Guia completo para a seleção de contentores de LED em ecrãs TFT

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Os LED (díodos emissores de luz) revolucionaram a indústria dos ecrãs graças ao seu tamanho compacto, eficiência energética, respeito pelo ambiente, elevada eficiência luminosa, tempos de resposta rápidos, resistência à vibração e longa duração. Nos ecrãs TFT (Thin-Film Transistor), a escolha dos LEDs é crucial para obter a cor e o brilho desejados. Este guia aprofunda os meandros da seleção de contentores de LED, realçando a importância deste processo no fabrico de ecrãs TFT.

LED binning

O papel do fósforo e dos substratos dos LED azuis:

Antes de nos debruçarmos sobre a seleção da caixa de LED, é essencial compreender os elementos fundamentais em jogo. Na indústria dos ecrãs TFT, os LED brancos são a escolha padrão. Estes LED brancos são criados através da excitação do fósforo, normalmente ítrio-alumínio-garnet dopado com cério (Ce:YAG), utilizando substratos de LED azuis que emitem luz a cerca de 460 nm. Quando o fósforo é excitado, emite luz amarela a cerca de 550 nm. Esta luz amarela, quando combinada com a luz azul, cria a luz branca que ilumina o ecrã TFT.

Porque é que a seleção do contentor LED é importante:

O olho humano é incrivelmente sensível a variações de cor e brilho. Mesmo pequenas discrepâncias nas características dos LEDs, como os lúmenes, a tensão e a temperatura da cor, podem resultar em diferenças visíveis na imagem apresentada. É aqui que o binning de LEDs entra em ação

Compreender o Binning LED:

O binning de LEDs é o processo pelo qual os LEDs são categorizados em grupos ou "bins" com base na sua semelhança em parâmetros específicos. Os principais factores para a classificação incluem:

Lúmens (brilho): A classificação dos LEDs com base nos lúmenes é um processo relativamente simples. Os LEDs são classificados em grupos consoante a sua potência luminosa.

brightness binning

Tensão: Os LEDs também podem ser classificados com base na sua tensão de acionamento. Esta classificação ajuda a combinar LEDs com características eléctricas semelhantes.

driving voltage binning

Coordenadas de cor: O aspeto mais complexo do binning de LEDs é a categorização dos LEDs com base nas suas coordenadas de cor. Este processo envolve a determinação da cromaticidade exacta da luz emitida. As coordenadas de cromaticidade são representadas em espaços de cor como o Diagrama de Cromaticidade CIE 1931. O Diagrama de Cromaticidade CIE 1931 é uma ferramenta fundamental no agrupamento de LEDs. Representa as cores perceptíveis ao olho humano num espaço bidimensional. Este diagrama ajuda os fabricantes a definir regiões onde as cores são indistinguíveis ao olho humano, conhecidas como "diferenças apenas perceptíveis" (JND).

Série de cores em Binning LED:

Os LEDs estão divididos em diferentes séries de cores com base nas coordenadas cromáticas. Cada série representa uma gama específica de temperatura de cor. Para facilitar a sua compreensão, tomamos como exemplo um LED de luz branca. As séries de cores deste LED são:

Série A (x: 0,2374, y: 0,2014 a x: 0,2597, y: 0,2356)

Série B (x: 0,2520, y: 0,2206 a x: 0,2836, y: 0,2728)

Série H (x: 0,2584, y: 0,2287 a x: 0,2948, y: 0,2899)

Série C (x: 0,2508, y: 0,2098 a x: 0,2966, y: 0,2890)

Série D (x: 0,2607, y: 0,2200 a x: 0,3017, y: 0,2902)

Série P (x: 0,2625, y: 0,2191 a x: 0,3035, y: 0,2893)

Série R (x: 0,2574, y: 0,2179 a x: 0,2937, y: 0,2791)

Série S (x: 0,2661, y: 0,2173 a x: 0,3009, y: 0,2755)

LED binning results

Cada série de cores é ainda dividida em 6-10 gradações, resultando numa vasta gama de classificações para chips LED brancos. Durante as fases iniciais de um projeto, os LEDs são escolhidos com base nas coordenadas de cor necessárias, garantindo a estabilidade do desempenho da cor do produto.

Aplicação prática do LED Binning:

Em aplicações reais, a seleção de LEDs com base em coordenadas de cor é crucial para manter uma representação de cor consistente e precisa nos ecrãs TFT. As equipas de projeto avaliam os requisitos e escolhem LEDs das séries e gradações adequadas para atingir a temperatura de cor e o desempenho desejados.

Considerações sobre o agrupamento de LEDs:

É importante notar que o LED binning se concentra principalmente no controlo das coordenadas de cor, com dados normalmente recolhidos sob uma condição padrão de alimentação de corrente de 20 mA. No entanto, quando são utilizadas correntes mais elevadas, podem ocorrer ligeiros desvios nas coordenadas de cor da luz emitida.

Conclusão:

Na indústria de ecrãs TFT, o processo meticuloso de seleção do bin de LED garante que os ecrãs cumprem os rigorosos requisitos de cor e proporcionam experiências visuais consistentes e de alta qualidade. Compreender as nuances do binning de LED, desde os lúmenes às coordenadas de cor, é essencial para os fabricantes de ecrãs que se esforçam por produzir ecrãs que satisfaçam os padrões exigentes de diversas aplicações. A precisão alcançada através do binning de LEDs desempenha um papel fundamental no sucesso dos ecrãs TFT numa série de indústrias, desde a eletrónica de consumo à imagiologia médica e muito mais.

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