Wie funktionieren LED-Displays?

Leuchtdioden oder typischerweise als LEDs bekannt, dominieren heute jeden Aspekt unseres Lebens. Wir haben unzählige elektronische Komponenten um uns herum, wie Smartphones, Digitaluhren, Ampeln, Laptops und große Werbebildschirme; alle diese haben LED-Anzeigen. LEDs haben eine hohe Energieeffizienz und verbrauchen weniger Energie, was sie zu den am häufigsten verwendeten kommerziellen Bildschirmen macht.

LED-Displays sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich, aber sie funktionieren alle nach dem gleichen Grundprinzip. Diese haben eine spezialisierte Diode, die dem PN-Übergang elektrisch ähnlich ist. Dadurch kann eine LED-Anzeige den Strom in Vorwärtsrichtung weiterleiten, aber den Stromfluss in Rückwärtsrichtung blockieren.

Funktionsprinzip der LED-Anzeige

LEDs sind Halbleiterinstrumente, die elektrische Energie in Lichtenergie umwandeln, indem sie die Prinzipien der Quantentheorie anwenden. Basierend auf dieser Theorie geben Elektronen, wenn sie sich von einer höheren zu einer niedrigeren Ebene bewegen, Energie in Form von Photonen ab. Diese Energie der Photonen entspricht der Lücke zwischen dem unteren und dem höheren Niveau. Dieses Phänomen ist allgemein als Elektrolumineszenz bekannt.

LEDs bestehen aus einer dünnen Schicht stark dotiertem Halbleitermaterial. Die in Vorwärtsrichtung vorgespannte LED erzeugt Licht in Abhängigkeit von den als Halbleiter verwendeten Elementen. Dioden sind in einer LED in Vorwärtsrichtung vorgespannt. Dadurch können die Elektronen aus dem Halbleiterleitungsband mit dem Loch aus dem Valenzband rekombinieren. Das Energieniveau der Löcher ist im Vergleich zum Energieniveau der Elektronen geringer.

Wenn also die Rekombination von Elektronen und Löchern im Zustand von Licht und Wärme eine große Menge an Energie freisetzt, wird diese Energie ausreichend genutzt, um Photonen zu erzeugen. Die Photonen senden dann einfarbiges oder monochromatisches Licht aus. Da die LED eine dünne Schicht hat, können die Photonen den Übergang leicht verlassen und wegstrahlen, um eine helle, farbenfrohe Anzeige zu erzeugen.

Wie erzeugt eine Leuchtdiode Farbe?

Die Farbe der LED unterscheidet sich durch die im Halbleiterelement verwendeten Materialien. Die Leuchtdioden bestehen aus verschiedenen Halbleiterverbindungen, darunter Galliumarsenid (GaAs), Galliumphosphid (GaP), Galliumarsenidphosphid (GaAsP) und Galliumindiumnitrid (GaInN). Alle diese Elemente und ihre Legierungen werden in unterschiedlichen Verhältnissen gemischt, um einzigartige Farbkombinationen mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erzeugen.

Verschiedene Halbleiterverbindungen sind dafür verantwortlich, Licht in einem bestimmten Bereich des sichtbaren Lichtspektrums zu emittieren. Auch die Intensität des Lichts ist je nach Verbindung unterschiedlich. Die Wahl des Halbleitermaterials bestimmt also die Wellenlänge des Photons, was wiederum die Farbe des als Ergebnis emittierten Lichts unterscheidet.

 Arten von LEDs

LEDs sind eine Technologie der nächsten Generation und können daher je nach Bedarf in verschiedenen Formen und Größen entwickelt und mit unterschiedlichen Merkmalen versehen werden.

Hier werden wir schnell einige berühmte LED-Bildschirmtypen besprechen:

§ Standard-LED-Anzeige

Standard- oder flache LED-Displays sind die am weitesten verbreiteten Bildschirme. Sie verfügen über eine flache, dünne Oberfläche und bestehen aus einer Reihe von Leuchtdioden, um hochauflösende Displays zu erzeugen. Ein Standard-LED-Display ist für den Innen- und Außenbereich geeignet, da es ein helles, glänzendes Bild erzeugen kann, weshalb es bekanntermaßen als Outdoor-LED-Bildschirm bezeichnet wird.

§ Gebogene LED-Anzeige

Gekrümmte LED-Displays haben eine konkave Sichtfläche. Die flachen LED-Bildschirme sind um die Ecken gebogen, um eine attraktive Anzeige zu schaffen, die den Betrachtern einen besseren und breiteren Betrachtungswinkel bietet. Gekrümmte LEDs sind eine große Attraktion, da sie eine bessere Tiefe haben und sich an die periphere Sicht des Publikums anpassen können. Innen gekrümmte LEDs sind besonders für den Innenbereich bekannt, während außen gekrümmte LEDs für die Platzierung von Werbung verwendet werden.

§ Flexibler LED-Bildschirm

Flexible LED-Displays bestehen aus LED-Pixeln, die an einem biegsamen Material wie Gummi oder PCB befestigt sind. Zum Schutz der Schaltung des Displays enthalten sie auf beiden Seiten ein Isoliermaterial. Die flexiblen LED-Panels werden mit Magneten verbunden, um eine nahtlose Videoanzeige mit einem scharfen, klaren Bild zu schaffen. Diese Arten von LED-Anzeigen sind hochgradig anpassbar, sodass ein Hersteller von LED-Anzeigen verschiedene Formen erstellen kann. Sie sind einfach zu bedienen und zu warten.

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