Comment les LED produisent la lumière colorée

Le matériau utilisé dans la première LED de l'histoire est l'arsenic (AS) gallium (GA), sa chute de tension de jonction PN avant (VF, qui peut être comprise comme une tension d'éclairage ou de travail) est de 1,424v, et la lumière émise est un spectre infrarouge. Une autre goutte de matériau LED couramment utilisée est le gallium (p) phosphide (GA), sa drop en avant en avant est 2.261v.

Sur la base de ces deux matériaux, l'industrie LED précoce a utilisé la structure du matériau GaAS1-XPX, qui peut théoriquement produire des LED avec n'importe quelle longueur d'onde de la lumière infrarouge à la lumière verte. L'indice X représente le pourcentage de phosphore remplacé par de l'arsenic. Généralement, la longueur d'onde et la couleur de la LED peuvent être déterminées par la chute de tension de la jonction PN. Les LED rouges sont rouges de GAAS0.6P0.4, les LED oranges de GAAS0.35P0.65, LED jaune de GAAS0.14P0.86, etc. Parce que le gallium, l'arsenic et le phosphore sont utilisés dans la fabrication, ces LED sont communément appelées tubes émettrices à trois éléments.

Les LED bleues Gan (nitrure de gallium), les LED vertes GAP et les LED infrarouges GaAs sont appelées tubes électrophiques à deux éléments. À l'heure actuelle, le dernier processus est une LED à quatre éléments en matériau à quatre éléments Algainn mélangé à quatre éléments d'aluminium (AL), de calcium (CA), d'indium (IN) et d'azote (N), qui peuvent couvrir toute la lumière visible et une lumière ultraviolette. La gamme spectrale de lumière.

Intensité lumineuse: les unités de mesure de l'intensité lumineuse sont l'unité d'illuminance (lux), unité de flux lumineux (lumière lumen), unité d'intensité lumineuse (puissance des bougies). 1CD (Power Candle) fait référence à un objet complètement rayonnant. L'intensité lumineuse d'une zone d'un dixième de centimètre carré. (Il faisait référence à une bougie d'huile de baleine avec un diamètre de 2,2 cm et une qualité de 75,5 grammes, brûlant 7,78 grammes par heure, une hauteur de flamme de 4,5 cm et l'intensité lumineuse le long de la direction horizontale) 1L (lumen) se réfère à 1 CD Candlelight irradié à une distance de 1 cm, le luminaire Flux sur un plan de candeur avec 1 cm2.

1lux (lux) fait référence à l'éclassement auquel 1 L de flux lumineux est réparti uniformément sur une superficie de 1 mètre carré. Les illuminants généralement actifs adoptent la puissance de bougie de l'unité de l'intensité lumineuse, tels que les lampes à incandescence, les LED, etc. Lux, l'unité d'éclairage, est généralement utilisé dans la photographie et d'autres domaines. Les trois unités de mesure sont numériquement équivalentes, mais doivent être comprises sous différentes perspectives. Par exemple: si la luminosité (flux lumineux) d'un projecteur LCD est de 1600 lumens, et que la taille projetée sur l'écran de réflexion total est de 60 pouces (1 mètre carré), alors son illuminance est de 1600 lux, en supposant que la distance entre la prise lumineuse et la source légère est de 1 cm, et la zone de la sortie lumineuse est un centimètre carré, puis l'intensité luminente de la sortie lumineuse est 1600 Centimétère, puis l'intensité luminente de la sortie lumineuse. Cependant, en raison de la perte de transmission de lumière, de la perte de réflexion ou du film de transmission de lumière et de la distribution inégale de la lumière, la luminosité d'un véritable projecteur LCD sera considérablement réduite. Généralement, une efficacité de 50% est bonne.

Dans une utilisation réelle, les calculs d'intensité lumineuse utilisent souvent des unités de données plus faciles à étudier et à cartographier ou à modifier les directions. Pour les corps lumineux actifs tels que les écrans LED, le CD / le mètre carré est généralement utilisé comme unité d'intensité lumineuse, et l'angle de vision est utilisé comme paramètre auxiliaire, qui est équivalent à l'unité d'éclairage lux à la surface de l'écran; Cette valeur est effectivement affichée à l'écran. Multipliez les zones pour obtenir l'intensité lumineuse de l'écran entier au meilleur angle de vision. En supposant que l'intensité lumineuse de chaque élément graphique de l'écran est constante dans l'espace correspondant, cette valeur peut être considérée comme le flux lumineux de l'écran entier. Généralement, les écrans LED extérieurs doivent avoir une luminosité de plus de 4000cd / mètre carré pour avoir un effet d'affichage idéal sous la lumière du soleil. Pour les LED intérieures ordinaires, la luminosité maximale est d'environ 700-2000 CD / mètre carré.

L'intensité lumineuse d'une seule LED est en CD, et elle est équipée de paramètres d'angle de visualisation. L'intensité lumineuse n'a rien à voir avec la couleur de la LED. L'intensité lumineuse d'un seul tube varie de quelques MCD à 5000 mcd. L'intensité lumineuse donnée par le fabricant de LED fait référence au point où la LED s'allume à un courant de 20 mA, le meilleur angle de vision et la position centrale avec la plus haute intensité lumineuse. Lors de l'emballage LED, la forme de l'objectif supérieur et la position de la puce LED de l'objectif supérieur déterminent l'angle de vision LED et la distribution d'intensité de la lumière. D'une manière générale, plus l'angle de vision est grand de la même LED, plus l'intensité lumineuse maximale est petite, mais le flux lumineux accumulé sur l'hémisphère tridimensionnel entier reste inchangé. Lorsque plusieurs LED sont disposées de près et régulièrement, leurs surfaces sphériques lumineuses se chevauchent, résultant en une distribution relativement uniforme de l'intensité lumineuse sur tout le plan lumineux.

Lors du calcul de l'intensité lumineuse de l'écran, il est nécessaire de multiplier la valeur d'intensité lumineuse du point maximal fournie par le fabricant de 30% à 90% selon l'angle de visualisation LED et la densité d'émission LED, comme intensité lumineuse moyenne d'un seul tube. Généralement, la vie lumineuse de LED est très longue et les fabricants le marquent généralement à plus de 100 000 heures. En fait, l'attention devrait également être accordée au cycle de décroissance de la luminosité de la LED. , la luminosité n'est que la moitié de l'original.

La période d'atténuation de la luminosité a beaucoup à voir avec le processus matériel de la production LED. Généralement, les LED à quatre éléments avec une atténuation de luminosité plus lente doivent être sélectionnées lorsque les conditions économiques le permettent. Couleur correspondant et balance du blanc: le blanc est un mélange de rouge, de vert et de bleu selon le rapport de luminosité. Lorsque la luminosité du vert dans la lumière est de 69%, la luminosité du rouge est de 21% et la luminosité du bleu est de 10%. Arrivé en blanc pur. Cependant, les coordonnées de chromaticité des couleurs rouges, vertes et bleues de la LED ne peuvent pas obtenir l'effet du spectre de couleurs complet en raison du processus de fabrication et d'autres raisons. Le contrôle de la luminosité des couleurs primaires, y compris les couleurs primaires biaisées pour obtenir la lumière blanche, est appelée correspondance des couleurs. Avant la correspondance des couleurs pour les écrans LED en couleur, afin d'obtenir la meilleure luminosité et le coût le plus bas, essayez de choisir des appareils LED avec un rapport de 3: 6: 1 pour les trois couleurs primaires pour former des pixels. L'équilibre blanc nécessite que les trois couleurs primaires synthétisées sous la même valeur gris soient toujours en blanc pur. Couleur primaire, couleur primaire: la couleur primaire fait référence à la couleur de base qui peut synthétiser diverses couleurs. Les couleurs primaires en lumière de couleur sont le rouge, le vert et le bleu. La figure ci-dessous est une table de spectre, et les trois sommets du tableau sont des longueurs d'onde de couleur primaire idéales. Si la couleur primaire s'écarte, la zone où la couleur peut être synthétisée diminuera et les triangles de la table spectrale se rétréciront. D'un point de vue visuel, la couleur s'écartera non seulement, mais réduira également la richesse.

La lumière rouge, verte et bleue émise par les LED peut être à peu près divisée en rouge violet, rouge pur, rouge orange, orange, jaune orange, jaune, vert jaune, vert pur, vert émeraude, vert bleu, bleu pur, bleu violet, etc. Selon leurs différentes caractéristiques de longueur d'onde et rouge orange. , Yellow-Green et Blue-Purle sont beaucoup moins chers que le rouge pur, le vert pur et le bleu pur. Parmi les trois couleurs primaires, le vert est le plus important, car le vert occupe 69% de la luminosité du blanc, et se trouve au centre de la table de disposition horizontale de couleur. Par conséquent, dans le mode de composition des couleurs à trois primaires entre la pureté de la couleur et le prix, dans l'application de conception de couleurs à trois primaires, la balance des blancs et la valeur maximale de luminosité souhaitée sont généralement obtenues en ajustant le courant LED.

Nous utilisons généralement la méthode de correspondance des couleurs la plus simple et la plus optimisée comme méthode de reproduction des couleurs pour concevoir une technologie d'affichage en couleur. La balance des blancs est l'un des signes importants pour tester la composition des couleurs. La lumière blanche à trois couleurs est généralement fabriquée en mélangeant les trois couleurs primaires du rouge, du vert et du bleu selon le rapport de luminosité. Lorsque la luminosité du vert dans la lumière est de 69%, la luminosité du rouge est de 21% et la luminosité du bleu est de 10%. C'est du blanc pur. Les premiers téléviseurs CRT aux écrans de cristal liquide LCD actuels sont tous composés de cette manière.