Miten LED-näyttö toimii?

Valoa emittoivat diodit, jotka tunnetaan paremmin nimellä LEDit, hallitsevat nykyään jokaista elämämme osa-aluetta. Ympärillämme on lukemattomia elektronisia laitteita, kuten älypuhelimia, digitaalikelloja, liikennevaloja, kannettavia tietokoneita ja suuria mainosnäyttöjä, joissa kaikissa on LED-näyttö. Korkean energiatehokkuutensa ja alhaisen energiankulutuksensa ansiosta LEDit ovat tällä hetkellä eniten käytetty kaupallinen näyttötekniikka.

LED-näyttöjä on saatavilla monenmuotoisina ja -kokoisina, mutta ne kaikki toimivat samalla perusperiaatteella. Niissä on erikoisdiodi, joka on sähköisesti samanlainen kuin PN-liitos. Tämä sallii LED-näytön kulkea virran eteenpäin, mutta estää virran kulun vastakkaiseen suuntaan.

LED-näytön toimintaperiaate

LED on puolijohdelaite, joka muuntaa sähköenergiaa valoenergiaksi kvanttiteorian periaatteen avulla. Tämän teorian mukaan elektronit lähettävät energiaa fotonien muodossa, kun ne siirtyvät korkeammalta energiatasolta alemmalle energiatasolle. Tämä fotonin energia vastaa alemman ja korkeamman energiatason välistä etäisyyttä. Tämä ilmiö tunnetaan yleisesti elektroluminesenssina.

LEDit on valmistettu ohuesta, voimakkaasti seostetusta puolijohdemateriaalista. Eteenpäin suuntautuvat LEDit tuottavat valoa, joka perustuu puolijohteena käytettyyn alkuaineeseen. LEDien diodit ovat eteenpäin suuntautuvia. Tämä sallii puolijohteen johtavuusvyöhykkeen elektronien yhdistyä uudelleen valenssivyöhykkeen aukkojen kanssa. Aukkojen energiataso on alhaisempi kuin elektronien energiataso.

Kun elektronien ja aukkojen rekombinaatio vapauttaa suuren määrän energiaa fototermisessä tilassa, nämä energiat riittävät fotonien tuottamiseen. Fotonit lähettävät sitten monokromaattista tai yksiväristä valoa. Koska LEDien kerrokset ovat niin ohuita, fotonit voivat helposti poistua liitoksesta ja säteillä poispäin tuottaen kirkkaan ja värikkään näytön.

Miten valoa emittoivat diodit tuottavat väriä?

LEDien värit eroavat toisistaan puolijohdekomponenteissa käytettyjen materiaalien mukaan. Valoa emittoivat diodit valmistetaan erilaisista puolijohdeyhdisteistä, kuten galliumarsenidista (GaAs), galliumfosfidista (GaP), galliumarsenidifosfidista (GaAsP) ja galliumindiumnitridistä (GaInN). Kaikkia näitä alkuaineita ja niiden seoksia sekoitetaan eri suhteissa, jolloin saadaan aikaan ainutlaatuisia väriyhdistelmiä eri aallonpituuksilla.

Eri puolijohdeyhdisteet vastaavat valon emittoinnista näkyvän spektrin tietyillä alueilla. Myös valon intensiteetti vaihtelee yhdisteestä toiseen. Näin ollen puolijohdemateriaalin valinta määrää fotonin aallonpituuden, joka puolestaan erottaa emittoidun valon värin.

LEDien tyypit

LED on seuraavan sukupolven teknologiaa, joten sitä voidaan kehittää eri muotoisina ja kokoisina sekä sille voidaan antaa erilaisia toimintoja tarpeiden mukaan.

Tässä käymme läpi lyhyesti joitakin tunnettuja LED-näyttötyyppejä:

*Vakionäyttö

Tavalliset eli litteät LED-näytöt ovat yleisimmin käytettyjä näyttöjä. Niissä on tasaiset, ohuet pinnat ja ne koostuvat useista valoa emittoivista diodeista, jotka luovat korkean resoluution näyttöjä. Tavallinen LED-näyttö sopii sekä sisä- että ulkokäyttöön, koska se tuottaa kirkkaan ja kiiltävän kuvan, minkä vuoksi sitä kutsutaan ulkokäyttöön tarkoitetuksi LED-näytöksi.

*Kaareva näyttö

Kaarevissa LED-näytöissä on kovera katselupinta. Litteä LED-näyttö on kaareva kulmista, mikä luo houkuttelevan näytön, joka tarjoaa katsojille paremman ja laajemman katselukulman. Kaarevat LEDit ovat merkittävä vetonaula, koska niillä on parempi syvyys ja niitä voidaan säätää katsojan näkökentän mukaan. Sisäkaarevat LEDit ovat erityisen suosittuja sisäkäytössä, kun taas ulompia kaarevia LEDejä käytetään mainosten sijoittamiseen.

*Joustava näyttö

Joustavat LED-näytöt on valmistettu LED-pikseleistä, jotka on kiinnitetty joustaviin materiaaleihin, kuten kumiin tai piirilevyihin. Näytön piirien suojaamiseksi niissä on eristävää materiaalia molemmilla puolilla. Joustavat LED-paneelit on yhdistetty toisiinsa magneettien avulla, jolloin syntyy saumaton videonäyttö terävine kuvineen. Tällaiset LED-näytöt ovat erittäin muokattavissa, minkä ansiosta LED-näyttövalmistajat voivat luoda erilaisia muotoja. Ne ovat myös helppokäyttöisiä ja helppohoitoisia.

Ota yhteyttä saadaksesi lisää ratkaisuja