Comment fonctionne l'affichage LED ?
Comment fonctionne l'affichage LED ?
Les diodes électroluminescentes, plus communément appelées LED, sont omniprésentes dans notre vie quotidienne. De nombreux appareils électroniques nous entourent : smartphones, horloges numériques, feux de circulation, ordinateurs portables et grands écrans publicitaires , tous équipés d’écrans LED. Grâce à leur haute efficacité énergétique et à leur faible consommation, les LED constituent actuellement la technologie d’affichage commerciale la plus répandue.
Les écrans LED existent sous différentes formes et tailles, mais ils fonctionnent tous selon le même principe de base. Ils sont équipés d'une diode spécialisée, électriquement similaire à une jonction PN. Celle-ci permet à l'écran LED de laisser passer le courant dans le sens direct, mais de bloquer le courant dans le sens inverse.
Principe de fonctionnement de l'écran LED
La LED est un dispositif semi-conducteur qui convertit l'énergie électrique en énergie lumineuse selon le principe de la théorie quantique. Selon cette théorie, lorsque les électrons passent d'un niveau d'énergie supérieur à un niveau inférieur, ils émettent de l'énergie sous forme de photons. L'énergie d'un photon équivaut à l'écart entre le niveau d'énergie inférieur et le niveau d'énergie supérieur. Ce phénomène est communément appelé électroluminescence.
Les LED sont constituées d'une fine couche de matériau semi-conducteur fortement dopé. Les LED polarisées en direct produisent de la lumière grâce à l'élément utilisé comme semi-conducteur. Les diodes des LED sont polarisées en direct. Cela permet aux électrons de la bande de conduction du semi-conducteur de se recombiner avec les trous de la bande de valence. Le niveau d'énergie des trous est inférieur à celui des électrons.
Ainsi, lorsque la recombinaison des électrons et des trous libère une grande quantité d'énergie à l'état photothermique, cette énergie est suffisante pour générer des photons. Ces derniers émettent alors une lumière monochromatique. Grâce à la finesse des couches de la LED, les photons peuvent facilement quitter la jonction et rayonner, produisant un affichage lumineux et coloré.
Comment les diodes électroluminescentes produisent-elles de la couleur ?
Les couleurs des LED se distinguent par les matériaux utilisés dans leurs composants semi-conducteurs. Les diodes électroluminescentes sont fabriquées à partir de différents composés semi-conducteurs, notamment l'arséniure de gallium (GaAs), le phosphure de gallium (GaP), l'arséniure-phosphure de gallium (GaAsP) et le nitrure de gallium-indium (GaInN). Tous ces éléments et leurs alliages sont mélangés dans des proportions variables pour produire des combinaisons de couleurs uniques à différentes longueurs d'onde.
Différents composés semi-conducteurs sont responsables de l'émission de lumière dans des régions spécifiques du spectre visible. L'intensité lumineuse varie également d'un composé à l'autre. Ainsi, le choix du matériau semi-conducteur détermine la longueur d'onde du photon, ce qui différencie la couleur de la lumière émise.
Types de LED
La LED est une technologie de nouvelle génération, elle peut donc être développée sous différentes formes, tailles et se voir attribuer différentes fonctions selon les besoins.
Ici, nous allons discuter rapidement de certains des types d’écrans LED bien connus :
*Affichage standard
Les écrans LED standards ou plats sont les plus répandus. Leur surface est plane et fine et ils sont constitués d'un ensemble de diodes électroluminescentes pour des affichages haute résolution. L'écran LED standard convient aussi bien à une utilisation en intérieur qu'en extérieur, car il produit une image brillante et lumineuse, d'où son nom d'écran LED d'extérieur.
*Écran incurvé
Les écrans LED incurvés présentent une surface de visualisation concave. Les angles de l'écran LED plat sont incurvés pour créer un affichage attrayant offrant un angle de vision plus large et plus agréable. Les LED incurvées sont particulièrement attractives car elles offrent une meilleure profondeur et s'adaptent à la vision périphérique de l'utilisateur. Les LED incurvées intérieurement sont particulièrement appréciées pour une utilisation en intérieur, tandis que les LED incurvées extérieurement sont utilisées pour l'affichage publicitaire.
*Affichage flexible
Les écrans LED flexibles sont constitués de pixels LED fixés sur des matériaux flexibles tels que le caoutchouc ou les circuits imprimés. Afin de protéger les circuits du moniteur, ils sont recouverts d'un matériau isolant sur leurs deux faces. Les panneaux LED flexibles sont assemblés par des aimants pour créer un affichage vidéo fluide et des images nettes. Ces types d'écrans LED sont hautement personnalisables, permettant aux fabricants de créer différentes formes. Ils sont également faciles à utiliser et à entretenir.
