ورقة بيانات LED ثنائي اللون للنظر الجانبي من النوع SMD LTST-S326TGKFKT-5A - أبعاد العبوة - أخضر 2.8 فولت / برتقالي 1.9 فولت - 76 ملي واط / 75 ملي واط - وثيقة تقنية باللغة الإنجليزية

1. نظرة عامة على المنتج

يقدم هذا المستند المواصفات الفنية الكاملة لصمام ثنائي باعث للضوء (LED) ثنائي اللون، من نوع جهاز مثبت على السطح (SMD) ذي إطلالة جانبية. يدمج المكون شريحتي أشباه موصلات متميزتين داخل غلاف واحد: شريحة تعتمد على إن-غا-إن (InGaN) لانبعاث الضوء الأخضر وشريحة تعتمد على أل-إن-غا-بي (AlInGaP) لانبعاث الضوء البرتقالي. يتيح هذا التصميم حلولاً مدمجة للإشارة إلى الحالة والإضاءة الخلفية والإضاءة الزخرفية حيث تكون هناك حاجة لإشارات متعددة الألوان من نقطة واحدة. تم تصنيع الجهاز بعدسة شفافة تماماً لتعظيم إخراج الضوء، ويتميز بنهايات مطلية بالقصدير لتعزيز قابلية اللحام والامتثال لتوجيهية تقييد المواد الخطرة (RoHS).

يتم تزويد الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) بشريط قياسي صناعي بعرض 8 مم على بكرات مقاس 7 بوصات، مما يجعله متوافقًا تمامًا مع معدات التجميع الآلي عالية السرعة للالتقاط والوضع. كما أن تصميمه متوافق مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)، مما يسهل دمجه في خطوط تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) الحديثة.

2. تحليل متعمق للمعايير الفنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد الحدود القصوى المطلقة حدود الإجهاد التي إذا تجاوزتها قد يحدث تلف دائم للجهاز. للتشغيل الموثوق، لا ينبغي تجاوز هذه الحدود أبدًا، حتى ولو للحظة.

• Power Dissipation (Pd): الحد الأقصى المسموح به لتبديد الطاقة هو 76 ميلي وات للشريحة الخضراء و 75 ميلي وات للشريحة البرتقالية عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. تجاوز هذا الحد يعرض تقاطع أشباه الموصلات للتدهور الحراري.
• التيار الأمامي: الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر المستمر (IF) هو 20 مللي أمبير للشريحة الخضراء و 30 مللي أمبير للشريحة البرتقالية. بالنسبة للتشغيل النبضي، يُسمح بتيار أمامي ذروة يبلغ 100 مللي أمبير (أخضر) و 80 مللي أمبير (برتقالي) تحت دورة عمل صارمة 1/10 وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية. هذه المعلمة حاسمة لتصميم دائرة القيادة لمنع الفشل الناجم عن التيار.
• نطاقات درجة الحرارة: يتم تحديد نطاق درجة حرارة التشغيل من -20 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية. نطاق درجة حرارة التخزين أوسع، من -30 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. تضمن هذه النطاقات السلامة الميكانيكية والكيميائية لـ LED تحت ظروف بيئية مختلفة.
• حالة اللحام: يمكن للجهاز تحمل لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء بدرجة حرارة ذروية تبلغ 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. هذه حالة قياسية لعمليات اللحام الخالية من الرصاص (Pb-free).

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه الخصائص في ظروف اختبار قياسية تبلغ Ta=25°C وتيار أمامي (IF) قدره 5 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك. وهي تحدد الأداء النموذجي للجهاز.

• Luminous Intensity (Iv): هذا هو المقياس الأساسي لخرج الضوء. بالنسبة للشريحة الخضراء، تتراوح شدة الإضاءة النموذجية من حد أدنى 28.0 mcd إلى حد أقصى 180.0 mcd. وبالنسبة للشريحة البرتقالية، يتراوح النطاق من 11.2 mcd إلى 71.0 mcd. تعتمد القيمة الفعلية لوحدة محددة على رمز bin المعين لها.
• زاوية الرؤية (2θ1/2): تتميز كلتا الشريحتين بزاوية رؤية واسعة تبلغ 130 درجة (نموذجي). يتم تعريف هذا على أنه الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المقاسة على المحور المركزي. تضمن هذه الزاوية الواسعة وضوح رؤية جيد من منظورات مختلفة، وهو أمر أساسي لمؤشرات الرؤية الجانبية.
• الطول الموجي: تحتوي الشريحة الخضراء على طول موجي ذروة انبعاث نموذجي (λP) يبلغ 530 نانومتر وطول موجي سائد نموذجي (λd) يبلغ 527 نانومتر. تحتوي الشريحة البرتقالية على طول موجي ذروة انبعاث نموذجي يبلغ 611 نانومتر وطول موجي سائد يبلغ 605 نانومتر. عرض النصف الطيفي (Δλ) هو 35 نانومتر للأخضر و17 نانومتر للبرتقالي، مما يشير إلى نقاء الطيف للضوء المنبعث.
• الجهد الأمامي (VF): عند تيار 5 مللي أمبير، يكون جهد الأمام النموذجي 2.8 فولت للشريحة الخضراء (بحد أقصى 3.2 فولت) و 1.9 فولت للشريحة البرتقالية (بحد أقصى 2.3 فولت). هذه المعلمة حاسمة لحساب قيمة المقاوم المتسلسل في دائرة القيادة بجهد ثابت لضبط التيار المطلوب.
• التيار العكسي (IR): الحد الأقصى للتيار العكسي هو 10 ميكرو أمبير لكلا الشريحتين عند تطبيق جهد عكسي (VR) بقيمة 5 فولت. يُذكر صراحةً أن الجهاز غير مصمم للعمل العكسي؛ هذا الاختبار هو فقط لتوصيف التسرب.

3. شرح نظام Binning

لإدارة الاختلافات في الإنتاج وتمكين المصممين من اختيار مصابيح LED ذات أداء متسق، يتم فرز الأجهزة في مجموعات بناءً على شدة الإضاءة.

3.1 Green Chip Intensity Binning

يتم تصنيف الثنائيات الباعثة للضوء الخضراء إلى أربع فئات (N, P, Q, R) مع قيم الشدة الضوئية الدنيا والعليا التالية عند 5 مللي أمبير:
الفئة N: 28.0 - 45.0 mcd
الفئة P: 45.0 - 71.0 mcd
الفئة Q: 71.0 - 112.0 mcd
الفئة R: 112.0 - 180.0 mcd
يتم تطبيق تسامح +/-15% على كل حاوية شدة.

3.2 Orange Chip Intensity Binning

يتم تصنيف مصابيح LED البرتقالية إلى أربع حاويات (L, M, N, P) بالنطاقات التالية:
الحاوية L: 11.2 - 18.0 mcd
Bin M: 18.0 - 28.0 mcd
الفئة N: 28.0 - 45.0 mcd
الفئة P: 45.0 - 71.0 mcd
يتم تطبيق تسامح قدره +/-15% على هذه الفئات أيضًا.

يسمح نظام التصنيف هذا بالاختيار الدقيق بناءً على متطلبات سطوع التطبيق، مما يضمن الاتساق البصري في مصفوفات أو منتجات LED المتعددة.

4. تحليل منحنى الأداء

بينما يتم الإشارة إلى منحنيات رسومية محددة في ورقة البيانات (مثل الشكل 1، الشكل 5)، يتم تحليل دلالاتها النموذجية هنا بناءً على فيزياء LED القياسية والمعلمات المقدمة.

4.1 التيار الأمامي مقابل شدة الإضاءة (منحنى I-Iv)

تتناسب شدة الإضاءة لـ LED تقريبًا مع التيار الأمامي عبر نطاق كبير. تشغيل الشريحة الخضراء عند أقصى تيار مستمر لها وهو 20 مللي أمبير عادةً ما ينتج إضاءة أعلى بكثير من حالة الاختبار عند 5 مللي أمبير، على الرغم من أنه يجب التحقق من العلاقة الدقيقة من منحنى الخصائص. الأمر نفسه ينطبق على الشريحة البرتقالية عند 30 مللي أمبير. يجب على المصممين التأكد من أن تبديد الطاقة المتزايد عند التيارات الأعلى يظل ضمن الحد الأقصى المطلق للتصنيف.

4.2 Forward Voltage vs. Forward Current (V-I Curve)

للجهد الأمامي علاقة لوغاريتمية مع التيار. يوفر جهد التشغيل الأمامي المحدد عند 5 مللي أمبير نقطة تشغيل رئيسية. مع زيادة التيار، سيزداد الجهد الأمامي قليلاً. هذه العلاقة غير الخطية مهمة لتصميم مشغلات تيار ثابت فعالة مقارنة بالدوائر البسيطة المحدودة بالمقاومة.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

أداء LED حساس لدرجة الحرارة. عادةً ما تنخفض شدة الإضاءة مع زيادة درجة حرارة الوصلة. كما ينخفض الجهد الأمامي أيضًا مع ارتفاع درجة الحرارة. بينما لا يتم توفير منحنيات محددة، فإن نطاق درجة حرارة التشغيل المحدد من -20°C إلى +80°C يشير إلى الحدود التي تكون فيها الخصائص المنشورة صالحة بشكل معقول. بالنسبة للتطبيقات القريبة من الحدود القصوى، قد يكون من الضروري تخفيض التصنيف أو إدارة الحرارة.

4.4 التوزيع الطيفي

يحدد الطول الموجي القياسي والطول الموجي المهيمن، جنبًا إلى جنب مع عرض النصف الطيفي، نقطة اللون. انبعاث اللون الأخضر (مركزه ~527-530 نانومتر) وانبعاث اللون البرتقالي (مركزه ~605-611 نانومتر) متميزان. يشير عرض النصف الأضيق للشريحة البرتقالية (17 نانومتر مقابل 35 نانومتر للأخضر) إلى لون برتقالي أكثر نقاءً طيفيًا وتشبعًا.

5. المعلومات الميكانيكية ومعلومات العبوة

5.1 أبعاد العبوة وتعيين المسامير

يتوافق الجهاز مع مخطط عبوة قياسي من EIA. يتم توفير رسومات أبعاد مفصلة في ورقة البيانات، مع جميع القياسات بالمليمترات. التسامحات الرئيسية هي عادةً ±0.10 مم. تم تعريف تعيين المسامير بوضوح: الكاثود 1 (C1) مخصص للشريحة البرتقالية، والكاثود 2 (C2) مخصص للشريحة الخضراء. يشير تكوين الأنود المشترك إلى إمكانية التحكم المستقل في كل لون.

5.2 تخطيط وسادة اللحام المقترح

تتضمن ورقة البيانات نمطًا موصى به لوسادات اللحام لتصميم لوحات الدوائر المطبوعة. الالتزام بهذه الأبعاد يضمن تكوين وصلة لحام سليمة، واستقرارًا ميكانيكيًا، وتبديدًا حراريًا مناسبًا أثناء عملية إعادة التدفق. كما يُشار إلى اتجاه لحام مقترح لتعزيز تدفق اللحام بشكل موحد.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 Reflow Soldering Profile

يتم تقديم اقتراح مفصل لملف إعادة تدفق بالأشعة تحت الحمراء مناسب للعمليات الخالية من الرصاص. يتضمن هذا الملف عادةً:
1. منطقة تسخين أولي لرفع درجة حرارة اللوحة PCB تدريجيًا وتنشيط المادة المساعدة على اللحام Flux.
منطقة النقع لمعادلة درجة الحرارة عبر اللوحة بأكملها.
منطقة إعادة التدفق حيث تبلغ درجة الحرارة ذروتها بحد أقصى 260 درجة مئوية لمدة لا تزيد عن 10 ثوانٍ.
منطقة التبريد. يعتمد المنحنى على معايير JEDEC لضمان الموثوقية.

6.2 Manual Soldering

إذا كان اللحام اليدوي بمكواة ضروريًا، فإن الحد الأقصى الموصى به لدرجة حرارة الطرف هو 300 درجة مئوية، مع وقت لحام لا يتجاوز 3 ثوانٍ لكل وصلة. يجب تنفيذ ذلك مرة واحدة فقط لتقليل الإجهاد الحراري على حزمة LED.

6.3 Cleaning

إذا تطلب الأمر التنظيف بعد اللحام، فيجب استخدام المذيبات المحددة فقط. توصي ورقة البيانات بغمر LED في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة الحرارة العادية لأقل من دقيقة واحدة. قد تتسبب المواد الكيميائية غير المحددة في إتلاف عدسة الإيبوكسي أو الحزمة.

6.4 احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

الصمام الثنائي الباعث للضوء حساس تجاه الكهرباء الساكنة وارتفاعات الجهد الكهربي. يجب تطبيق ضوابط مناسبة للتفريغ الكهروستاتيكي أثناء المناولة والتجميع. وهذا يشمل استخدام أسوارع معصم مؤرضة، وسُجُد مضادة للكهرباء الساكنة، وضمان تأريض جميع المعدات بشكل صحيح.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم تغليف الجهاز في شريط حامل مطبوع بعرض 8 مم. يتم لف الشريط على بكرات قياسية بقطر 7 بوصات (178 مم). تحتوي كل بكرة كاملة على 3000 قطعة. بالنسبة للكميات الأقل من بكرة كاملة، يتم تحديد حد أدنى لتعبئة 500 قطعة للباقي. يتوافق التغليف مع مواصفات ANSI/EIA-481.

7.2 ظروف التخزين

عبوة محكمة الإغلاق: يجب تخزين مصابيح LED في الكيس الأصلي المضاد للرطوبة مع مجفف في درجة حرارة ≤30°م ورطوبة نسبية ≤90% (RH). العمر الافتراضي الموصى به تحت هذه الظروف هو سنة واحدة.
العبوة المفتوحة: بمجرد فتح الكيس الحاجز للرطوبة، يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30°م و60% رطوبة نسبية. يجب أن تخضع المكونات التي أزيلت من العبوة الأصلية لعملية إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR reflow) في غضون أسبوع واحد بشكل مثالي. للتخزين لفترات أطول خارج الكيس الأصلي، يجب الاحتفاظ بها في حاوية محكمة الغلق مع مجفف أو في مجفف نيتروجين. إذا تم التخزين لأكثر من أسبوع، يوصى بعملية تجفيف (bake-out) عند حوالي 60°م لمدة 20 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة "الفشار" (popcorning) أثناء إعادة التدفق.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• مؤشرات الحالة: مثالي لألواح المعدات التي تتطلب إشارة متعددة الحالات (مثال: التشغيل = أخضر، الاستعداد = برتقالي، العطل = كلاهما يومض).
• الإلكترونيات الاستهلاكية: الإضاءة الخلفية للأزرار أو الشعارات في أجهزة مثل الموجهات أو معدات الصوت أو ملحقات الألعاب.
• إضاءة المقصورة الداخلية للسيارات: للإضاءة المحيطة الداخلية غير الحرجة أو شاشات عرض الحالة، مع ملاحظة نطاق درجة حرارة التشغيل.
• لوحات التحكم الصناعية: توفير حالة تشغيل واضحة ومشفرة بالألوان في أنظمة التحكم.

8.2 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار: استخدم دائمًا مقاومًا متسلسلًا أو محرك تيار ثابت لكل شريحة. احسب قيمة المقاوم باستخدام R = (Vcc - VF) / IF، حيث VF هو جهد التشغيل الأمامي عند التيار المطلوب (IF). استخدم أقصى قيمة لـ VF من ورقة البيانات لتصميم متحفظ يضمن ألا يتجاوز التيار الحد المسموح به.
• إدارة الحرارة: بينما تبديد الطاقة منخفض، فإن التشغيل المستمر بأقصى تيار في درجات حرارة بيئية مرتفعة قد يتطلب الاهتمام بتخطيط اللوحة PCB لتبديد الحرارة، خاصة إذا كانت مصابيح LED متعددة مجمعة معًا.
• التصميم المرئي: تتيح زاوية الرؤية الواسعة البالغة 130 درجة وضوحًا خارج المحور. ضع في الاعتبار لون العدسة (شفاف كالماء) وتصميم الإطار المحيط لتحقيق التأثير البصري المطلوب وخلط الضوء إذا تم استخدام اللونين في وقت واحد.

9. المقارنة والتمييز التقني

تقدم ثنائي اللون LED الجانبي هذا مزايا محددة مقارنة بالبدائل:

• مقابل ثنائي LED منفصلين: يوفر مساحة على لوحة الدوائر المطبوعة، ويقلل عدد المكونات، ويبسط عملية التجميع الآلي برمز جزء واحد.
• مقابل ثنائيات LED RGB: يوفر حلاً أبسط وأكثر فعالية من حيث التكلفة في كثير من الأحيان عندما تكون هناك حاجة إلى لونين محددين فقط (الأخضر والبرتقالي)، دون تعقيدات مشغل ثلاثي القنوات.
• مقابل مصابيح LED ذات الثقب المار: تتيح حزمة SMD التجميع الآلي بالكامل، وتصاميم ذات سماكة أقل، وموثوقية أفضل من خلال إزالة اللحام اليدوي وثني الأطراف.
• الميزات الرئيسية: يجمع التصميم بين تقنيتي InGaN (للضوء الأخضر الفعال) وAlInGaP (للضوء البرتقالي الفعال) في حزمة واحدة، مما يوفر كفاءة إضاءة عالية لكلا اللونين. يعد التوافق مع معايير RoHS والقدرة على تحمل عمليات إعادة التدفق الخالية من الرصاص أمرًا ضروريًا للتصنيع الحديث.

10. الأسئلة المتكررة (FAQs)

10.1 هل يمكنني تشغيل كلا اللونين في وقت واحد بأقصى تيار مستمر لهما؟

نعم، ولكن يجب أن تأخذ في الاعتبار تبديد الطاقة الإجمالي. إذا تم تشغيل الرقاقتين بأقصى تيار مستمر (الأخضر: 20 مللي أمبير عند ~3.2 فولت، البرتقالي: 30 مللي أمبير عند ~2.3 فولت)، فإن الطاقة التقريبية هي (0.02A * 3.2V) + (0.03A * 2.3V) = 0.064W + 0.069W = 0.133W أو 133 ملي واط. هذا يتجاوز تصنيفات Pd الفردية (76 ملي واط، 75 ملي واط) ويتطلب تقييماً حرارياً دقيقاً للوحة الدوائر المطبوعة والظروف المحيطة لضمان ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة الحدود الآمنة، مما قد يؤثر على العمر الافتراضي.

10.2 ما الفرق بين الطول الموجي القياسي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي القمة (λP) هو الطول الموجي الذي تكون فيه شدة طيف الانبعاث في أعلى مستوياتها. الطول الموجي السائد (λd) يُشتق من مخطط اللونية CIE ويمثل الطول الموجي الوحيد للضوء أحادي اللون النقي الذي يتطابق مع اللون المدرك لـ LED. يرتبط λd بشكل أوثق بإدراك اللون البشري، بينما يمثل λP قياسًا فيزيائيًا للطيف.

10.3 كيف يمكنني تفسير رمز الحاوية عند الطلب؟

من المحتمل أن رقم القطعة LTST-S326TGKFKT-5A يتضمن أو يشير إلى رموز Bin محددة للشدة. لضمان اتساق السطوع في تطبيقك، يجب عليك تحديد رموز Bin المطلوبة (مثلًا، الأخضر: Bin R لأعلى إخراج، البرتقالي: Bin P) عند الطلب. استشر دليل الطلب الكامل للمنتج من الشركة المصنعة للحصول على نظام الترميز الدقيق.

10.4 هل من الضروري وجود صمام ثنائي للحماية العكسية؟

بينما يمكن لـ LED تحمل انحياز عكسي بقيمة 5 فولت مع تسرب 10 ميكرو أمبير فقط، إلا أنه غير مصمم للعمل في الاتجاه العكسي. في الدوائر التي قد تحدث فيها تقلبات عكسية في الجهد (مثل الأحمال الحثية، التوصيل الساخن)، يوصى بشدة باستخدام حماية خارجية مثل ثنائي على التوالي أو تكوين مقوم جسر لتجنب التلف.

11. أمثلة عملية للتصميم والاستخدام

11.1 مؤشر جهاز التوجيه للشبكة ثنائية الحالة

السيناريو: تصميم مؤشر LED للحالة لجهاز التوجيه للإشارة إلى "نشط/نقل بيانات" (أخضر) و"خامل/جاهز" (برتقالي).
التنفيذ: قم بتوصيل الأنود المشترك بخط جهد 3.3 فولت عبر مقاومة محددة للتيار مُقاسَة لكل لون. استخدم دبوسي GPIO من متحكم جهاز التوجيه، كل منهما متصل بكاثود لون واحد عبر ترانزستور NPN للإشارات الصغيرة أو MOSFET. يمكن للبرنامج الثابت بعد ذلك تشغيل LED الأخضر أثناء نشاط نقل البيانات وتشغيل LED البرتقالي أثناء فترات الخمول. تضمن زاوية المشاهدة الواسعة الرؤية من أي مكان في الغرفة.

11.2 مؤشر مستوى شحن البطارية

السيناريو: مؤشر شاحن بسيط من مرحلتين: "يتم الشحن" (برتقالي) و "مشحون بالكامل" (أخضر).
التنفيذ: يمكن لمخرجات حالة شريحة إدارة الشحن قيادة أقطاب LED سالبة مباشرة (إذا كانت قادرة على استيعاب التيار المطلوب) أو قيادة الترانزستورات. أثناء الشحن، يضيء مؤشر LED البرتقالي. عند اكتمال دورة الشحن، تقوم الشريحة بإيقاف تشغيل دافع اللون البرتقالي وتشغيل دافع اللون الأخضر.

12. مقدمة مبدأ التكنولوجيا

يستخدم هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء نظامين مختلفين من المواد شبه الموصلة:

• InGaN (Indium Gallium Nitride): تُستخدم هذه المادة لشريحة الإصدار الأخضر. من خلال تغيير نسبة الإنديوم إلى الغاليوم في السبيكة، يمكن ضبط فجوة النطاق لأشباه الموصلات، مما يحدد مباشرة الطول الموجي للضوء المنبعث عند إعادة اتحاد الإلكترونات مع الفجوات عبر فجوة النطاق. تشتهر مادة InGaN بقدرتها على إنتاج مصابيح LED زرقاء وخضراء وبيضاء بكفاءة عالية.
• AlInGaP (ألومنيوم إنديوم غاليوم فوسفيد): تُستخدم هذه المادة لشريحة الإصدار البرتقالي. وبالمثل، من خلال ضبط تركيب هذه السبيكة الرباعية، يمكن هندسة فجوة النطاق لإنتاج ضوء في المناطق الطيفية الحمراء والبرتقالية والصفراء والخضراء. تتميز مادة AlInGaP بكفاءة خاصة في المدى من الأحمر إلى البرتقالي.

في عبوة ثنائية اللون، يتم تركيب هاتين البنيتين المختلفتين للشرائح على إطار توصيل مشترك، وتوصيلهما بالأسلاك، وتغليفهما في عدسة إيبوكسي شفافة تحمي الشرائح وتعمل كعنصر بصري.

13. اتجاهات تطور التكنولوجيا

يستمر مجال تكنولوجيا LED في التطور، مع اتجاهات تؤثر على مكونات مثل هذا المكون:

• زيادة الكفاءة: تهدف الأبحاث الجارية إلى تحسين الكفاءة الكمومية الداخلية (IQE) وكفاءة استخراج الضوء (LEE) لكل من مواد InGaN وAlInGaP، مما يؤدي إلى شدة إضاءة أعلى لنفس تيار الدخل أو استهلاك طاقة أقل لنفس الناتج الضوئي.
• التصغير: يدفع السعي نحو أجهزة إلكترونية أصغر حجماً نحو تصغير عبوات LED مع الحفاظ على الأداء البصري أو تحسينه.
• تحسين اتساق الألوان: تؤدي التطورات في عمليات النمو البلوري والتقسيم إلى تحمّل أضيق لطول الموجة السائد وشدة الإضاءة، مما يقلل من التباين في اللون والسطوع بين الوحدات.
• موثوقية معززة: أدت التحسينات في مواد التغليف (الإيبوكسي، السيليكونات) وتقنيات تثبيت الرقاقة إلى تعزيز قدرة الصمام الثنائي الباعث للضوء على تحمل درجات حرارة ورطوبة أعلى، بالإضافة إلى الدورات الحرارية، مما يطيل العمر التشغيلي.
• ذكاء متكامل: هناك اتجاه أوسع يتمثل في دمج دوائر التحكم (مثل مشغلات التيار الثابت أو المنطق البسيط) داخل عبوة الصمام الثنائي الباعث للضوء نفسها، مما يؤدي إلى إنشاء مكونات "صمام ثنائي باعث للضوء ذكي" تُبسط تصميم النظام.