• Anasayfa
  • Favorilere Ekle
  • Site Haritası

LED EKRANLARIN YAPISI VE ÇALIŞMASI

                                                              TV’lerde Kullanılan LED’in Yapısı;

LED TV’ler, arka aydınlatması LED olan LCD televizyonlardır. Aslında LED TV’ler için LCD TV’lerin ulaştığı son nokta denilebilir. Standart LCD TV’lerden farklı olarak; arka aydınlatma CCFL (soğuk katot floresan lamba) ile değil, LED’ler ile yapılmaktadır. Ekranda görüntü oluşturulurken kullanılan arka aydınlatma teknolojisindeki bu devrimsel yenilik sayesinde oldukça ince paneller üretilmeye başlamıştır. LED, İngilizcede Light Emitting Diode kelimelerinin kısaltılmış hâlidir ve “Işık Yayan Diyot” anlamına gelir. LED’ler elektrik enerjisini ışığa dönüştüren yarı iletken devre elemanlarıdır. Doğru polarma altında çalışırlar ve uçlarına uygulanan doğru polarma gerilimi ile doğru orantılı olarak ışık verir. LED, doğru polarma edilirse enerji seviyeleri farklı elektron ve oyuklar birleşebilmek için enerjilerinin bir kısmını vermek zorundadır. Elektronlar bu enerjilerini ısı ve ışık biçiminde ortama verir. Eğer diyot şeffaf bir plastik kılıfla kaplanırsa diyot yapısında elektron oyuk birleşimi sırasında harcanan enerji ışık şeklinde ortama yayılır. Bizde böylece ışığı görmüş oluruz.

                                                                      Led yapısı ve kesiti;

LED’in en önemli kısmı yarı iletken malzemeden oluşan ve ışık yayan LED çipidir. LED çipi noktasal bir ışık kaynağıdır ve kılıf içine yerleştirilmiş yansıtıcı eleman sayesinde ışığın belirli bir yöne doğru yayılması sağlanır. Şeffaf kılıflı bir LED’e dikkatli bakılırsa LED çipi gözle görülebilir.

                                                            Çeşitli kılıflarda üretilmiş ledler;

LED’lerin yaydığı ışık, LED çipi içerisindeki yarı iletken katkı maddeleri ile ilgilidir. LED’in hangi renkte ışık yayması isteniyorsa galyum, arsenit, alüminyum, fosfat, indiyum, nitrit gibi kimyasal malzemelerden uygun oranda yarı iletken malzemeye katkı yapılır (GaAIAs, GaAs, GaAsP, GaP, InGaAIP, SiC, GaN). Böylece LED çipinin istenen dalga boyunda ışıma yapması sağlanır. Örneğin kırmızı renk (660nm) için GaAlAs, sarı renk (595nm) için InGaAIP, yeşil renk (565nm) için GaP, mavi renk (430nm) için GaN kullanılır. 5 Genel olarak kırmızı, sarı ve yeşil olmak üzere üç değişik renkte yapılır. Çalışma akımları 5mA ve 50mA arasındadır. Çalışma gerilimleri sırası ile kırmızının 1.5V, sarının 1,8V, yeşilin 2,2V civarındadır. Işık yayan diyotların verdikleri ışık rengi ve ışığın dalga boyu; yapımlarında kullanılan katkı maddelerinin oranlarına bağlıdır. Katkı maddeleri ve oranları değiştirilerek istenilen renk ve istenilen dalga boyunda ışık veren LED’ler yapılabilir.

                                                             LED sembolü ve bacakları;


Oldukça yaygın kullanım alanları vardır. Reklam panolarında, dış ve iç mekan aydınlatmalarında, kayan yazı uygulamaları vs. Işık Yayan Diyot (LED) üzerinden tek yönde akıl geçirilerek ışık üretmesi sağlanır. Burada LED küçük bir ampul görevi görür. Ancak yarı iletken tabanlı yapısı nedeni ile LED ışığı sıradan ampullerden çok daha sağlam ve hasara karşı dayanıklıdır.

                                          LED aydınlatmalı panellerde kullanılan LED kesiti;

Arka aydınlatmada LED kullanılmasının bir çok avantajı vardır.
Aşırı sıcak ortamlardan etkilenmez.
 Titreşimden etkilenmez.
 CCFT’ye (floresan) göre daha dayanıklıdır.
 Soğuk ortamlarda daha uzun süre çalışabilir.
 Nokta özellikleri sayesinde daha esnek arka ışık mimarisi,
 İnce arka ışık tasarımları,
 Beyaz LED ile watt başına daha fazla ışık,
 Daha uzun kullanım ömrü (50.000 saate karşı <10,000 saat) vardır.
 Alçak gerilim sürücüleri karmaşıklığı azaltılmıştır.
Geniş renk yelpazesi,  Ayarlanabilir beyaz nokta mevcuttur.
Arka aydınlatma LED’leri Arka aydınlatmada kullanılan LED'ler iki ana grupta toplanmaktadır.
 Akım kapasitesi
 Standart LED sürücü akımı <50mA
 Yüksek akım LED sürücü akımı 50 -150 mA
 Yüksek güçlü LED sürücü akımı 150-1000mA
 Renk  Beyaz LED'ler
 Kırmızı, yeşil ve mavi LED'ler LED gerilimi renklere göre değişir.
 Kırmızı ~ 2V
 Yeşil ~ 3.5V,
 Beyaz /Mavi ~ 3.5-4V

                                                             LED Ekranın Çalışması;

Normal LCD TV’lerde ve LED TV’lerde aynı panel kullanılır. Aradaki fark sadece paneli aydıntlatmak için birisinde floresan lamba diğerinde ise ekranın farklı konumlarına sabitlenmiş sıra sıra LED’ler kullanılmasıdır. Arka aydınlatma dışında panelin çalışması standart LCD TV ile aynıdır. CRT tüp ya da plazma hücrelerine göre LCD hücreleri ışık üretemez. Bu yüzden LCD ekranlar arka ışığa ihtiyaç duyar. Standart LCD TV’lerde arka aydınlatma için kullanılan floresanlar vardır. Bunların yaydığı beyaz ışık, ışık yayıcı ve ışık filtresi sayesinde tüm ekrana eşit olarak dağıtılır. Ekran binlerce hücrelerden oluşur. Bir hücreye gerilim uygulanarak hücre materyal yapısı değişmektedir. Likit kristal yapıya ulaşan ışık, likit kristallerin enerjilenmesiyle ortaya çıkan konumları neticesinde ışığı tamamen geçirir, belirli bir miktarını geçirir ya da geçirmez. Bu geçirgenliği kontrol eden TFT (Thin Film Transistor) yapısıdır. LCD içindeki bu yarı iletken anahtarlar, likit kristallerin ışığı kontrol etmesini sağlar ve bir perde gibi davranmalarına neden olur. TFT yapı bir zar şeklinde ekranı kaplar. Thin film transistor teknolojisinin en önemli avantajı piksellerin birbirinden bağımsız olarak transistör aracılığıyla yönetilmesidir. Günümüzde notebook ekranlarında, cep telefonlarında ve televizyonlarda yaygın olarak bu yapı kullanılmaktadır.

                                                             Standart LCD panelin yapısı;


LED TV’lerde CCFT adı verilen floresanlar kullanılmaz. Bunun yerine LED dizileri kullanılır. LEDdizisi gerekli ışık görüntüleme miktarının büyüklüğüne bağlı olarak bir, iki ya da dört kenar üzerine monte edilebilir. Arka aydınlatmanın LED ile yapılmasının televizyon için en büyük avantajı oldukça ince panel üretimine olanak sağlamasıdır. Ultra ince televizyonlar görünüm açısından devrim niteliği taşımaktadır.Ayrıca CCFT (floresan) arka aydınlatmalı LCD TV’lere göre üretim maliyeti düşmüştür. Çünkü LED TV’lerde floresan aydınlatmalı LCD TV’lerdeki gibi inverter kartı bulunmamaktadır. Floresanların çalışmasını sağlayan inverter kartına ihtiyaç kalmamıştır. Bu da maliyetin düşmesini sağladığı gibi ekranın ince olmasını sağlar. LED televizyonlardaki en büyük fark, siyah rengin geleceği bölgedeki LED’in kapatılarak ekranda daha fazla siyah elde edilmesidir. Bu sayede çok yüksek kontrast oranı yakalanabilir. Bu durum görüntüde netliğe yol açar. LCD televizyonlarda 1:10.000 ile 1:50.000 lümen arasında kontrast elde edilirken LED televizyonlarda bu oran 1:2.000.000 ile 1:5.000.000 arasındadır. Bu teknoloji ile gelen diğer önemli özellik ise düşük enerji tüketimidir. LED televizyon türlerinin tümünde enerji kullanımı düşük seviyededir.