In der Lichttechnik und Lichttechnik ist LED längst nicht mehr wegzudenken. Aber auch LED-Videowände werden immer beliebter. Die Bildauflösung hängt von der Pixeldichte ab. Je mehr Pixel sich auf einem bestimmten Bereich befinden, desto höher ist die Bildauflösung der Videowand.

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LED-Videowände bestehen meist aus Modulen. Im Gegensatz zu LCD und Quantrum Dot erzeugen LED-Displays (nicht zu verwechseln mit TFT-Displays mit LED-Hintergrundbeleuchtung) das erforderliche Licht selbst. Denn sie bestehen aus einzelnen punktförmigen, anorganischen einkristallinen Leuchtdioden (LEDs).

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Die LEDs selbst bestehen im Wesentlichen aus sogenannten p- und n-dotierten Halbleiterschichten. Die p-Schicht hat sogenannte Löcher n (fehlende Elektronen), während die n-Schicht überdotiert ist. Beim Anlegen einer ausreichend hohen Spannung passieren die n-Elektronen die Barriere zwischen p und n und setzen dabei elektromagnetische Energie und damit Photonen („Lichtteilchen“) frei.

Eine Leuchtdiode besteht aus mehreren Schichten halbleitenden Materials. Das Material (zB AlGaAs oder GaASP für Rot; InGaN, GaP für Grün, ZnSe, InGaN für Blau) bestimmt die Wellenlänge und damit die Farbe des emittierten Lichts, allerdings in einem sehr engen Wellenlängenbereich. Dieses monochromatische Licht kann im Licht-UV-, Infrarot- oder sichtbaren Bereich erfolgen. Durch die Verwendung unterschiedlicher LED-Anordnungen und deren Ansteuerung oder die Zugabe von Leuchtstoffen auf den Chips können Mischfarben erzeugt werden.

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Es gibt zwei Methoden zur Erzeugung von weißem Licht: Photolumineszenz und additive Farbmischung. Die additive Farbmischung ist bekannt. In der einfachsten Form werden RGB-LEDs verwendet, um Weiß und alle Mischfarben zu erzeugen. Sie benötigen also mindestens 3 Dioden, um Weiß anzuzeigen. RGB-Geräte werden für alle Video-Außenmodule verwendet.

Je höher die Auflösung und je größer der Bildschirm, desto mehr Dioden plus Steuerungstechnik werden benötigt. Bei der Photolumineszenz wird über der blauen LED eine dünne Leuchtstoffschicht aufgebracht. Das kurzwellige und energiereiche Licht der LED regt die Phosphorschicht zum Leuchten an, die gelbes Licht mit weniger Energie emittiert. Dieses Verfahren verbraucht jedoch nicht das gesamte blaue Licht. Die resultierende Lichtmischung erscheint als weißliches Licht.

Um einem „reinen“ Weiß möglichst nahe zu kommen, bringen Unternehmen wie Nichia und Osram kontinuierlich verbesserte weiße LEDs auf den Markt. Der verbleibende Blauanteil wird durch die Verwendung von Konversationsfarbstoffen aus Seltenen Erden reduziert und stärker ins Rot umgewandelt.

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Der Begriff Farbtemperatur ist wichtig für die Wahrnehmung und noch wichtiger für Fotografie, Videoaufnahmen und Sendungen. Erwärmt man einen schwarzen Metallkörper, strahlt dieser je nach Temperatur von Rot über Weiß bis Blau, gemessen in Kelvin.

Moderne Leuchtstoffmischungen ermöglichen die Herstellung von LEDs in Farbtemperaturen von 2.700K, 3.000K, 4.000k bis 10.000k und einem Farbwiedergabeindex Ra>90 (zum Vergleich Sonnenlicht, Mittag: 5.500K, Abend: 15.000K, Halogenlampe : 3.000K).

Der Farbwiedergabeindex Ra (CRI) gibt Auskunft über die Qualität der Farbwiedergabe von Lichtquellen. Dazu wird die Darstellung der Farbe eines Körpers zwischen der beobachteten Lichtquelle und dem natürlichen Tageslicht verglichen (100). Aufgrund des Herstellungsprozesses haben LEDs unterschiedliche Qualitäten und Eigenschaften des Farbortes und der Helligkeitsklasse. Diese werden ausgewählt und klassifiziert.

Dieser "Binning-Prozess" wird im Ansi-Standard (oder SDCM-Wert) aufgezeichnet. Eine genaue Analyse der Spezifikationen einer Videowand erklärt die sehr unterschiedlichen Preise ansonsten auf den ersten Blick identischer LED-Module. Auch für die Bildqualität, also die Wiedergabe der Helligkeitsstufen von RGB, ist die Prozessorleistung entscheidend. B. 8 Bit bezeichnen 256 Abstufungen pro Farbe, also 16,8 Millionen mögliche Farben.

Fast alle Displays arbeiten mittlerweile mit mindestens 10 Bit. Auch die Bildaufbaurate ist wichtig. Gerade bei Bewegtbildern werden durch extrem kurze Bildsequenzen feine Farb- und Graustufenübergänge simuliert, sodass der Prozessor die Dioden dafür in Nanosekunden schaltet. Bei großformatigen Displays werden diese einzelnen LEDs zu Modulen zusammengefasst, was den Vorteil der nahtlosen Kaskadierung hat.

LEDs haben eine hohe Lichtausbeute von bis zu 8.000 cd/m², bieten Zuverlässigkeit auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen, garantieren eine lange Lebensdauer von mindestens 50.000 Stunden und 24/7 Einsatz, allerdings nimmt die Lichtleistung über die Lebensdauer ab.

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Wie bei allen Leuchtkörpern entsteht bei LEDs Wärme, die sich negativ auf die Lebensdauer und den Lichtstrom auswirkt. Daher ist es unbedingt erforderlich, diese über entsprechende Kühlkörper abzuleiten. Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch die Effizienz: Je weniger Strom zugeführt wird, desto weniger Wärme entsteht, natürlich ohne Abstriche bei der Helligkeit. Feuchtigkeit und chemische Einflüsse wie Smog und Salzwasserluft wirken vor allem auf verschiedene Bauteile wie Metallteile, Anschlüsse, elektronische Bauteile der Module ein und führen dann zum Versagen der gesamten Wand.

Grundsätzlich gilt: Je kühler es ist, desto länger ist die Lebensdauer und desto effizienter und heller die LED.

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Helle LED-Bildschirme werden häufig in Event- und Festinstallationen für größere Betrachtungsabstände im Innen- und Außenbereich eingesetzt. Eine lange Lebensdauer bei 24/7-Einsatz machen LED-Videowände zu Allroundern.

In der Outdoor Digital Signage Industrie (DOoH) gibt es ab einer Bildgröße von 12 m² keine Alternative. Für Festinstallationen im Innenbereich sind LED-Displays mit dem guten Kontrastverhältnis, insbesondere ab Größen von 100 ″ und mit kleinen Pixelpitchabständen von bis zu 0,6 mm und damit Auflösungen von 4K, eine echte Alternative zu LC-Displays. LED-Module sind nahezu nahtlos und einfach kaskadierbar. Viele Module lassen sich für einfachere Wartung und Service sogar von vorne öffnen.

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Weitere Technologiegrundlagen finden Sie hier:

hallo ich wollte fragen ob ihr mir eine komplette, gute led monitorvorlesung zusammenstellen könnt, denn ich brauche die gute note! LOL! Danke schön!

Ich finde es eine sehr schöne Zusammenfassung. Ich spiele viel, weshalb sich ein guter LED-Monitor immer lohnt.

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