So funktioniert ein LED-Bildschirm

Funktionsweise von LED-Bildschirmen: Ein genauerer Blick

Wenn Sie sich schon einmal gefragt haben, wie LED-Bildschirme funktionieren, sind Sie nicht allein. Diese beliebten Bildschirme sind überall zu finden, von der Sportarena bis zum Smartphone. Obwohl die Technologie im Laufe der Jahre immer ausgefeilter geworden ist, bleiben die Grundprinzipien hinter LED-Bildschirmen dieselben. In diesem Artikel sehen wir uns die Funktionsweise von LED-Bildschirmen genauer an und erklären einige der wichtigsten Konzepte.

LED-Bildschirme im Überblick

LED steht für Light Emitting Diode und bezeichnet ein Halbleiterbauelement, das bei Stromzufuhr Licht emittiert. Auf einem LED-Bildschirm sind Tausende dieser winzigen Bauelemente rasterförmig angeordnet, wobei jede LED einen einzelnen Bildpixel darstellt. Durch Variation der Helligkeit jedes Pixels kann ein vollfarbiges Bild auf dem Bildschirm dargestellt werden.

Wie strahlt eine LED Licht aus?

Um die Funktionsweise eines LED-Bildschirms zu verstehen, ist es hilfreich zu wissen, wie eine LED überhaupt Licht emittiert. Fließt Strom durch eine LED, entsteht ein Prozess namens Elektrolumineszenz. Dabei geben die Elektronen im Halbleitermaterial Energie in Form von Photonen, Lichtpaketen, ab. Dieser Prozess läuft sehr schnell ab – Millionen Mal pro Sekunde – und ermöglicht so die Anzeige bewegter Bilder auf einem LED-Bildschirm.

Wie werden LED-Bildschirme gesteuert?

Um ein Bild auf einem LED-Bildschirm anzuzeigen, muss die Helligkeit jedes Pixels sorgfältig gesteuert werden. Dies geschieht mithilfe der Pulsweitenmodulation (PWM). Bei der PWM wird der Stromfluss zu jedem Pixel sehr schnell ein- und ausgeschaltet, wobei die Dauer der Einschaltzeit die Helligkeit des Pixels steuert. Durch Variation der Einschaltzeit für jedes Pixel lassen sich unterschiedliche Farbtöne und Helligkeiten erzielen.

LED-Bildschirme und Farbe

Einer der Vorteile von LED-Bildschirmen ist ihre Fähigkeit, ein breites Farbspektrum darzustellen. Dies wird durch die sogenannte additive Farbmischung erreicht. Bei der additiven Farbmischung werden verschiedenfarbige LEDs kombiniert, um die gewünschte Farbe zu erzeugen. Um beispielsweise die Farbe Gelb zu erzeugen, werden rote und grüne LEDs gemischt. Durch Variation der Helligkeit der einzelnen LEDs kann jede beliebige Farbe erzeugt werden.

Die Rolle des LED-Treibers

Der LED-Treiber ist eine wichtige Komponente eines LED-Bildschirms und spielt eine Schlüsselrolle bei der Steuerung der Helligkeit jeder einzelnen LED. Er wandelt das eingehende Signal – analog oder digital – in ein Format um, das zur Ansteuerung der LEDs verwendet werden kann. Der Treiber muss außerdem Schwankungen im eingehenden Signal verarbeiten und die korrekte Helligkeitseinstellung sicherstellen.

Abschließend

LED-Bildschirme sind ein wichtiger Bestandteil moderner Technologie und finden in zahlreichen Anwendungen Anwendung. Wenn Sie die grundlegenden Prinzipien von LED-Bildschirmen verstehen, können Sie die Komplexität dieser Geräte besser einschätzen. Von der Elektrolumineszenz einzelner LEDs bis hin zum kombinierten Effekt Tausender zusammenarbeitender Pixel stellen LED-Bildschirme eine faszinierende Schnittstelle zwischen Physik, Technik und Design dar.