LTS-5701AKF LED Display Datasheet - 0.56-inch Digit Height - Yellow-Orange Color - 2.6V Forward Voltage - 70mW Power Dissipation - English Technical Document

نظرة عامة على المنتج

LTS-5701AKF هو عرض أبجدي رقمي مكون من رقم واحد وسبعة مقاطع، مصمم للتطبيقات التي تتطلب إشارة رقمية أو أبجدية رقمية محدودة واضحة ومشرقة. وظيفته الأساسية هي توفير مخرجات مرئية من خلال إضاءة مقاطعه المحددة (من A إلى G ونقطة عشرية) لتشكيل الأحرف. تم بناء الجهاز باستخدام تكنولوجيا أشباه الموصلات من فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم (AlInGaP)، والتي يتم تنميتها على ركيزة زرنيخيد الغاليوم (GaAs). تم اختيار نظام المواد هذا تحديدًا لكفاءته في إنتاج ضوء أصفر-برتقالي عالي السطوع. يتميز العرض بلوحة أمامية رمادية اللون، تعزز التباين عن طريق تقليل انعكاس الضوء المحيط، ومخططات مقاطع بيضاء لتحديد الأحرف بوضوح عندما تكون غير مضاءة. يتم تصنيفه كنوع أنود مشترك، مما يعني أن أقطاب الأنود لجميع مقاطع LED متصلة داخليًا، مما يبسط توفير التيار في الدوائر النموذجية التي تعمل بواسطة المتحكم الدقيق.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تنبع المزايا الأساسية لهذه الشاشة من بنيتها وتصميمها المصنوعين من AlInGaP. فهي توفر شدة إضاءة عالية وتناقضًا ممتازًا، مما يضمن إمكانية القراءة حتى في البيئات المضاءة جيدًا. تعتبر زاوية الرؤية الواسعة ميزة حاسمة للتطبيقات التي قد يتم فيها عرض الشاشة من مواقع مختلفة. موثوقيتها ذات الحالة الصلبة، مع عدم وجود أجزاء متحركة وبنية أشباه موصلات قوية، تؤدي إلى عمر تشغيلي طويل ومقاومة للصدمات والاهتزازات. يجعلها متطلبات الطاقة المنخفضة مناسبة للأجهزة التي تعمل بالبطارية أو التي تراعي استهلاك الطاقة. تستهدف هذه المجموعة من الميزات أسواقًا تشمل أدوات القياس الصناعية (مثل عدادات اللوحات، المؤقتات، العدادات)، الأجهزة الاستهلاكية (مثل أفران الميكروويف، صانعات القهوة)، لوحات عدادات السيارات (للشاشات المساعدة)، معدات الاختبار والقياس، وأي نظام مدمج يتطلب عرضًا رقميًا بسيطًا وموثوقًا.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعايير الكهربائية والبصرية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات، موضحًا أهميتها لمهندسي التصميم.

2.1 Absolute Maximum Ratings

تحدد هذه التصنيفات حدود الإجهاد التي إذا تجاوزتها قد يحدث تلف دائم للجهاز. وهي ليست شروطًا للتشغيل العادي.

• تبديد الطاقة لكل مقطع (70 ميغاواط): هذه هي أقصى كمية من الطاقة الكهربائية يمكن تحويلها إلى حرارة (وضوء) بواسطة مقطع واحد دون خطر التلف. تجاوز هذا الحد، عادةً بتطبيق تيار عالٍ جدًا أو جهد أمامي مرتفع، يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة، أو تسريع الشيخوخة (انخفاض التدفق الضوئي)، أو فشل كارثي.
• ذروة التيار الأمامي لكل قطاع (60 مللي أمبير عند دورة عمل 1/10، نبضة 0.1 مللي ثانية): يسمح هذا التقييم بنبضات تيار قصيرة أعلى من التقييم المستمر. وهو مفيد لأنظمة التعدد أو لتحقيق سطوع أعلى لحظي. دورة العمل وعرض النبضة المحددين أمران بالغا الأهمية؛ التشغيل خارج ظروف النبض هذه عند 60 مللي أمبير ليس آمنًا.
• التيار الأمامي المستمر لكل قطاع (25 مللي أمبير): الحد الأقصى للتيار المستمر الذي يمكن تطبيقه على قطاع بشكل غير محدود في ظل ظروف درجة الحرارة المحيطة المحددة. توفر ورقة البيانات عامل تخفيض قدره 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية فوق 25 درجة مئوية. على سبيل المثال، عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 85 درجة مئوية، سيكون الحد الأقصى المسموح به للتيار المستمر: 25 مللي أمبير - [(85 درجة مئوية - 25 درجة مئوية) * 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية] = 25 مللي أمبير - 19.8 مللي أمبير = 5.2 مللي أمبير. هذا التخفيض ضروري لإدارة الحرارة.
• Reverse Voltage per Segment (5 V): أقصى جهد يمكن تطبيقه في الاتجاه العكسي (القطب الموجب بالنسبة للقطب السالب) دون التسبب في الانهيار. تجاوز هذا الحد قد يتلف وصلة PN الثنائي الباعث للضوء.
• Operating & Storage Temperature Range (-35°C to +85°C): يحدد القيود البيئية للتشغيل الموثوق به وللتخزين في حالة عدم التشغيل.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

هذه هي معايير الأداء النموذجية التي تم قياسها تحت ظروف اختبار محددة (Ta=25°C ما لم يُذكر خلاف ذلك).

• Average Luminous Intensity (I_V): Min: 800 µcd, Typ: 1667 µcd عند I_F=1mA. هذا مقياس للسطوع الملاحظ للقطعة المضاءة. النطاق الواسع يشير إلى نظام فرز (انظر القسم 3). يجب على المصممين استخدام القيمة الدنيا لحسابات السطوع في أسوأ الحالات.
• Forward Voltage per Segment (V_F): Typ: 2.05V, Max: 2.6V عند I_F=20mA. هذا هو انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء عند تمرير التيار المحدد. وهو أمر بالغ الأهمية لحساب قيمة المقاوم المحدد للتيار المطلوبة: R = (V_supply - V_F) / I_Fاستخدام أقصى جهد V_F يضمن هامش جهد كافٍ.
• طول موجة الانبعاث الذروة (λ_p): 661 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الذي يكون فيه الناتج الطيفي للصمام الثنائي الباعث للضوء في أقصى حد له. بالنسبة لصمامات LED الصفراء-البرتقالية من نوع AlInGaP، يقع هذا عادةً في الجزء الكهرماني/الأحمر-البرتقالي من الطيف.
• الطول الموجي السائد (λ_d): 605 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية ويتطابق مع لون ضوء LED. إنه معيار أكثر أهمية لتحديد اللون من الطول الموجي الأقصى.
• عرض النصف الطيفي (Δλ): 17 نانومتر. يشير هذا إلى نقاء الطيف أو عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث. تعني القيمة الأصغر ناتجًا أكثر أحادية اللون (لون نقي).
• التيار العكسي لكل قطعة (I_R): الحد الأقصى: 100 ميكرو أمبير عند V_R=5V. هذا هو تيار التسرب الصغير الذي يتدفق عندما يكون الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) في حالة انحياز عكسي ضمن الحد الأقصى المسموح به.
• نسبة مطابقة الشدة الضوئية: 2:1 (الحد الأقصى). يحدد هذا النسبة القصوى المسموح بها بين ألمع وأخفت مقطع داخل رقم واحد أو بين الأرقام في نظام متعدد الأرقام. نسبة 2:1 تعني أن ألمع مقطع لا يمكن أن يتجاوز سطوعه ضعف سطوع أخفت مقطع، مما يضمن مظهرًا موحدًا.

3. شرح نظام التصنيف

تشير ورقة البيانات إلى أن الجهاز "مصنف حسب شدة الإضاءة". وهذا يعني وجود عملية تصنيف أو فرز بعد التصنيع. بسبب الاختلافات المتأصلة في النمو البلوري الطبقي لأشباه الموصلات وتصنيع الرقائق، تظهر مصابيح LED تباينات في المعايير الرئيسية. لضمان الاتساق للمستخدم النهائي، يقوم المصنعون باختبار وتصنيف (فرز) مصابيح LED إلى مجموعات ذات خصائص متطابقة تقريبًا.

تصنيف شدة الإضاءة: يشير النطاق الواسع المحدد لشدة الإضاءة المتوسطة (من 800 إلى 1667 ميكروكانديلا) إلى أن الأجهزة يتم فرزها في مجموعات شدة مختلفة. قد يحدد طلب الشراء للمنتج LTS-5701AKF رمز مجموعة شدة معينة (مثل الحد الأدنى لمستوى الشدة) لضمان مستوى سطوع معين للتطبيق. يجب على المصممين الرجوع إلى وثائق التصنيف التفصيلية للشركة المصنعة لمعرفة الرموز المتاحة.

تصنيف الطول الموجي/اللون: على الرغم من عدم توضيح نطاقات الحد الأدنى/النموذجي/الأقصى للطول الموجي المسيطر بشكل مفصل بما يتجاوز القيمة النموذجية 605 نانومتر، فإن أجهزة AlInGaP تُصنف أيضًا بشكل شائع حسب اللون (الطول الموجي المسيطر أو إحداثيات اللونية) لضمان درجة لون متسقة عبر جميع المقاطع والأرقام في العرض. الاختلافات خارج المجموعة المحددة ستكون ملحوظة بصريًا كدرجات مختلفة من اللون البرتقالي المصفر.

4. تحليل منحنى الأداء

تشير ورقة البيانات إلى "منحنيات الخصائص الكهربائية / البصرية النموذجية". على الرغم من عدم توفير الرسوم البيانية المحددة في النص، يمكننا استنتاج محتواها القياسي وأهميتها.

التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (I_F-V_F Curve): يُظهر هذا المنحنى غير الخطي كيف أن V_F يزداد مع I_F. وهو يوضح العلاقة الأسية النموذجية للدايود. يقع "منطقة الركبة" لهذا المنحنى حول قيمة V النموذجية_F (2.05V-2.6V). يعد هذا الرسم البياني ضرورياً لفهم المقاومة الديناميكية لـ LED ولتصميم دوائر القيادة الفعالة، خاصة عند استخدام PWM للتعتيم.

شدة الإضاءة مقابل تيار الأمامي (I_V-I_F Curve): يُظهر هذا المنحنى أن الناتج الضوئي يتناسب تقريبًا مع التيار الأمامي في نطاق التشغيل العادي. ومع ذلك، غالبًا ما تبلغ الكفاءة (لومن لكل واط) ذروتها عند تيار أقل من الحد الأقصى المقنن. تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء عند تيارات عالية جدًا يؤدي إلى التشبع الحراري وانخفاض الكفاءة.

Luminous Intensity vs. Ambient Temperature (I_V-T_a Curve): بالنسبة لمصابيح LED من نوع AlInGaP، عادةً ما تنخفض شدة الإضاءة مع زيادة درجة حرارة الوصلة. يقوم هذا المنحنى بتحديد هذا التخفيض كميًا، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تعمل في درجات حرارة محيطة عالية. وهو يرتبط مباشرة بعامل تخفيض التيار المحدد في مواصفات الحدود القصوى المطلقة.

الشدة النسبية مقابل الطول الموجي (منحنى التوزيع الطيفي): سيظهر هذا المنحنى على شكل جرس شدة الضوء المنبعث عبر الطيف، متمركزًا حول الطول الموجي الأقصى (661 نانومتر) بعرض محدد بنصف العرض (17 نانومتر). وهو يؤكد خصائص لون الصمام الثنائي الباعث للضوء.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 أبعاد العبوة والرسم

يستخدم الجهاز عبوة LED قياسية مكونة من 10 دبابيس، ورقم واحد، وسبعة مقاطع. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية من ورقة البيانات: جميع الأبعاد بالمليمترات، مع تسامحات عامة تبلغ ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتم إعطاء تسامح محدد لانزياح طرف الدبوس: +/- 0.4 مم، وهو أمر مهم لتصميم بصمة PCB لضمان المحاذاة الصحيحة وإمكانية اللحام. يتم تحديد الأبعاد الدقيقة للارتفاع والعرض وارتفاع الرقم (14.22 مم) وحجم المقطع والتباعد بين الدبابيس في رسم العبوة (يُشار إليه ولكن لا يتم تفصيله في النص). يجب على المهندسين الحصول على الرسم الميكانيكي الكامل لتخطيط PCB الدقيق.

5.2 توصيل الأطراف وتحديد القطبية

تم تعريف توزيع الأطراف بوضوح:

• الطرفان 3 و 8: الأنود المشترك (CA). هذان الطرفان متصلان داخلياً ويجب توصيلهما بجهد مصدر الطاقة الموجب.
• الأطراف 1، 2، 4، 5، 6، 7، 9، 10: أقطاب كاثود للشرائح E، D، C، DP (النقطة العشرية)، B، A، F، G على التوالي. يتم توصيل هذه الأطراف بالأرض (أو مصرف تيار) عبر مقاومة محددة للتيار لإضاءة الشريحة المقابلة.

يشير وصف "النقطة العشرية على اليمين" في رقم القطعة إلى أن العلامة العشرية تقع على الجانب الأيمن من الرقم. يتم الإشارة إلى القطبية بوضوح من خلال تسمية المصعد المشترك. تطبيق قطبية عكسية (ربط المصعد المشترك بالأرض والكاثود بـ V+) لن يضيء القطعة، وإذا تجاوز الجهد العكسي 5 فولت، فقد يتلف الجهاز.

5.3 مخطط الدائرة الداخلية

The referenced diagram would show the internal electrical connections: eight individual LED chips (seven segments plus decimal point), each with its anode connected to the common anode pins (3 & 8) and its cathode connected to its respective dedicated pin. This confirms the common anode topology.

6. إرشادات اللحام والتجميع

توفر ورقة البيانات شرط لحام محددًا: "1/16 بوصة تحت مستوى الجلوس لمدة 3 ثوانٍ عند 260 درجة مئوية." هذا هو مواصفات اللحام الموجي. يعني ذلك أنه يمكن غمر الأطراف في موجة لحام إلى عمق حوالي 1.6 مم (1/16 بوصة) أسفل الجسم البلاستيكي للعرض لمدة أقصاها 3 ثوانٍ، مع أن يكون وعاء اللحام عند 260 درجة مئوية. هذا يمنع انتقال الحرارة المفرطة عبر الأطراف وإتلاف رقائق LED الداخلية أو الغلاف البلاستيكي.

اعتبارات مهمة:

• لحام إعادة التدفق: إذا تم استخدام لحام إعادة التدفق (شائع في تقنية SMT، لكن هذا مكون ثقب عابر)، يجب التحكم في الملف الحراري بعناية. يجب عدم تجاوز الحد الأقصى لدرجة الحرارة المسموح بها للوحدة أثناء التجميع. يجب عادةً الحفاظ على ذروة درجة حرارة الجسم أقل من الحد الأقصى لدرجة حرارة التخزين (85°م) أو وفقًا لملف إعادة تدفق أكثر تحديدًا إذا قدمه المصنع.
• التنظيف: بعد اللحام، استخدم فقط عوامل التنظيف المتوافقة مع المادة البلاستيكية للشاشة لتجنب التشقق أو التعكر.
• التعامل: تجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف. اتخذ احتياطات ESD (تفريغ الكهرباء الساكنة) المناسبة أثناء التعامل والتجميع.
• التخزين: قم بالتخزين في نطاق درجة الحرارة المحدد (-35°C إلى +85°C) في بيئة منخفضة الرطوبة ومضادة للكهرباء الساكنة.

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 دوائر التطبيق النموذجية

The most common drive method is multiplexing, especially for multi-digit displays. Since it's a common anode display, the anodes (pins 3 & 8) would be connected to a microcontroller's I/O pins configured as outputs set HIGH (or to a transistor used as a high-side switch). The cathodes for all segments (A-G, DP) would be connected to current sink drivers, which could be discrete transistors, dedicated LED driver ICs (like 74HC595 shift registers with constant current, or MAX7219), or microcontroller pins with sufficient sink capability. A current-limiting resistor is required in series with each cathode path (or a single resistor per common anode if current is regulated per digit). The resistor value is calculated as: R = (V_supply - V_F - V_CE(sat) أو V_إسقاط) / I_F. استخدم الحد الأقصى لـ V_F لتصميم آمن.

7.2 اعتبارات التصميم

• Current Limiting: استخدم دائمًا مقاومًا محددًا للتيار أو مشغل تيار ثابت. لا تقم بتوصيل LED مباشرة بمصدر جهد أبدًا.
• تردد التعددية: For multiplexed displays, use a refresh rate high enough to avoid visible flicker (typically >60 Hz per digit). The duty cycle determines the average current. For N digits, the peak current per segment can be up to N times the desired average current, but must not exceed the peak current rating (60mA under specified conditions).
• زاوية الرؤية: ضع الشاشة مع مراعاة زاوية المشاهد الواسعة لضمان وضوح الرؤية للمستخدم النهائي.
• تحسين التباين: الوجه الرمادي يساعد، ولكن في ظروف الإضاءة المحيطة العالية، يُنصح بإضافة مرشح تباين أو غطاء.
• إدارة الحرارية: الالتزام بقواعد تخفيض التصنيف الحالية في درجات الحرارة المحيطة العالية. تأكد من التهوية الكافية إذا تم استخدام شاشات متعددة في مساحة محدودة.

8. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بتقنيات عرض السبعة أجزاء الأخرى:

• مقابل مصابيح LED القياسية من GaAsP أو GaP (الأحمر، الأخضر): يوفر AlInGaP كفاءة إضاءة أعلى بكثير (مزيد من إخراج الضوء لكل مللي أمبير) واستقرارًا حراريًا أفضل، مما يؤدي إلى شاشات أكثر سطوعًا بأداء أكثر اتساقًا.
• مقابل شاشات LCD: مصابيح LED هي مصدرية (تنتج ضوءها الخاص)، مما يجعلها مرئية بوضوح في الظلام دون إضاءة خلفية، بينما شاشات LCD العاكسة تتطلب ضوءًا محيطيًا. كما أن لمصابيح LED وقت استجابة أسرع بكثير ونطاق تشغيل أوسع لدرجات الحرارة. ومع ذلك، تستهلك شاشات LCD عادةً طاقة أقل بكثير للعروض الثابتة.
• مقابل شاشات VFD (شاشات الفلورسنت المفرغة): يمكن لشاشات VFD تقديم سطوع عالي وزوايا مشاهدة واسعة ولكنها تتطلب جهود تشغيل مرتفعة نسبيًا وهي أكثر هشاشة. بينما مصابيح LED أكثر متانة، وتتطلب جهودًا أقل، ولها عمر أطول.
• ضمن شاشات AlInGaP: يتميز LTS-5701AKF بارتفاع أرقامه المحدد البالغ 0.56 بوصة، ولونه الأصفر البرتقالي، وتكوين الأنود المشترك، والنقطة العشرية اليمنى، بالإضافة إلى شدة إضاءته المصنفة (المجموعة)، مما يضمن مستوى من الجودة والاتساق للتطبيقات المهنية.

9. الأسئلة المتكررة (بناءً على المعايير التقنية)

س1: هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة باستخدام متحكم دقيق 5V دون مقاومة تحديد تيار إذا استخدمت حد تيار دبوس الإدخال/الإخراج؟
أ: لا. الاعتماد فقط على حد تيار دبوس المتحكم الداخلي ليس آمناً أو موثوقاً للصمام الثنائي الباعث للضوء (LED). حد الدبوس هو للحماية، وليس لتحديد نقطة تشغيل دقيقة. جهد الصمام الأمامي هو ~2.1-2.6 فولت. توصيله مباشرة بدبوس 5 فولت سيحاول فرض تيار مرتفع جداً، مما قد يتلف كل من دبوس المتحكم الدقيق والصمام الثنائي. مقاومة خارجية لتحديد التيار إلزامية.

س2: لماذا هناك دبوسان للقطب الموجب المشترك (3 و 8)؟
أ: هذه ممارسة تصميم شائعة لتحسين توزيع التيار والموثوقية. يتدفق التيار الكلي لجميع القطاعات المضاءة إلى الأنود المشترك. وجود دبوسين على التوازي يقلل من حمل التيار والإجهاد الحراري على كل دبوس على حدة والأسلاك الرابطة الداخلية، مما يعزز العمر الافتراضي ويسمح بسطوع إجمالي أعلى.

س3: شدة الإضاءة مُعطاة عند 1 مللي أمبير، لكن جهد الأمام مُعطى عند 20 مللي أمبير. أي منهما يجب أن أستخدم في التصميم؟
أ: استخدم كليهما، ولكن لحسابات مختلفة. استخدم الـ V_F @ 20mA (أو تيار التشغيل الذي اخترته) لحساب قيمة المقاوم المتسلسل. استخدم الـ I_V مقابل I_F العلاقة (من منحنى الخصائص) لتقدير السطوع عند تيار التشغيل المختار. نقطة الاختبار المعيارية 1mA I_V هي نقطة اختبار معيارية للمقارنة والتصنيف.

Q4: ماذا يعني "عبوة خالية من الرصاص (وفقًا لتوجيه RoHS)"؟
أ: يعني ذلك أن المواد المستخدمة في تصنيع الجهاز، بما في ذلك الطلاء بالقصدير على الأطراف، تتوافق مع توجيهية تقييد المواد الخطرة (RoHS). وتحديدًا، تشير إلى عدم احتواءها على الرصاص (Pb) أو الزئبق أو الكادميوم أو الكروم سداسي التكافؤ أو بعض مثبطات اللهب (PBB, PBDE) بمستويات تتجاوز الحدود المسموح بها. وهذا أمر مهم للامتثال البيئي في معظم الأسواق العالمية.

10. أمثلة عملية للتصميم والاستخدام

المثال 1: عرض فولتميتر بسيط مكون من 4 أرقام. يمكن استخدام أربعة أرقام من نوع LTS-5701AKF لعرض الجهد من 0.000 إلى 19.99 فولت. سيقوم متحكم دقيق مزود بمحول تناظري رقمي (ADC) بقياس الجهد. سيعمل العرض بطريقة متعددة الإرسال: سيقوم المتحكم الدقيق بحساب المقاطع التي يجب إضاءتها لكل رقم وسيدور بسرعة بين الأنودات المشتركة الأربعة أثناء تشغيل خطوط الكاثود المشتركة لمقاطع الرقم النشط. يجب الحرص على تحديد الحد الأقصى للتيار لكل مقطع بناءً على دورة عمل الإرسال المتعدد (مثلًا، دورة عمل 1/4 تعني أن التيار الأقصى يمكن أن يكون 4 أضعاف تيار السطوع المتوسط المطلوب).

المثال 2: مؤقت/عداد صناعي. في بيئة المصنع، قد يقوم جهاز بعد العناصر على خط الإنتاج. تجعل السطوع العالي وزاوية الرؤية الواسعة للـ LTS-5701AKF مناسبه لرؤية المشغلين للعداد من مسافة. ويصمد بنيته الصلبة المتينة ضد الاهتزاز. يجب أن يضمن التصميم إمكانية قراءة العرض في ظروف الإضاءة بالمصنع، مما قد يتطلب استخدام واقٍ من الشمس.

11. مقدمة مبدأ التكنولوجيا

يعتمد LTS-5701AKF على فوسفيد الألومنيوم إنديوم الغاليوم (Al_xIn_yGa_1-x-yتقنية أشباه الموصلات AlInGaP. هذا عبارة عن شبه موصل مركب من المجموعة III-V حيث تحدد النسب النسبية للألومنيوم (Al) والإنديوم (In) والغاليوم (Ga) طاقة فجوة النطاق للمادة. تحدد طاقة فجوة النطاق مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث عندما تتحد الإلكترونات مع الفجوات عبر الوصلة. يتميز AlInGaP بكفاءة خاصة في إنتاج الضوء في المناطق الصفراء والبرتقالية والعنبرية والحمراء من الطيف. تنمو الطبقات الشريحية على ركيزة زرنيخيد الغاليوم (GaAs). عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز الجهد الكامن للوصلة، تُحقن الإلكترونات في منطقة النوع P وتُحقن الفجوات في منطقة النوع N. يؤدي اتحادها في المنطقة الفعالة إلى إطلاق الطاقة على شكل فوتونات (ضوء). يمتص الواجهة الرمادية الضوء المحيط لتحسين التباين، بينما توفر الخطوط البيضاء المحيطة بالشرائح مرجعًا للشرائح غير المضاءة.

12. اتجاهات وتطورات التكنولوجيا

بينما تظل شاشات LED التقليدية ذات السبعة أجزاء مثل LTS-5701AKF ذات صلة عالية للتطبيقات المحددة نظرًا لبساطتها وموثوقيتها وفعاليتها من حيث التكلفة، فإن الاتجاهات الأوسع في تكنولوجيا العرض واضحة. هناك تحول عام نحو تكامل أعلى وإمكانية عنونة أكبر. وهذا يشمل انتشار شاشات LED ذات المصفوفة النقطية وشاشات OLED التي توفر إمكانيات أبجدية رقمية ورسومية كاملة. أصبحت حلول السائق المتكاملة (مثل رقائق سائق LED التي يتم التحكم فيها عبر I2C أو SPI) معيارًا، مما يبسط واجهة المتحكم الدقيق. من حيث المواد، بينما تكنولوجيا AlInGaP ناضجة وفعالة في نطاق ألوانها، فإن الأبحاث مستمرة لتحسين الكفاءة (لومن لكل واط) وإعادة إنتاج اللون والاستقرار عبر درجات الحرارة وعمر التشغيل. بالنسبة للتطبيقات المتخصصة التي تتطلب بساطة قصوى ومتانة وإخراج رقمي محدد، ستستمر شاشات السبعة أجزاء المنفصلة في كونها حلاً قابلاً للتطبيق وغالبًا ما يكون الأمثل. يميل اتجاه هذه المكونات نحو استهلاك طاقة أقل، وكفاءة سطوع أعلى، وأحجام أصلى محتملة مع الحفاظ على قابلية القراءة.