Come funzionano i display a LED?

I diodi a emissione di luce o tipicamente noti come LED, dominano ogni aspetto della nostra vita oggi. Abbiamo una miriade di componenti elettronici intorno a noi, come smartphone, orologi digitali, semafori, laptop e grandi schermi pubblicitari; tutti questi hanno display a LED. I LED hanno un'elevata efficienza energetica e consumano meno energia, il che li rende lo schermo commerciale più utilizzato.

I display a LED sono disponibili in diverse forme e dimensioni, ma funzionano tutti secondo lo stesso principio di base. Questi hanno un diodo specializzato che è elettricamente simile alla giunzione PN. Ciò consente a un display a LED di far passare la corrente nella direzione in avanti ma blocca il flusso di corrente nella direzione all'indietro.

Principio di funzionamento del display a LED

I LED sono strumenti a semiconduttore che trasferiscono energia elettrica in energia luminosa utilizzando i principi della teoria quantistica. Sulla base di questa teoria, quando gli elettroni si spostano da un livello superiore a uno inferiore, emettono energia sotto forma di fotoni. Questa energia dei fotoni è equivalente al divario tra il livello inferiore e quello superiore. Questo fenomeno è comunemente noto come elettroluminescenza.

I LED sono costituiti da un sottile strato di materiale semiconduttore fortemente drogato. Il LED polarizzato in avanti produce luce a seconda degli elementi utilizzati come semiconduttore. I diodi sono polarizzati in avanti in un LED. Ciò consente agli elettroni della banda di conduzione del semiconduttore di ricombinarsi con il foro della banda di valenza. Il livello di energia dei buchi è minore rispetto al livello di energia degli elettroni.

Quindi, quando la ricombinazione di elettroni e lacune rilascia un'ampia quantità di energia nello stato di luce e calore, questa energia viene sufficientemente utilizzata per produrre fotoni. I fotoni emettono quindi un singolo colore o luce monocromatica. Poiché il LED ha uno strato sottile, i fotoni possono facilmente lasciare la giunzione e irradiarsi per produrre un display luminoso e colorato.

In che modo un diodo a emissione di luce produce colore?

Il colore del LED si distingue per i materiali utilizzati nell'elemento semiconduttore. I diodi emettitori di luce sono costituiti da diversi composti semiconduttori, tra cui arseniuro di gallio (GaAs), fosfuro di gallio (GaP), fosfuro di arseniuro di gallio (GaAsP) e nitruro di indio di gallio (GaInN). Tutti questi elementi e le loro leghe vengono miscelati in rapporti diversi per produrre combinazioni di colori uniche di lunghezze d'onda variabili.

Diversi composti semiconduttori sono responsabili dell'emissione di luce all'interno di una specifica regione dello spettro della luce visibile. Anche l'intensità della luce varia a seconda del composto. Quindi, la scelta del materiale semiconduttore determina la lunghezza d'onda del fotone e questo, a sua volta, distinguerà il colore della luce emessa come risultato.

 Tipi di LED

I LED sono una tecnologia di nuova generazione e, quindi, possono essere sviluppati in diverse forme, dimensioni e possono essere dotati di caratteristiche diverse in base alla domanda.

Qui discuteremo rapidamente di alcuni famosi tipi di schermi a LED:

§ Display a LED standard

I display a LED standard o piatti sono gli schermi più utilizzati. Presentano una superficie sottile e piatta e sono costituiti da una serie di diodi emettitori di luce per creare display ad alta risoluzione. Un display a led standard è adatto per uso interno ed esterno in quanto può produrre un'immagine brillante e lucida, motivo per cui è notoriamente chiamato schermo LED esterno.

§ Display a LED curvo

I display a LED curvi hanno una superficie di visualizzazione concava. Gli schermi piatti a LED sono piegati intorno agli angoli per creare un display attraente che offre agli spettatori un angolo di visione migliore e più ampio. I LED curvi sono una grande attrazione perché hanno una profondità migliore e possono essere regolati in base alla visione periferica del pubblico. I LED curvi interni sono particolarmente famosi per l'uso in interni, mentre i LED curvi esterni vengono utilizzati per posizionare annunci pubblicitari.

§ Schermo LED flessibile

I display LED flessibili sono costituiti da pixel LED fissati su un materiale flessibile come gomma o PCB. Per proteggere il circuito del display, contengono un materiale isolante su entrambi i lati. I pannelli LED flessibili sono uniti tramite magneti per creare un display video senza interruzioni con un'immagine nitida e chiara. Questi tipi di display a LED sono altamente personalizzabili, consentendo a un produttore di display a LED di creare forme diverse. Sono anche facili da usare e da mantenere.

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