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LED-Fakten

Was ist LED?

LED ist eine Abkürzung für Light Emitting Diode (auf Deutsch: Leuchtdiode). Eine LED sendet durch Elektrolumineszenz Licht aus. Man nennt es auch „kaltes Licht“, da das Licht im Gegensatz zu einer herkömmlichen Glühbirne nicht durch das Erwärmen eines Metalldrahts entsteht. Die Diode gibt dagegen Licht ab, wenn Strom durch zwei speziell bearbeitete Silizium-Halbleiter geführt wird. Es ist eine der energieeffizientesten und stromsparendsten Arten, Licht zu erzeugen.

Eine LED besteht aus festen Materialien ohne bewegliche Teile und ist meistens in transparenten Kunststoff eingegossen. So werden eine hohe Strapazierfähigkeit und eine lange Haltbarkeit gewährleistet. Wenn eine LED eingeschaltet ist, strahlt sie so gut wie keine Wärme ab. So wird das Problem der Abkühlung der elektronischen Bestandteile reduziert.

Die erste LED wurde vom russischen Erfinder Oleg Losev 1927 erschaffen. Viele Jahre lang war es nur möglich, infrarote, rote und gelbe Leuchtdioden zu produzieren. Diese Dioden befanden sich in vielen elektronischen Geräten wie z. B. Fernbedienungen oder Radioweckern.

Erst 1994 konnte der japanische Forscher Shuji Nakamura eine blaue Hochleistungs-LED demonstrieren. Bald darauf folgten auch weiße und grüne Leuchtdioden, und somit war das Fundament für die LED-Revolution geschaffen, die wir im Bereich der Beleuchtungs- und Displaytechnologie erlebt haben.

Wie funktioniert ein LED-Display?

Ein LED-Display besteht aus vielen, sich dicht nebeneinander befindenden Leuchtdioden. Indem die Lichtstärke der einzelnen LED geändert wird, bilden die Dioden gemeinsam ein Bild auf dem Display ab.

Um ein lichtstarkes Farbbild zu erzeugen, werden die Prinzipien der additiven Farbmischung genutzt, bei der neue Farben durch das Mischen von Licht in unterschiedlichen Farben gebildet werden. Ein LED-Display besteht aus roten, grünen und blauen Leuchtdioden, die in einem festen Muster montiert sind. Diese drei Farben bilden gemeinsam einen Bildpunkt, auch Pixel genannt. Durch das Anpassen der Intensität der Dioden untereinander können Milliarden von Farben gebildet werden. Wenn man einen LED-Bildschirm aus einer gewissen Entfernung betrachten, erlebt man die vielen farbigen Pixel als ein Bild.

Was ist RGB?

RGB ist eine Abkürzung für Red, Green und Blue (rot, grün und blau). Dieses Farbschema profitiert davon, dass basierend auf diesen drei Grundfarben alle sichtbaren Farben gemischt werden können. Es wird in fast allen Arten von Displays, auch LED-Displays, verwendet.

Was ist SMD?

SMD bedeutet Surface-Mount Device (auf Deutsch: oberflächenmontiertes Bauelement). Es sind die elektronischen Komponenten, die direkt auf die Oberfläche einer Leiterplatte montiert werden – im Gegensatz zu früher, als die Metallteile an der Unterseite der Leiterplatte festgelötet wurden.

Im Bereich der LED-Displaytechnologie wird der SMD-Begriff etwas anders verwendet. Ein SMD-Display ist ein LED-Display, bei dem die rote, grüne und blaue Diode gebündelt an der Oberfläche der Leiterplatten des Displays montiert werden. Wenn die Dioden auf diese Art gebündelt werden, nehmen sie viel weniger Platz ein. Deshalb kann man Bildschirme mit einem geringeren Abstand zwischen den Dioden und einer höheren Auflösung herstellen.

Wie viel Strom verbraucht ein LED-Display?

LED ist eine sehr energieeffiziente Technologie. Deshalb sind LED-Birnen heute so verbreitet. Der Stromverbrauch der Dioden in einem LED-Bildschirm hängt von der Art des Bildschirms, der Lichtstärke und der Nutzung ab.

Es gibt viele unterschiedliche Leuchtdioden und Bildschirmtypen. Der Stromverbrauch eines Displays im Innenbereich ist anders als der eines digitalen Schildes im Außenbereich, das bei direktem Sonnenlicht sichtbar sein soll. Die Lichtstärke des Displays spielt auch eine wichtige Rolle. Die Bilder müssen deutlich sein, das Licht des Bildschirms darf aber nicht blenden. Ein LED-Display im Freien sollte bei Tageslicht sehr viel mehr Lichtstärke haben als nach Sonnenuntergang.

Es ist auch nicht unwichtig, was auf dem Bildschirm angezeigt wird. LED-Bildschirme zeigen Bilder an, indem farbige Dioden eingeschaltet werden und deren Lichtstärke justiert wird. Ein komplett weißes Bild mit einem schwarzen Schriftzug erfordert deshalb sehr viel mehr eingeschaltete Dioden – und viel mehr Strom – als ein weißer Schriftzug auf einem schwarzen Hintergrund.

Wie lange hält ein LED-Display?

Es ist schwer, konkrete Angaben zur Lebensdauer eines LED-Bildschirms zu machen, da viele Faktoren eine Rolle spielen. Wenn ein Display aber fachgerecht gewartet wird, kann er mehr als 10 Jahre lang halten. Wie bei allen anderen Arten der Elektronik, wird die Lebensdauer auch von der täglichen Nutzung und der Umgebung des Bildschirms beeinflusst. Helle Bilder und eine hohe Lichtstärke strapazieren das Display mehr als dunkle Bilder und eine niedrige Lichtstärke. Zudem können Faktoren wie Luftfeuchtigkeit und Salzgehalt der Luft einen Einfluss haben.

Im Laufe der Lebenszeit eines LED-Displays verringert sich die Lichtausbeute der Dioden. Dies hängt von der Art und Generation der Dioden ab. Viele LED-Displays verwenden nie ihre volle Lichtintensität, so dass die Reduktion selten ein Problem darstellt.

Was sind Pixelpitch und Bildschirmauflösung?

Der Abstand zwischen den Dioden auf auf einem LED-Bildschirm ist für die Auflösung des Bildschirms ausschlaggebend. Der Abstand wird von der Mitte einer jeden Gruppe von roten, grünen und blauen Dioden zur Mitte der Nachbargruppe gemessen. Dieser Abstand nennt sich Pixelpitch. Jede Diodengruppe bildet gemeinsam einen Bildpunkt, auch Pixel genannt.

Wenn ein LED-Bildschirm einen Pixelpitch von 1 cm hat, können pro Quadratmeter Bildschirm maximal 100 x 100 Pixel vorhanden sein. Die Auflösung auf einem Bildschirm wird als Anzahl der Pixel in der Höhe und der Breite angegeben. Bei einem Bildschirm von 6 x 8 Metern mit einem Pixelpitch von 1 cm hat er eine Auflösung von 600 x 800 Pixeln.

Es gibt LED-Bildschirme mit einem Pixelpitch von mehreren Zentimetern bis hin zu einem einzigen Millimeter.

Für welche Auflösung soll ich mich entscheiden?

Die erforderliche Auflösung eines LED-Displays hängt vom Betrachtungsabstand ab. Aus welchem Abstand betrachtet Ihr Publikum den Bildschirm? Wenn man dicht vor einem LED-Bildschirm mit einer niedrigen Auflösung steht (großer Abstand zwischen den Dioden), ist der Inhalt auf dem Bildschirm schwer zu entziffern.

In der Regel besteht ein Zusammenhang zwischen der Bildschirmauflösung und dem Preis. Je höher die Auflösung, desto mehr Dioden pro m2 – und deshalb ein höherer Preis pro m2.

Wenn Sie ein digitales Schild an einer Hauptverkehrsstraße oder einer Gebäudefassade installieren, wird es von einem gewissen Abstand aus gesehen. Hier ist ein Bildschirm mit hoher Auflösung nicht zweckmäßig – und unverhältnismäßig teuer. Wenn es um ein Display in Bodenhöhe mitten in einem Kaufhaus geht, ist das Publikum näher dran. Hier wirkt ein Bildschirm mit hoher Auflösung am besten.

Als Faustregel für LED-Bildschirme gilt: 1 mm Pixelpitch pro Meter Betrachtungsabstand.

Was sind Nits?

Die Nit-Einheit wird verwendet, um die Lichtstärke eines LED-Bildschirms zu analysieren. Nit ist ein andere Ausdruck für Candela pro Quadratmeter. Candela ist die SI-Einheit (metrisches System) für Lichtstärke. Es ist eine Einheit, die die Auffassung des menschlichen Auges der Lichtstärken der unterschiedlichen Farben berücksichtigt. Deshalb ist die Einheit auch ideal, um die Lichtstärke eines Bildschirms zu messen. Eine Candela entspricht grob gesagt dem Licht, das von einer gewöhnlichen Kerze ausgestrahlt wird.

Die Nit-Einheit ist etwas ganz anderes als das ANSI-Lumenmaß, das angewandt wird, um die Lichtintensität eines Videoprojektors zu bewerten. Sie sind nicht miteinander vergleichbar.

Was ist EMV?

EMV steht für elektromagnetische Verträglichkeit. Es ist eine Forschungsrichtung im Bereich der Elektrotechnik, die die Wirkung der Strahlung, die von elektrischen Geräten ausgeht, untersucht. Alle elektrischen Geräte senden in unterschiedlichem Umfang Strahlung aus. Die Strahlung ist für Menschen nicht schädlich, kann aber andere elektrische Geräte beeinflussen. Dies passiert zum Beispiel, wenn man ein Mobiltelefon neben einen traditionellen Lautsprecher legt – es entstehen hörbare Störgeräusche.

Um zu verhindern, dass sich die elektrischen Geräte ungewollt wechselseitig beeinflussen, hat die EU eine EMV-Richtlinie eingeführt. Die Richtlinie soll gewährleisten, dass elektrische und elektronische Geräte keine störende Strahlung absondern oder hierdurch nicht beeinflusst werden. Die Geräte dürfen ebenfalls nicht den Funk und die Telekommunikation beeinflussen. Es ist eine wichtige Richtlinie, und in Bezug auf beispielsweise Flughäfen und Krankenhäuser können gefährliche Situationen entstehen, wenn sich die Geräte wechselseitig ungewollt beeinflussen. Alle Displays von Expromo entsprechen der EMV-Richtlinie der EU.