Les LED sont encore populaires et s'améliorantes après toutes ces années - Partie 1
Cet article discute une technologie d'affichage de 35 ans qu'elle-même a rapidement changée - la LED. Cette vue d'ensemble couvre les origines de la LED, les applications traditionnelles, et comment les améliorations en technologie ont stimulé de nouvelles applications.
Source d'information: Maxim Integrated Products, Inc. et Dallas Semiconductor Corp.
Introduction
Ces dernières années, les articles se sont concentrés sur de nouvelles technologies d'affichage. Les articles ont couvert l'explosion des panneaux LCD de couleur de TFT de taille toujours croissante dans des laptops et des moniteurs d'écran plat; PDP (panneaux d'affichage de plasma) pour le remplacement de tube cathodique de la haute définition TV; polymère LED (PLED) ou affichages organiques de LED (OLED) pour les petits écrans couleur dans les jeux, les téléphones cellulaires, et le PDAs.
Une brève histoire de LED
La recherche commerciale sur la technologie LED a mis sur pied dans le début 1962, notamment aux Bell Labs, à la Hewlett-Packard, à l'IBM, au Monsanto, et au RCA. Le travail sur le phosphure d'arséniure de gallium (GaAsP) a mené à l'introduction du première LED rouge commercial de 655 nm en 1968, par la HP et le Monsanto. En 1971 HP a publié le 5300A Compteur de fréquence portable de 500 mégahertz un afficheur à LED de GaAsP. Les afficheurs à LED se sont épanouis dans le années 1970 tôt en tant qu'afficheurs numériques dans des calculettes par la HP, Texas Instruments, Sinclair et d'autres. Pendant une courte période, la LED est apparue dans des montres numériques, mais a été bientôt remplacée par des afficheurs à cristaux liquides. En attendant, la LED remplacent les lampes à incandescence et néon comme indicateurs et est devenue le choix standard d'afficheur alphanumérique numérique et pour l'instrumentation.
La concurrence la plus chaude de la LED dans le années 1970 et le 1980 pour des articles de consommation est venue des afficheurs fluorescents (VFDs), dont l'afficheur bleu-vert lumineux a offert de forte intensité et contrasté une fois vu par un filtre vert ou bleu. VFDs ont été développés la première fois par ISE Electronic Corporation en 1967. ISE, souvent connu par le nom de division de Noritake, ainsi que Futaba et NEC, a offert des tubes cathodiques de visualisation du années 1960 en retard et du années 1970 tôt, commençant par les afficheurs simples de chiffre utilisés en élevant rapidement le marché de calculateur de bureau.
Les tubes afficheurs de multi-chiffre sont apparus bientôt, réduisant le coût de fabrication, et ce sont probablement meilleurs rappelés pour leur aspect dans les calculatrices de poche de Casio. Plus tard, Samsung a commencé à faire des tubes pour leur propre consommation pour l'usage dans des articles de consommation. En 1993, le NEC a vendu leur ligne complète de fabrication à ZEC en Chine, et entre eux Futaba, ISE, Samsung, et produit de ZEC autour de 95% de la production de tubes du VFD du monde.
Dans le années 1980 et les afficheurs à cristaux liquides en avant et monochromes a concurrencé fortement la LED et le VFDs pour des dispositifs du consommateur, l'instrumentation, et des panneaux des véhicules à moteur. Les afficheurs à cristaux liquides ont l'avantage de la puissance faible et facilement de la personnalisation, et sont devenus le choix évident pour des applications à piles. Bien que les afficheurs à cristaux liquides n'émettent pas la lumière, il y a beaucoup d'applications où la lumière ambiante peut être garantie. Alternativement, la lumière de deux ou trois LED vertes, oranges, ou jaunes peut être répandue et diffusion derrière un petit (10 centimètres carrés) afficheur à cristaux liquides avec un bâti en plastique opaque, pour fournir un rétroéclairage bon marché et plaisant.
Qui fabrique LED?
La production mondiale de la LED est maintenant environ 4 milliards d'unités par mois. Selon ITIS (Service d'information industriel de technologie) de Taiwan, Taiwan produit maintenant autour de la moitié de la demande du monde à partir du son plus de 30 fabricants de LED, avec le Japon et les Etats-Unis être le prochain plus productif. Il y a Dix ans, le Japon était le producteur de fil, et le rendement de Taiwan était un peu plus de 10% de la demande du monde. La plupart des fabricants de LED sont réellement des monteurs et des emballeurs, des entre-deux ou des paillettes des fonderies au Japon, aux Etats-Unis, et (plus récemment) à Taiwan.
Le C.I.E., les lumens et les candelas
 |
 |
| Fig. 1 Longueur d'onde de spectre de couleur en nanomètres | Fig. 2 Diagramme de chromaticité photopique |
Il est probablement utile d'inclure dans un examen de la technologie d'affichage un cours d'instruction court de théorie radiométrique et photométrique. La radiométrie est la mesure de l'énergie radiante à toutes les longueurs d'onde (évidentes et invisibles), alors que la photométrie est la mesure de la luminosité apparente à l'œil humain. L'œil humain «voit» la gamme des longueurs d'onde légères de 380 nm à 740 nm comme spectre de couleur familier (Fig. 1).
La Commission internationale de l'éclairage (CIE) a formalisé des normes pour la mesure de la lumière, et la réponse de l'œil humain ou «de l'observateur standard», arrière dans le années 1930. Ces normes ont caractérisé la variation de la réponse d'œil sur la gamme évidente entière dans une série de conditions d'éclairage, telles que le jour et la nuit. Cie a également défini les couleurs primaires.
- Rouge - 700 nm
- Vert - 546.1 nm
- Bleu - 435.8 nm
Ces normes et définitions ont été controversées, et d'autres normes existent. Les points d'intérêt pour des affichages sont que la réponse d'œil humain fait une pointe rudement au vert 555 nm, est sensible au jaune, tombe brusquement vers le bleu à 400 nm, et également vers le rouge à 700 nm.
Ceci peut être vu dans le diagramme de chromaticité 1931 photopique (de jour), qui est montré sous une formule simplifiée dans Fig. 2. La courbe pour scotopique (nuit-adapté) est très différente, faisant une pointe à environ 512 nm.
L'intensité de la lumière radiante (toutes les longueurs d'onde) est mesurée en lumens. Le lumen est défini tels que 683 lumens de lumière est fournis par 1 watt de rayonnement monochromatique à une longueur d'onde de 555 nm. L'intensité lumineuse, en bougies (cd), des résultats de l'application de la sensibilité chromatique de CIE au flux radiant et fournit la mesure pour la partie évidente d'une source lumineuse. Montrer l'intensité, donc, est décrit dans le cd ou le mcd pour indiquer le rendement lumineux utile à l'observateur.
