TFT-Displays für Notebooks: LED- oder CCFL-Hinterleuchtung?

Welche Hinterleuchtung ist die »bessere«? Am Beispiel von Notebook-Anwendungen zeigt das Unternehmen Beck Elektronik die Vor- und Nachteile der beiden Typen auf.

Welche Hinterleuchtung ist die »bessere«? Am Beispiel von Notebook-Anwendungen zeigt das Unternehmen Beck Elektronik die Vor- und Nachteile der beiden Typen auf.

Im Notebook ist das Display immer ein Kompromiss zwischen optischen Eigenschaften und den speziellen Anforderungen der Applikation. Die in Notebooks verwendeten Displays werden unter anderem getrimmt auf möglichst geringen Stromverbrauch und möglichst geringe Bautiefe. Größtes Hindernis bei der weiteren Verbesserung dieser Eigenschaften ist die Hinterleuchtung.

Derzeit bestehen die so genannten Backlight-Units (BLU) meist aus einer oder zwei Kaltkathodenröhren, dem Lichtleiter, zwei Prismenfolien zur Lichtausrichtung, einer Diffuserfolie und entsprechenden Kunststoffrahmen. Die Einheiten werden von den Herstellern dieser Backlight-Units vormontiert an die Displayhersteller geliefert. Der Displayhersteller baut dann die Glasmatrix mit Elektronik auf die BLU. Um weitere Verbesserung bei den Eigenschaften Bautiefe und Stromverbrauch zu erreichen, wird versucht, die CCFL-Röhre durch Leuchtdioden zu ersetzen. Durch die Verwendung von Leuchtdioden sind sehr kleine Abmessungen möglich, das heißt nicht nur dünnere Displays, sondern auch Displays mit kleinerem Rand. Die Leistungsaufnahme lässt sich bei LEDs stufenlos bis auf einen ganz niedrigen Level einstellen. Weitere Vorteile finden sich in der Systemkonfiguration. Es ist keine Hochspannung notwendig. Das heißt der Inverter entfällt, die breiten Kontaktabstände und die hochspannungssichere Kabel- und Leiterbahnführungen sind nicht mehr notwendig. Der Platz zwischen den Scharnieren des Notebook-Deckels war bisher reserviert für den Inverter. Dort lassen sich jetzt weitere Bedienelemente platzieren.

Bevor sich die Hinterleuchtung mit LED-Lichtquelle auf breiter Front durchsetzen wird, sind noch einige Entwicklungen notwendig; zum Beispiel bei der LED-Lebensdauer. Typische Röhren für Notebooks haben eine Lebensdauer von 15.000 bis 30.000 Stunden. Typische Leuchtdioden für Backlights haben in der vorgesehenen Beschaltung eine Lebensdauer von 5.000 bis 15.000 Stunden, dies erscheint sehr wenig. Bei den PDA-Modellen hat man gelernt, dass 5.000 Stunden beim Nennstrom völlig ausreichend sind. Allerdings sind dort die Laufzeiten deutlich geringer. Notebooks werden häufig an der Stromversorgung als Desktop-Ersatz betrieben. Der Trick besteht nun darin, den Nennstrom deutlich unter 20 mA zu senken und die Anzahl der Leuchtdioden entsprechend zu erhöhen. Ein typischer Wert ist 16,6 mA bei 48 Leuchtdioden für ein 12,1-Zoll-Display. Damit lässt sich eine Lebensdauer von über 15.000 Stunden erreichen - bei einer Helligkeit von 220 cd/qm. Das sind Werte, die knapp besser sind als bei typischen CCFL-Hinterleuchtungen.