Come i led producono luce colorata

Il colore luminoso e l'efficienza luminosa dei LED sono correlati al materiale e al processo di realizzazione dei LED. Al momento, rosso, verde e blu sono ampiamente utilizzati. A causa della bassa tensione di lavoro del LED (solo 1.5-3V), può rilasciare efficacemente la luce e avere una buona luminosità, E la luminosità può essere regolata in base alla tensione (o alla corrente) ed è resistente agli urti, resistente alle vibrazioni e ha una lunga durata (100,000 ore). Diversi materiali per la produzione di LED possono produrre fotoni con diverse energie, in modo che la lunghezza d'onda della luce prodotta dal LED può essere controllata, vale a dire, lo spettro o il colore.


Il materiale utilizzato nel primo LED nella storia è l'arsenico (As) gallio (Ga), la sua caduta di tensione di giunzione PN in avanti (VF, che può essere compresa come illuminazione o tensione di lavoro) È 1.424V e la luce rilasciata è lo spettro a infrarossi. Un altro materiale LED comunemente usato è il fosfuro di gallio (P) (Ga), La caduta di tensione di giunzione PN in avanti è di 2.261V e la luce prodotta è verde.

Basato su questi due materiali, il primo settore dei LED ha utilizzato la struttura del materiale GaAs1-xPx, che può in teoria produrre LED con qualsiasi lunghezza d'onda dalla luce infrarossa alla luce verde. Il pedipt X rappresenta la percentuale di fosforo sostituita da l'arsenico. In generale, la lunghezza d'onda e il colore del LED possono essere fissati dalla caduta di tensione della giunzione PN. I comuni sono led rossi di muslimate, led arancioni di muslimate, led gialli di muslimate, ecc. Perché il gallio, l'arsenico e il fosforo sono utilizzati nella produzione, questi led sono comunemente noti come tubi a emissione luminosa a tre elementi.


I led blu GaN (nitruro di gallio), i led verdi GaP e i led a infrarossi GaAs sono detti tubi emettitori di luce a due elementi. Al momento, l'ultimo processo è un LED a quattro elementi realizzato In materiale a quattro elementi AlGaInN mescolato con quattro elementi di alluminio (Al), calcio (Ca), indio (In) E azoto (N), che può coprire tutte le luci visibili e alcune luci ultraviolette. La gamma spettrale della luce.

Intensità luminosa: le unità di misurazione dell'intensità luminosa sono unità di illuminamento (lux), unità di flusso luminoso (lumen), unità di intensità luminosa (potenza della candela). 1CD (alimentazione a candela) si riferisce a un oggetto completamente radiante. Intensità luminosa di un'area di un decimo di un pollice quadrato. (Utilizzato per fare riferimento a una candela all'olio di balena con un diametro di 2.2 cm e una qualità di 75.5 grammi, bruciare 7.78 grammi all'ora, una fiamma altezza di 4.5 cm, E intensità luminosa lungo la direzione orizzontale) 1L (lumen) Si riferisce a 1 CD a lume di candela irradiato a una distanza di 1 cm, il flusso luminoso su un piano con un'area di 1 cm2.
1Lux (lux) si riferisce all'illuminamento a cui 1L di flusso luminoso è uniformemente distribuito su un'area di 1 metro quadrato. Gli illuminanti più attivi adottano l'unità di intensità luminosa candela power CD, come lampade a incandescenza, led, ecc.; Gli oggetti riflettenti o penetranti utilizzano lumen L come l'unità di flusso luminoso, come proiettori LCD, ecc.; Lux, l'unità di illuminazione, viene utilizzata in generale nella fotografia e in altri campi. Le tre unità di misurazione sono numericamente equivalenti, ma devono essere incluse da diverse direzioni. Ad esempio: se la luminosità (flusso luminoso) di un proiettore LCD è di 1600 lumen e la dimensione proiettata sullo schermo di riflessione totale è di 60 pollici (1 metro quadrato), il suo illuminamento è di 1600 lux, sempre che la distanza tra l'uscita della luce e la sorgente luminosa sia di 1 cm, E l'area della presa della luce è di 1 pollice quadrato, quindi la intensità luminosa della presa della luce è 1600CD. Ad ogni modo, a causa della perdita di trasmissione della luce, della perdita di riflessione o della pellicola di trasmissione della luce e della distribuzione irregolare della luce, la luminosità di un vero proiettore LCD sarà molto ridotta. In generale, l'efficienza del 50% è buona.

Nell'uso effettivo, i calcoli dell'intensità luminosa utilizzano spesso unità dati che sono più facili da rilevare e mappare o cambiare le direzioni. Per corpi luminosi attivi come schermi LED, il misuratore CD/quadrato viene utilizzato in generale come unità di intensità luminosa e l'angolo di visione viene utilizzato come parametro ausiliario, equivalente al lux dell'unità di illuminamento sulla superficie dello schermo; Moltiplicare le aree per ottenere l'intera intensità luminosa dello schermo al miglior angolo di visione. Sempre che la intensità luminosa di ogni elemento grafico nello schermo sia costante nello spazio corrispondente, questo valore può essere visto come il flusso luminoso di tutto lo schermo. In generale, gli schermi LED per esterni devono avere una luminosità superiore a 4000CD/metro quadrato per avere un effetto di visualizzazione ideale sotto la luce solare. Per led interni ordinari, tLa massima luminosità è di circa 700-2000 CD/metro quadrato.

La intensità luminosa di un singolo LED è in CD ed è dotata di parametri dell'angolo di visione. La intensità luminosa non ha niente a che fare con il colore del LED. La intensità luminosa di un singolo tubo varia da pochi mCD a 5000mCD. Intensità luminosa fornita dal produttore LED si riferisce al punto in cui il LED si illumina a una corrente di 20ma, il miglior angolo di visione e la posizione centrale con la massima intensità luminosa. Durante il confezionamento di LED, la forma dell'obiettivo superiore e la posizione del chip LED dall'obiettivo superiore determina l'angolo di visione a LED e la distribuzione dell'intensità luminosa. In generale, più grande l'angolo di visione dello stesso LED, più piccola è la massima intensità luminosa, ma il flusso luminoso accumulo su l'intero emisfero tridimensionale rimane vuoto. Quando più led sono fissati in modo stretto e regolare, le loro superfici sferiche luminose si sovrappono tra di loro, con una distribuzione abbastanza uniforme di intensità luminosa su tutto l'intero piano luminoso.


Nel calcolo dell'intensità luminosa dello schermo, è necessario moltiplicare il valore di intensità luminosa del punto massimo fornito dal produttore da 30% a 90% in base dell'angolo di visione del LED e alla densità di emissione del LED, come intensità luminosa media di un tubo singolo. In generale, la vita luminosa del LED è molto lunga e i produttori lo segnano in generale come più di 100,000 ore. In effetti, l'attenzione dovrebbe essere pagata anche al ciclo di decomposizione della luminosità del LED.

Il periodo di attenuazione della luminosità ha molto da fare con il processo del materiale della produzione di LED. In generale, i led a quattro elementi con attenuazione della luminosità più lenta devono essere selezionati quando le condizioni economiche lo consentono. Corrispondenza dei colori e bilanciamento del bianco: il bianco è una miscela di rosso, verde e blu in base al rapporto di luminosità. Quando la luminosità del verde nella luce è del 69%, la luminosità del rosso è del 21% e la luminosità del blu è del 10%. Arrivato in bianco puro. Le coordinate cromatiche dei colori rosso, verde e blu del LED non possono ottenere l'effetto dello spettro a colori a causa del processo di produzione e di altri motivi. Il controllo della luminosità dei colori primari inclusi i colori primari polarizzati per ottenere la luce bianca è chiamato abbinamento dei colori. Prima della corrispondenza dei colori per schermi LED a colori, al fine di ottenere la migliore luminosità e il costo più basso, prova a scegliere i dispositivi LED con un rapporto di 3:6:1 per i tre colori primari per formare i pixel. L'equilibrio bianco richiede che i tre colori primari sintetizzati sotto lo stesso valore grigio siano ancora bianco puro. Colore primario, colore primario: il colore primario si riferisce al colore di base che può sintetizzare vari colori. I colori primari in colore chiaro sono rossi, verdi e blu. La figura sotto è una tabella di spettro e i tre vertici in tavola sono ideali lunghezze d'onda di colore primario. Se il colore primario devia, l'area in cui il colore può essere sintetizzato sarà ridotta e i triangoli nel tavolo spettrale si restringono. Da un punto di vista visivo, il colore non solo devia, ma riduce anche la ricchezza.


La luce rossa, verde e blu rilasciata dai led può essere divisa in rosso viola, rosso puro, rosso arancio, arancione, giallo arancio, giallo, giallo verde, verde puro, verde smeraldo, blu verde, blu puro, blu viola, ecc. in base alle loro diverse caratteristiche di lunghezza d'onda e rosso arancio. Giallo-verde e blu-viola sono molto più economici rispetto al rosso puro, verde puro e blu puro. Tra i tre colori primari, il verde è il più importante, perché il verde occupa il 69% della luminosità del bianco ed è al centro del tavolo di disposizione orizzontale dei colori. Nella modalità di composizione dei tre colori primari tra la purezza del colore e il prezzo, l'applicazione di design a tre colori primari, il bilanciamento del bianco e il valore di luminosità massimo richiesto sono di solito realizzati mediante la regolazione della corrente del LED.

Abbiamo in generale utilizzato il metodo di corrispondenza dei colori più semplice e ottimizzato come metodo di riproduzione dei colori per la progettazione della tecnologia di visualizzazione a colori. L'equilibrio bianco è uno dei segni importanti per testare la composizione del colore. La luce bianca a tre colori primari viene realizzata in generale mescolando i tre colori primari di rosso, verde e blu in base al rapporto di luminosità. Quando la luminosità del verde nella luce è del 69%, la luminosità del rosso è del 21% e la luminosità del blu è del 10%. È bianco puro. I primi televisori CRT agli display LCD a cristalli liquidi correnti sono tutti composti in questo modo.