Ecrãs LED
Anatomia de um ecrã LED: do chip ao armário
Um ecrã LED parece um todo, mas é uma sucessão de camadas: do chip microscópico que cria a luz ao armário estanque que protege tudo. Aqui vês cada nível.
Um grande ecrã LED é, na verdade, feito de muitíssimas lâmpadas minúsculas: os LED. Essas lâmpadas estão dispostas ordenadamente em filas em pequenas placas (placas de circuito), e todas essas placas estão juntas num armário robusto e estanque.
Cada lâmpada tem três partes: um chip minúsculo que cria a luz, uma taça brilhante por baixo que devolve a luz para a frente, e uma lente que amplia a luz e a direciona no sentido certo.
Um ecrã LED de exterior é constituído por LED soltos ou grupos de LED, soldados a placas de circuito alojadas num armário resistente às intempéries. Do pequeno ao grande: chip → lâmpada LED → píxel → módulo/painel → armário.
A lâmpada LED por dentro
Uma lâmpada LED contém um chip LED (ou «die») que produz a luz. A composição química das camadas semicondutoras (epitaxia e substrato) determina o comprimento de onda e, portanto, a cor. Sob o chip, uma taça refletora devolve a luz para a frente; essa taça faz também de polo negativo (cátodo), enquanto um fio forma o polo positivo (ânodo). Uma lente amplia a luz e fixa o ângulo de visão (normalmente 30° ou 70°).
Píxel, módulo e armário
Um píxel é constituído por um grupo de LED (nos ecrãs a cores plenas, um vermelho, um verde e um azul). Os píxeis estão sobre módulos; os módulos formam em conjunto o ecrã. Além dos painéis LED, o armário aloja também a fonte de alimentação e a eletrónica de comunicação. Para uso exterior, esse armário é selado segundo um grau de proteção IP.
A estrutura é hierárquica: chip semicondutor (die) → encapsulamento (lâmpada LED) → píxel → módulo/tile → cabine. À passagem da corrente, o die converte energia elétrica em luz de banda estreita; epitaxia e substrato (p. ex. AlInGaP para o vermelho, InGaN para o verde/azul) determinam o comprimento de onda. Uma taça refletora e a lente/encapsulante recolhem, protegem e direcionam a luz; a lente fixa o ângulo de visão.
Tecnologia de encapsulamento
O modo como os chips são encapsulados determina o passo de píxel alcançável. Com LED discretos (DIP), cada cor tem o seu próprio encapsulamento com pernos passantes; com SMD, R, V e A ficam juntos num único encapsulamento de montagem superficial; com COB, os chips nus assentam diretamente sobre o circuito sob uma camada de resina. Ver o artigo discreto vs SMD.
Componentes do sistema
Atrás dos painéis LED há uma cadeia de fonte(s) de alimentação, placas recetoras e um controlador/processador que distribui o sinal de imagem. O armário fornece dissipação térmica e, para o exterior, um grau IP contra o pó e a água (a frente e a traseira podem ter classes diferentes). O brilho, a taxa de atualização e a profundidade de cor são comandados por essa eletrónica.