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Explication de la sélection des LED BIN

Dans cette rubrique
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nous expliquerons l’importance de la construction du rétroéclairage de l’écran LCD et de la sélection des LED BIN.

Vous pouvez également consulter notre vidéo explicative :

Construction du rétroéclairage de l’écran LCD

Tout d’abord, il convient de préciser qu’un écran LCD TFT n’émet pas de lumière par lui-même. Il a besoin d’un rétroéclairage pour produire une image visible. Une bonne construction du rétroéclairage est extrêmement importante pour chaque module.

Une chaîne de LED est donc placée à l’arrière (parfois sur le côté).

Qu’est-ce que le BIN et pourquoi est-il important ?

Des modifications mineures dans le processus de fabrication des LED (en ce qui concerne les lumens, la température de couleur et la tension des LED) font qu’il est très difficile d’avoir toutes les LED exactement identiques. Les LED ont tendance à être similaires mais rarement identiques. Pour qu’une lumière soit, par exemple, verte, les fabricants ont besoin d’une technique qui leur permette de s’assurer que toutes leurs LED sont bien de la même nuance de vert.

La technique utilisée par les fabricants pour s’assurer que les LED sont similaires est appelée  » binning ».

Cela dépend du fait que les LED sont placées dans des catégories similaires – des bacs. Avec le bac défini est la similitude dans :

  • lumens
  • tension
  • couleur

Les lumens et la couleur sont les paramètres les plus importants dans la variabilité des LED. La répartition en fonction des lumens est relativement simple à définir – elle diffère de la répartition des DEL en fonction de la couleur. Il est plus complexe et pour comprendre le processus, il est nécessaire d’introduire les éléments suivants les diagrammes de chromaticité.

Diagrammes de chromaticité

Ci-dessus se trouve le CIEXYZ (également appelé CIE XYZ ou CIE1931). Il s’agit d’un espace colorimétrique créé en 1931 par la Commission internationale de l’éclairage. Les lettres CIE précédant XYZ sont l’abréviation du nom de la Commission. La CIE XYZ est une palette de couleurs spéciale construite principalement pour la perception des couleurs par l’œil humain (photorécepteurs).

CIE XYZ est une description tridimensionnelle. En 1931 également, pour permettre une description en deux dimensions, l’espace colorimétrique CIE xyY a été introduit, qui convertit les composantes chromatiques X, Y, Z en coordonnées trichromatiques x, y, Y, où x et y déterminent la chromaticité et Y la luminosité.

Les coordonnées qui se chevauchent sont cartographiées dans l’espace colorimétrique représenté par le diagramme de chromaticité sous la forme de ce que l’on appelle le triangle des couleurs : une zone délimitée par deux lignes – une courbe et une ligne droite.

Pourquoi le diagramme est-il important pour la sélection des bacs à LED ?

Le physicien américain David MacAdam a réalisé des expériences dans les années 1930 et 1940 et a montré qu’il existe des régions sur le diagramme de chromaticité qui contiennent toutes les couleurs qui sont indiscernables de la couleur au centre de l’observation.

Cela signifie qu’une ellipse peut être dessinée autour d’un seul point du diagramme de chromaticité où, à l’intérieur de cette ellipse, l’œil humain ne peut pas distinguer les différentes couleurs.

Sur la figure ci-dessus, vous pouvez voir les 25 ellipses dessinées à partir des expériences de MacAdam sur différentes couleurs dans le diagramme de chromaticité. À l’intérieur de ces ellipses, le sujet ne pouvait pas distinguer les différentes couleurs !

Aujourd’hui, nous tirons parti de la déclaration de MacAdam. La répartition des LED en fonction de la couleur est basée sur les résultats de ces expériences qui montrent que les êtres humains perçoivent les couleurs à l’intérieur d’une région ou d’un concept connu sous le nom de « différences à peine perceptibles ». Dans le diagramme de chromaticité de la CIE 1931, une série de cases sont dessinées pour indiquer les régions où les différences sont à peine perceptibles. Dans chacune de ces boîtes individuelles, l’œil humain ne perçoit aucune différence de couleur.

C’est pourquoi les fabricants de LED indiquent les coordonnées de leurs LED sur le diagramme de chromaticité et les utilisateurs finaux peuvent utiliser cette information de manière fiable pour obtenir la couleur de lumière correcte nécessaire à leur application.

DEL de couleur blanche

L’information sur les coordonnées chromatiques des DEL permet de mélanger deux DEL ou plus pour créer des couleurs différentes – comme si l’on mélangeait de la peinture jaune et de la peinture rouge pour obtenir de l’orange. Le mélange de deux couleurs de DEL différentes produira également une troisième couleur.

Ainsi, si une application nécessite une lumière d’une certaine couleur et qu’aucune LED de ce type n’est disponible, nous pouvons utiliser les coordonnées chromatiques et leur processus de regroupement des LED pour obtenir la couleur de lumière souhaitée.

C’est la façon la plus courante d’obtenir une couleur blanche – la couleur de la LED du rétroéclairage de l’écran.

La technique la plus courante pour produire des LED à lumière blanche consiste à appliquer un phosphore jaune (dans la plupart des cas, du grenat d’aluminium et d’yttrium dopé au cérium (Ce:YAG)) à une LED bleue. Le phosphore convertit une partie de l’émission bleue en jaune, de sorte que les yeux humains perçoivent le mélange comme de la lumière blanche.

Nous espérons que vous avez apprécié notre dernier article Display 101 et que vous avez appris ce que vous vouliez savoir sur la sélection des LED BIN. Si vous souhaitez que nous traitions d’un sujet particulier, n’hésitez pas à nous écrire sur les médias sociaux.