Come funziona il display a LED?

I diodi a emissione luminosa, più comunemente noti come LED, dominano ogni aspetto della nostra vita odierna. Innumerevoli dispositivi elettronici ci circondano, come smartphone, orologi digitali, semafori, laptop e grandi schermi pubblicitari, tutti dotati di display a LED. Grazie alla loro elevata efficienza energetica e al basso consumo energetico, i LED sono attualmente la tecnologia di visualizzazione commerciale più utilizzata.

I display a LED sono disponibili in diverse forme e dimensioni, ma funzionano tutti secondo lo stesso principio di base. Sono dotati di un diodo specializzato, elettricamente simile a una giunzione PN. Questo permette al display a LED di far passare corrente in avanti ma di bloccare il flusso di corrente in direzione opposta.

Principio di funzionamento dello schermo LED

Il LED è un dispositivo a semiconduttore che converte l'energia elettrica in energia luminosa utilizzando il principio della teoria quantistica. In base a questa teoria, quando gli elettroni si spostano da un livello energetico superiore a uno inferiore, emettono energia sotto forma di fotoni. L'energia di un fotone è equivalente all'intervallo tra il livello energetico inferiore e quello superiore. Questo fenomeno è comunemente noto come elettroluminescenza.

I LED sono costituiti da un sottile strato di materiale semiconduttore fortemente drogato. I LED polarizzati direttamente producono luce in base all'elemento utilizzato come semiconduttore. I diodi nei LED sono polarizzati direttamente. Questo permette agli elettroni della banda di conduzione del semiconduttore di ricombinarsi con le lacune della banda di valenza. Il livello energetico delle lacune è inferiore rispetto a quello degli elettroni.

Quindi, quando la ricombinazione di elettroni e lacune rilascia una grande quantità di energia nello stato fototermico, queste energie sono sufficienti a generare fotoni. I fotoni emettono quindi luce monocromatica. Poiché gli strati del LED sono così sottili, i fotoni possono facilmente lasciare la giunzione e irradiarsi, producendo uno schermo luminoso e colorato.

Come fanno i diodi a emissione luminosa a produrre colori?

I colori dei LED sono distinti dai materiali utilizzati nei componenti semiconduttori. I diodi a emissione luminosa (LED) sono realizzati con diversi composti semiconduttori, tra cui arseniuro di gallio (GaAs), fosfuro di gallio (GaP), fosfuro di arseniuro di gallio (GaAsP) e nitruro di indio e gallio (GaInN). Tutti questi elementi e le loro leghe vengono miscelati in proporzioni diverse per produrre combinazioni di colori uniche a diverse lunghezze d'onda.

Diversi composti semiconduttori sono responsabili dell'emissione di luce in regioni specifiche dello spettro visibile. Anche l'intensità della luce varia da composto a composto. Pertanto, la scelta del materiale semiconduttore determina la lunghezza d'onda del fotone, che a sua volta determina il colore della luce emessa.

Tipi di LED

Il LED è una tecnologia di ultima generazione, pertanto può essere sviluppato in diverse forme e dimensioni e può essere dotato di funzioni diverse a seconda delle esigenze.

Qui analizzeremo brevemente alcuni dei tipi più noti di schermi LED:

*Visualizzazione standard

I display LED standard o piatti sono gli schermi più utilizzati. Hanno superfici piatte e sottili e sono costituiti da una serie di diodi a emissione luminosa (LED) per creare display ad alta risoluzione. Lo schermo LED standard è adatto sia per uso interno che esterno poiché produce un'immagine brillante e lucida, motivo per cui viene chiamato schermo LED per esterni.

*Display curvo

I display LED curvi hanno una superficie di visualizzazione concava. Lo schermo LED piatto è curvato agli angoli per creare un'immagine accattivante che offre agli spettatori un angolo di visione migliore e più ampio. I LED curvi sono particolarmente apprezzati perché offrono una maggiore profondità e possono essere adattati alla visione periferica dell'osservatore. I LED curvi interni sono particolarmente apprezzati per l'uso in interni, mentre i LED curvi esterni vengono utilizzati per la visualizzazione di pubblicità.

*Display flessibile

I display a LED flessibili sono costituiti da pixel LED fissati a materiali flessibili come gomma o PCB. Per proteggere i circuiti del monitor, contengono materiale isolante su entrambi i lati. I pannelli LED flessibili sono uniti tra loro tramite magneti per creare una visualizzazione video fluida e immagini nitide. Questi tipi di display a LED sono altamente personalizzabili, consentendo ai produttori di display a LED di creare forme diverse. Sono anche facili da usare e manutenere.

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