TFTディスプレイにおけるLEDビン選択の総合ガイド

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LED(Light Emitting Diode)は、そのコンパクトなサイズ、エネルギー効率、環境への配慮、高い発光効率、高速応答時間、耐振動性、長寿命により、ディスプレイ業界に革命をもたらしました。TFT(薄膜トランジスタ)ディスプレイでは、LEDの選択は、所望の色と輝度を達成するために非常に重要です。このガイドでは、TFTディスプレイの製造におけるこのプロセスの重要性に焦点を当てながら、LEDビンの選択の複雑さを掘り下げていきます。

LED binning

蛍光体と青色LED基板の役割:

LEDビンの選択を掘り下げる前に、基本的な要素を理解することが不可欠です。TFTディスプレイ業界では、白色LEDが標準的な選択肢です。この白色LEDは、セリウムドープイットリウムアルミニウムガーネット(Ce:YAG)に代表される蛍光体を、約460nmで発光する青色LED基板で励起することによって作られます。蛍光体が励起されると、約550nmで黄色の光を発します。この黄色い光が青い光と合わさることで、TFTディスプレイを照らす白い光が生まれます。

LEDビンの選択が重要な理由

人間の目は、色や明るさの変化に非常に敏感です。ルーメン、電圧、色温度などのLED特性のわずかな違いでも、表示される画像に顕著な違いが生じることがあります。そこで、LEDビニングが重要になります。

LEDビニングの理解

LEDのビニングとは、特定のパラメータの類似性に基づいてLEDをグループまたは「ビン」に分類するプロセスのことです。ビニングの主な要因は以下の通りです:

ルーメン(明るさ):ルーメンに基づくLEDのビニングは、比較的簡単なプロセスです。LEDは、その光出力に応じてグループに分類されます。

brightness binning

電圧:LEDは、駆動電圧に基づいて分類することもできます。この分類は、類似した電気的特性を持つLEDのマッチングに役立ちます。

driving voltage binning

色座標:LEDビニングの最も複雑な側面は、色座標に基づいてLEDを分類することです。このプロセスでは、放射される光の正確な色度を決定します。色度座標は、CIE 1931色度図のような色空間で表されます。CIE 1931色度図は、LEDビニングの基本的なツールです。CIE1931色度図は、人間の目で知覚できる色を2次元空間で表したものです。この図は、「JND(Just Noticeable Difference)」と呼ばれる、人間の目には区別できない色の領域を定義するのに役立ちます。

LEDビニングのカラーシリーズ:

LEDは色度座標に基づいて異なる色系列に分けられます。各シリーズは特定の色温度範囲を表します。以下では、理解を容易にするために、白色光LEDを例にとって説明します。このLEDの色シリーズは

Aシリーズ(x:0.2374、y:0.2014~x:0.2597、y:0.2356)

Bシリーズ(x:0.2520、y:0.2206~x:0.2836、y:0.2728)

Hシリーズ(x:0.2584、y:0.2287~x:0.2948、y:0.2899)

Cシリーズ(x:0.2508、y:0.2098~x:0.2966、y:0.2890)

Dシリーズ(x:0.2607、y:0.2200~x:0.3017、y:0.2902)

Pシリーズ(x:0.2625、y:0.2191~x:0.3035、y:0.2893)

R系列(x:0.2574、y:0.2179~x:0.2937、y:0.2791)

Sシリーズ(x:0.2661、y:0.2173~x:0.3009、y:0.2755)

LED binning results

各色シリーズはさらに6~10のグラデーションに分けられ、その結果、白色LEDチップには幅広い分類があります。プロジェクトの初期段階では、必要な色座標に基づいてLEDが選択され、製品の色性能の安定性が保証されます。

LEDビニングの実用化

実際のアプリケーションでは、TFTディスプレイ上で一貫した正確な色表現を維持するために、色座標に基づくLEDの選択が極めて重要です。プロジェクトチームは要件を評価し、適切なシリーズと階調からLEDを選択して、希望の色温度と性能を実現します。

LEDビンニングの考察:

LEDビニングは主に色座標の制御に重点を置いており、データは通常20mAの電流供給という標準的な条件下で収集されることに注意することが重要です。しかし、より高い電流を使用すると、発光の色座標にわずかなずれが生じることがあります。

結論

TFT デ ィ ス プ レ イ業界では、LED ビ ン グ を選択す る 細心のプ ロ セ ス に よ っ て、 デ ィ ス プ レ イ が厳 し い色要件を満たし、 一貫 し た高品質な視覚体験を提供で き る よ う にな っ てい ます。ルーメンから色座標まで、LED ビニングのニュアンスを理解することは、さまざまなアプリケーションの厳しい基準を満たすディスプレイを製造しようとするディスプレイメーカーにとって不可欠です。LEDビニングによって達成される精度は、民生用電子機器から医療用画像処理まで、さまざまな産業におけるTFTディスプレイの成功に極めて重要な役割を果たしています。

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