورق المضيء، يمكنك إنشاء لافتات وإشارات ولوحات إرشادية وإشارات تحمل شعار الشركة. يمكن أن يحل الورق المضيء محل لافتات النيون، وخاصة الصناديق المضيئة، حيث يؤدي استخدام الورق المضيء إلى تقليل سمك الصناديق بشكل كبير، والتي عادة ما لا تقل عن 40 ملم. يبلغ سمك الورقة المضيئة 0.5 مم فقط، وبهذا السماكة يكون وزنها لكل وحدة مساحة صغيرًا جدًا، مما يجعل من الممكن تقليل ليس فقط أبعاد العلامات الموجودة عليها، ولكن أيضًا تقليل الوزن الإجمالي، مما يجعل فمن الأسهل تثبيت مثل هذه العلامات وجعل استخدامها أكثر أمانًا.

بنيان

إحدى المجالات المثيرة للاهتمام لاستخدام الورق الخفيف هي الإضاءة المعمارية. يمكن أن يكون هذا إما إضاءة النوافير (الورق الخفيف المصفح محمي بشكل موثوق من الرطوبة) وواجهات المباني أو الإضاءة الداخلية في الداخل.

السيارات

تسمح مرونة الورق الخفيف وموثوقيته باستخدامه في ظروف الطريق الصعبة والرطوبة العالية ونطاق واسع من درجات الحرارة، مما يعني أنه يمكنك تغيير نمط إضاءة سيارتك من الداخل والخارج. تبدو إضاءة الطريق أسفل أسفل السيارة مثيرة للإعجاب، وكذلك الخطوط المضيئة الموجودة على أبواب السيارة عند القيادة. لاستخدام الورق الخفيف في السيارة، نقوم بتجهيز الورق الخفيف بمصدر طاقة خاص بقوة 12 فولت.

شاشات الكريستال السائل (LCD) هي أجهزة عرض معلومات سلبية. لكي تتمكن العين البشرية من إدراك الصورة المشكلة، يجب أن تكون مضاءة، في أبسط الحالات، بالضوء الخارجي الطبيعي. عندما لا يكون هناك ضوء طبيعي كاف أو لا يوجد، يمكن استخدام مصدر ضوء صناعي للعرض.

تعمل معظم شاشات LCD الحديثة في أحد أوضاع العرض الثلاثة: وضع الانعكاس الكلي، حيث ينعكس الضوء الخارجي من عاكس موجود خلف الشاشة (الشكل 1أ)؛ في وضع شبه الانعكاس، حيث يعكس العاكس الضوء الخارجي، ولكنه قادر على نقل الضوء من مصدر الضوء الموجود خلفه (الشكل 1، ب)؛ في وضع الإضاءة الخلفية، حيث لا يوجد عاكس يعكس الضوء الخارجي ويتم استخدام مصدر ضوء خاص لإلقاء الضوء على الصورة (الشكل 1، ج).

أرز. 1. أوضاع عرض LCD

تسمى التقنية التي تستخدم مصدر ضوء خاص "الإضاءة الخلفية". لتنفيذ الإضاءة الخلفية، يتم استخدام العديد من التقنيات، والتي سيتم مناقشتها أدناه.

الإضاءة الخلفية الكهربائية (EL).

توفر الإضاءة الكهربائية إضاءة موحدة وهي مصنوعة بتصميم رقيق وخفيف (الشكل 2).

أرز. 2. تصميم الإضاءة الخلفية كهربائيا

تنتج هذه الإضاءة الخلفية مجموعة متنوعة من الألوان، بما في ذلك اللون الأبيض، الذي يستخدم غالبًا في شاشات LCD. الاستهلاك مع الإضاءة الكهروضوئية منخفض نسبيًا، لكن تنظيمها يتطلب مصدر جهد متناوب قدره 80...100 فولت بتردد حوالي 400 هرتز (القيمة النموذجية). يتم استخدام محولات DC/DC كمصدر، حيث تحول جهد تيار مباشر قدره 5 أو 12 أو 24 فولت إلى جهد متناوب بالقيمة المطلوبة. هذا هو النوع الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة من الإضاءة الخلفية ويستخدم غالبًا في الأجهزة التي تعمل بالبطارية. يبلغ العمر الافتراضي للإضاءة الخلفية الكهربائية (تم تقليل السطوع بمقدار النصف عن الأصل) حوالي 3...5 ألف ساعة ويعتمد على السطوع المحدد (الشكل 3).

أرز. 3. عمر الإضاءة الخلفية EL، اعتماد العمر على السطوع المحدد

السمات المميزة للإضاءة الخلفية الكهربائية:

• يوفر مصدر الضوء المسطح بسمك أقصى يبلغ 1.3 مم (1.5 مم بما في ذلك الخيوط) إضاءة موحدة لمساحة كبيرة؛
• نطاق واسع من جهد إمداد التيار المتردد (القيمة القصوى 150 فولت) بتردد 60...1000 هرتز. في حالة توفر محولات التعزيز، يمكن تشغيلها بواسطة بطارية واحدة بجهد 1.5 فولت؛
• لون التوهج: الأخضر والأزرق والأصفر والأخضر والأبيض؛
• خصائص أداء وحدات الطاقة النموذجية: جهد الخرج 110 فولت بتردد 400 هرتز؛ الحمل الحالي 8 مللي أمبير (عند Ta = 20 درجة مئوية والرطوبة النسبية 60٪)؛
• نطاق درجة حرارة التشغيل - من 0 إلى 50 درجة مئوية؛
• تتراوح درجة حرارة التخزين من -20 إلى 60 درجة مئوية.

الإضاءة الخلفية بالصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).

تتميز الإضاءة الخلفية LED بأطول عمر خدمة - 50 ألف ساعة على الأقل - وسطوع أكبر من الإضاءة الخلفية EL. يتم توفير الإضاءة الخلفية بواسطة أجهزة الحالة الصلبة وبالتالي يمكن تشغيلها مباشرة من مصدر جهد 5 فولت دون استخدام المحولات. ومع ذلك، للحد من التيار من خلال LED، يجب تثبيت المقاومات الحالية. توجد سلسلة من مصابيح LED على طول الأسطح الجانبية للشاشة أو على شكل مصفوفة أسفل الناشر (المبعثر) وتوفر إضاءة مشرقة وموحدة (الشكل 4، أ، ب).

أرز. 4. تصميمات المصفوفة والإضاءة الجانبية LED

يتم استخدام الإضاءة الجانبية في الوحدات التي يصل عدد الأحرف فيها إلى 20 حرفًا. عندما يزيد عدد الأحرف عن 20، تتشكل منطقة داكنة في وسط شاشة LCD مقارنة بالحواف. للقضاء على هذا العيب، يتم استخدام تدابير خاصة، على سبيل المثال، إضاءة إضافية من الأعلى.

توفر الإضاءة الخلفية Matrix LED إضاءة أكثر سطوعًا واتساقًا. عند تصميم مثل هذه الإضاءة، الاستهلاك هو العامل الحاسم. لا يُنصح باستخدامه في الأجهزة التي تعمل بالبطارية والتي تتطلب تشغيل الإضاءة الخلفية طوال الوقت.

تعمل المصابيح الخلفية LED بجهد إمداد يبلغ 4.2 فولت (القيمة النموذجية). يتم تحديد استهلاك الإضاءة الخلفية من خلال عدد مصابيح LED قيد التشغيل، وبالتالي، مع زيادة حجم الشاشة، يزداد الاستهلاك، حيث يتراوح من 30 إلى 200 مللي أمبير أو أكثر.

يمكن أن يكون لون الإضاءة الخلفية LED مختلفا، بما في ذلك اللون الأبيض، ولكن الإضاءة الخلفية الصفراء والأخضر غالبا ما تستخدم. انبعاث الضوء الخاص بها أعلى من الإضاءة الخلفية EL. من الممكن التحكم في سطوع الضوء باستخدام مقياس الجهد أو وحدة تحكم PWM.

مع الأخذ في الاعتبار تكلفة المحولات المستخدمة مع EL، يعد استخدام الإضاءة الخلفية LED أكثر اقتصادا. يبلغ سمك الوحدة ذات الإضاءة الخلفية LED 2-4 مم أكثر من سمك الوحدة ذات الإضاءة الخلفية EL أو بدون إضاءة خلفية.

السمات المميزة للإضاءة الخلفية LED:

• جهد إمداد منخفض، لا حاجة لاستخدام محولات خاصة؛
• دورة حياة طويلة - في المتوسط ​​أكثر من 100 ألف ساعة؛
• إمكانية الإضاءة بالألوان الأحمر والأخضر والبرتقالي والأبيض أو إضاءة متعددة الألوان (قابلة للتحويل)؛
• الإضاءة الجانبية أو المصفوفة.
• جهد الإمداد النموذجي - 4.2 فولت ؛ الاستهلاك من 30 إلى - 200 مللي أمبير وما فوق؛ السطوع - 250 شمعة / م؛
• لا توليد الضوضاء.

الإضاءة الخلفية لمصباح الفلورسنت الكاثود البارد (CCFL).

تتميز الإضاءة الخلفية CCFL باستهلاك منخفض نسبيًا وضوء أبيض ساطع جدًا. يتم استخدام تقنيتين: الإضاءة المباشرة والجانبية (الشكل 5، أ، ب).

أرز. 5. تصميمات الإضاءة المباشرة والجانبية بمصابيح الفلورسنت ذات الكاثود البارد

في كلتا الحالتين، مصدر الضوء هو مصابيح الفلورسنت ذات الكاثود البارد (مصادر بقعة الضوء المحلية)، والتي يتم توزيع الضوء منها على كامل مساحة الشاشة بواسطة الناشرات وأدلة الضوء. تتيح الإضاءة الجانبية إمكانية تنفيذ وحدات ذات سماكة صغيرة واستهلاك أقل. تُستخدم الإضاءة الخلفية CCFL بشكل أساسي في شاشات LCD الرسومية، وعمر الخدمة للإضاءة الخلفية CCFL أعلى من عمر الإضاءة الخلفية EL - ما يصل إلى 10-15 ألف ساعة.

يوفر CCFL إضاءة الأسطح الكبيرة، لذلك يتم استخدامه بشكل أساسي في شاشات العرض المسطحة الكبيرة. الميزة الكبيرة لـ CCFL هي القدرة على إنتاج لون الورق الأبيض، مما يجعل CCFL عمليًا المصدر الوحيد للإضاءة الخلفية لشاشات العرض الملونة. تتطلب مصابيح الفلورسنت محولات ذات جهد خرج تيار متردد يتراوح من 270 إلى 300 فولت للتشغيل.

السمات المميزة للإضاءة الخلفية مع مصابيح الفلورسنت ذات الكاثود البارد (CCFL):

إضاءة عالية؛

متانة؛

الاستهلاك المنخفض؛

الإشعاع الأبيض

الإضاءة المباشرة والجانبية

تستخدم مع وحدات عرض LCD متعددة الألوان و/أو نقطية.

في الجدول توضح الجداول 1-3 خصائص مصابيح الفلورسنت ذات الكاثود البارد.

الجدول 1. القيم القصوى

الجدول 2. الخصائص الكهربائية

الجدول 3. الخصائص البصرية

في الجدول أدناه. 4 يوفر الخصائص المقارنة للأنواع الثلاثة الرئيسية للإضاءة الخلفية ومجالات تطبيقها الرئيسية.

الجدول 4.

نوع الإضاءة الخلفية	يستخدم نشوئها، اعتمادا على ظروف الإضاءة	استهلاك	سعر	جيل آر إف آي	سيطرة سطوع	ملحوظات
لا	لا ينطبق في ظروف الإضاءة المنخفضة	الأفضل (لا يستهلك بطبيعته)	الأقل	غائب	غير مستعمل
إل		جيد جداً 30 ميغاواط	متوسط	طفيفة (في الترددات المنخفضة)	سطوع ثابت	يفضل مناسبة للأجهزة التي تعمل بالبطارية
قاد	يمكن استخدامها في جميع ظروف الإضاءة	جيد 60 ميغاواط	متوسط	غائب	قابل للتعديل على نطاق واسع	غالبا ما تستخدم في شاشات العرض الصغيرة
CCFL	غير مناسب للاستخدام في ظروف الإضاءة الساطعة	كبيرة 700 ميغاواط	الأطول	في بعض الأحيان (على تردد عال)	قابل للتعديل ضمن نطاق محدود	غالبًا ما يستخدم في شاشات العرض الرسومية الكبيرة