كيف تنتج مصابيح LED الضوء الملون

المادة المستخدمة في أول LED في التاريخ هي الزرنيخ (AS) GALLIUM (GA) ، وانخفاض جهد تقاطع PN الأمامي (VF ، والذي يمكن فهمه على أنه إضاءة أو جهد عمل) هو 1.424V ، والضوء المصنوع من طيف الأشعة تحت الحمراء.

استنادًا إلى هاتين المادتين ، استخدمت صناعة LED المبكرة هيكل مواد GAAS1-XPX ، والتي يمكن أن تنتج نظريًا مصابيح LED مع أي طول موجي من الضوء بالأشعة تحت الحمراء إلى الضوء الأخضر. يمثل المشترك X النسبة المئوية للفوسفور الذي تم استبداله بالزرنيخ. بشكل عام ، يمكن تحديد الطول الموجي ولون LED من خلال انخفاض الجهد من تقاطع PN. النيكان النمطية هي LEDs حمراء من GaaS0.6p0.4 ، LEDs البرتقالية من GaaS0.35p0.65 ، مصابيح LED الصفراء من Gaas0.14p0.86 ، إلخ. نظرًا لاستخدام الغاليوم والزرنيخ والفوسفور في التصنيع ، تُعرف هذه المصابيح بشكل شائع بالأنابيب التي تنبعث من الضوء ثلاثية العناصر.

تسمى GAN (GALLIUM NITRIDE) LEDS الأزرق ، LEDS GAP الأخضر ومصابيح GAAs بالأشعة تحت الحمراء أنابيب نبعث من الضوء. في الوقت الحاضر ، فإن العملية الأخيرة عبارة عن مؤشر LED المكون من أربعة عناصر مصنوع من مواد من أربعة عناصر مختلطة مع أربعة عناصر من الألومنيوم (AL) ، والكالسيوم (CA) ، والإنديوم (في) والنيتروجين (N) ، والتي يمكن أن تغطي جميع الضوء المرئي وبعض الضوء فوق البنفسجي. النطاق الطيفي للضوء.

شدة مضيئة: وحدات القياس ذات الكثافة المضيئة هي وحدة الإضاءة (LUX) ، ووحدة التدفق المضيئة (Lumen Lumen) ، وحدة شدة مضيئة (طاقة الشموع). 1CD (قوة الشموع) تشير إلى كائن مشع تمامًا. شدة مضيئة لمنطقة من عُشر سنتيمتر مربع. (كانت تستخدم للإشارة إلى شمعة زيت الحوت بقطر 2.2 سم وجودة 75.5 غرام ، وحرق 7.78 جرام في الساعة ، وارتفاع اللهب 4.5 سم ، والكثافة المضيئة على طول الاتجاه الأفقي)

يشير 1Lux (لوكس) إلى الإضاءة التي يتم فيها توزيع 1L من التدفق المضيء بالتساوي على مساحة 1 متر مربع. عمومًا ، تتبنى الموانئ النشطة CD شمعة شمعة الشدة المضيئة ، مثل المصابيح المتوهجة ، المصابيح ، وما إلى ذلك ؛ الكائنات العاكسة أو المخترقة تستخدم Lumen L كوحدة من التدفق المضيء ، مثل أجهزة عرض LCD ، إلخ ؛ لوكس ، وحدة الإضاءة ، تستخدم بشكل عام في التصوير الفوتوغرافي والمجالات الأخرى. الوحدات الثلاث من القياس مكافئة عدديًا ، ولكن يجب فهمها من وجهات نظر مختلفة. على سبيل المثال: إذا كان السطوع (التدفق المضيء) لجهاز عرض LCD هو 1600 لومن ، والحجم المتوقع على شاشة الانعكاس الكلي هو 60 بوصة (1 متر مربع) ، فإن إضاءةها هي 1600 لوكس ، على افتراض أن المسافة بين المخرج الخفيف ومصدر الضوء هي 1 سم ، ومجال الخفيف هو 1 مربع سنتيمتر ، الذي يمتده في السليم. ومع ذلك ، نظرًا لفقدان انتقال الضوء ، وفقدان الانعكاس أو فيلم الانتقاد الخفيف ، وتوزيع الضوء غير المتكافئ ، سيتم تقليل سطوع جهاز عرض LCD الحقيقي إلى حد كبير. عموما ، كفاءة 50 ٪ جيدة.

في الاستخدام الفعلي ، غالبًا ما تستخدم حسابات شدة الضوء وحدات البيانات التي يسهل مسحها في التصنيف أو تحديد أو تغيير الاتجاهات. بالنسبة للأجسام المضيئة النشطة مثل شاشات LED ، يتم استخدام CD/Square Meter عمومًا كوحدة ذات شدة مضيئة ، ويتم استخدام زاوية المشاهدة كمعلمة مساعدة ، والتي تعادل وحدة الإضاءة Lux على سطح الشاشة ؛ يتم عرض هذه القيمة بشكل فعال على الشاشة. اضرب المناطق للحصول على شدة مضيئة للشاشة بأكملها في أفضل زاوية مشاهدة. على افتراض أن كثافة مضيئة لكل عنصر رسومي في الشاشة ثابتة في المساحة المقابلة ، يمكن اعتبار هذه القيمة بمثابة تدفق مضيء للشاشة بأكملها. بشكل عام ، يجب أن يكون لشاشات LED في الهواء الطلق سطوع أكثر من 4000CD/متر مربع للحصول على تأثير عرض مثالي تحت أشعة الشمس. بالنسبة للمصابيح الداخلية العادية ، يبلغ الحد الأقصى من السطوع حوالي 700-2000 قرص مضغوط/متر مربع.

الكثافة المضيئة لمؤشر LED واحد موجودة في القرص المضغوط ، وهي مزودة بمعلمات زاوية المشاهدة. الشدة المضيئة لا علاقة لها بلون LED. تتراوح شدة مضيئة لأنبوب واحد من عدد قليل من MCD إلى 5000MCD. تشير الشدة المضيئة التي قدمتها الشركة المصنعة LED إلى النقطة التي يضيء فيها LED عند تيار 20mA ، وأفضل زاوية مشاهدة وموضع الأوسط بأعلى شدة مضيئة. عند التعبئة والتغليف ، يحدد شكل العدسة العلوية وموضع شريحة LED من العدسة العليا زاوية عرض LED وتوزيع كثافة الضوء. بشكل عام ، كلما زادت زاوية المشاهدة لنفس LED ، كلما كانت الكثافة المضيئة القصوى أصغر ، ولكن لا يزال التدفق المضيء المتراكم على نصف الكرة ثلاثي الأبعاد لم يتغير. عندما يتم ترتيب مصابيح LED متعددة عن كثب وانتظام ، تتداخل أسطحها كروية مضيئة مع بعضها البعض ، مما يؤدي إلى توزيع موحد نسبيًا للكثافة المضيئة عبر المستوى المضيء بأكمله.

عند حساب الكثافة المضيئة للشاشة ، من الضروري مضاعفة الحد الأقصى لقيمة الشدة المضيئة التي توفرها الشركة المصنعة بنسبة 30 ٪ إلى 90 ٪ وفقًا لزاوية مشاهدة LED وكثافة انبعاث LED ، كمتوسط ​​كثافة مضيئة في أنبوب واحد. بشكل عام ، تكون الحياة المضيئة لـ LED طويلة جدًا ، والمصنعون بشكل عام تميزها بأكثر من 100000 ساعة. في الواقع ، يجب أيضًا إيلاء الاهتمام لدورة تسوس السطوع. ، السطوع هو نصف الأصل فقط.

فترة توهين السطوع لها علاقة كبيرة بعملية إنتاج LED. بشكل عام ، يجب اختيار مصابيح LED المكونة من أربعة عناصر مع توهين أبطأ من السطوع عندما تسمح الظروف الاقتصادية. مطابقة الألوان وتوازن اللون الأبيض: الأبيض هو مزيج من الأحمر والأخضر والأزرق وفقًا لنسبة السطوع. عندما يكون سطوع الأخضر في الضوء 69 ٪ ، يكون سطوع اللون الأحمر 21 ٪ ، وسطوع الأزرق 10 ٪. وصل إلى أبيض نقي. ومع ذلك ، فإن إحداثيات اللوني للألوان الحمراء والأخضر والأزرق من LED لا يمكن أن تحقق تأثير طيف الألوان الكامل بسبب عملية التصنيع وأسباب أخرى. يسمى التحكم في سطوع الألوان الأساسية بما في ذلك الألوان الأولية المتحيزة للحصول على الضوء الأبيض مطابقة اللون. قبل مطابقة الألوان لشاشات LED كاملة الألوان ، من أجل تحقيق أفضل السطوع وأقل تكلفة ، حاول اختيار أجهزة LED بنسبة 3: 6: 1 للألوان الأساسية الثلاثة لتشكيل وحدات البكسل. يتطلب توازن البيض أن تكون الألوان الثلاثة الأساسية المترتبة على نفس القيمة الرمادية بيضاء نقية. اللون الأساسي ، اللون الأساسي: يشير اللون الأساسي إلى اللون الأساسي الذي يمكن أن يتجمع بين الألوان المختلفة. الألوان الأساسية في ضوء اللون الأحمر والأخضر والأزرق. الشكل أدناه عبارة عن جدول طيف ، والقطاعات الثلاث في الجدول هي أطوال موجية ملونة أساسية مثالية. إذا كان اللون الأساسي ينحرف ، فإن المنطقة التي يمكن تصنيعها في اللون ستنخفض ، وسوف تتقلص المثلثات في الجدول الطيفي. من وجهة نظر بصرية ، لن ينحرف اللون فحسب ، بل يقلل أيضًا من الثراء.

يمكن تقسيم الضوء الأحمر والأخضر والأزرق المنبعث من LED إلى اللون الأحمر الأرجواني والأحمر النقي والأحمر البرتقالي والبرتقالي والأصفر البرتقالي والأصفر والأخضر والأخضر النقي والأخضر الزمردي والأخضر الأزرق والأزرق الأزرق الأزرق ، إلخ ، إلخ. وفقا لخصائص الطول الموجي المختلفة والأحمر البرتقالي. والأصفر والأخضر والأرجواني الأرجواني أرخص بكثير من اللون الأحمر النقي والأخضر النقي والأزرق النقي. من بين الألوان الأساسية الثلاثة ، يكون اللون الأخضر هو الأكثر أهمية ، لأن الأخضر يحتل 69 ٪ من سطوع اللون الأبيض ، ويكون في وسط جدول الترتيب الأفقي. لذلك ، في وضع تكوين اللون ثلاثي الابتدائي بين نقاء اللون والسعر ، في تطبيق تصميم الألوان الثلاثة ، يتم تحقيق توازن اللون الأبيض وأقصى قيمة السطوع المطلوب عن طريق ضبط تيار LED.

نستخدم بشكل عام أبسط وأكثر طريقة مطابقة الألوان كأسلوب استنساخ الألوان لتصميم تقنية العرض الكامل للألوان. التوازن الأبيض هو واحد من العلامات المهمة لاختبار تكوين اللون. يتم تصنيع الضوء الأبيض ذو الألوان الثلاثة ذات الألوان الابتدائية بشكل عام عن طريق خلط الألوان الأساسية الثلاثة للأحمر والأخضر والأزرق وفقًا لنسبة السطوع. عندما يكون سطوع الأخضر في الضوء 69 ٪ ، يكون سطوع اللون الأحمر 21 ٪ ، وسطوع الأزرق 10 ٪. إنه أبيض نقي. تتكون أجهزة تلفزيون CRT المبكرة إلى شاشات الكريستال السائلة LCD الحالية بهذه الطريقة.