دیتاشیت LED SMD مدل LTST-C28NBEGK-2A - ابعاد 2.8x3.5x0.25 میلی‌متر - قرمز/آبی/سبز - جریان 10-20 میلی‌آمپر - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

ال‌ای‌دی LTST-C28NBEGK-2A یک دستگاه نصب سطحی (SMD) تمام‌رنگ و فوق‌نازک است که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن با محدودیت فضا طراحی شده است. این قطعه سه چیپ ال‌ای‌دی مجزا را در یک بسته‌بندی فشرده واحد ادغام می‌کند و امکان تولید نور قرمز، آبی و سبز از یک جایگاه مشترک را فراهم می‌آورد. هدف اصلی طراحی آن، تسهیل فرآیندهای مونتاژ خودکار در عین ارائه خروجی روشنایی بالا مناسب برای انواع عملکردهای نشانگر و نور پس‌زمینه است.

1.1 مزایای اصلی

این دستگاه چندین مزیت کلیدی برای طراحان و تولیدکنندگان ارائه می‌دهد. پروفیل فوق‌نازک 0.25 میلی‌متری آن، آن را برای کاربردهایی که فضای عمودی در اولویت است، مانند دستگاه‌های موبایل یا نمایشگرهای فوق‌باریک، ایده‌آل می‌سازد. بسته‌بندی مطابق با استانداردهای EIA است که تضمین‌کننده سازگاری با طیف گسترده‌ای از تجهیزات اتوماتیک پیک‌اندپلیس و لحیم‌کاری ریفلو مادون‌قرمز می‌باشد و تولید انبوه را روان می‌سازد. علاوه بر این، استفاده از مواد نیمه‌هادی پیشرفته InGaN (برای آبی/سبز) و AlInGaP (برای قرمز)، بازده نوری بالا و خلوص رنگ عالی را فراهم می‌کند.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این ال‌ای‌دی هدف‌گیری شده برای بازارهای الکترونیک مصرفی، مخابرات و تجهیزات صنعتی است. کاربردهای معمول آن شامل، اما نه محدود به موارد زیر است: نشانگرهای وضعیت و نور پس‌زمینه برای کی‌پدها و صفحه‌کلیدها در گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌ها؛ روشنایی سیگنال و نماد در تجهیزات شبکه و لوازم خانگی؛ و نمایشگرهای میکرو یا نورپردازی تزئینی که در آن‌ها چندین رنگ از یک منبع نقطه‌ای واحد مورد نیاز است. قابلیت اطمینان و سازگاری آن، آن را به انتخابی همه‌کاره برای محصولات الکترونیکی قابل حمل و ثابت تبدیل می‌کند.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

درک کامل پارامترهای الکتریکی و نوری برای طراحی موفق مدار و پیش‌بینی عملکرد، حیاتی است.

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

کارکرد دستگاه فراتر از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود. حداکثر جریان مستقیم (I_F) برای چیپ‌های آبی و سبز 10 میلی‌آمپر و برای چیپ قرمز 20 میلی‌آمپر مشخص شده است، همه در دمای محیط (T_a) 25 درجه سلسیوس. حداکثر اتلاف توان برای آبی/سبز 38 میلی‌وات و برای قرمز 50 میلی‌وات است. دستگاه می‌تواند در شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه) جریان پیک مستقیم 40 میلی‌آمپر را تحمل کند. محدوده دمای کاری از 20- تا 80+ درجه سلسیوس است و شرایط نگهداری از 30- تا 85+ درجه سلسیوس می‌باشد. قطعه برای لحیم‌کاری ریفلو مادون‌قرمز در حداکثر دمای 260 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 10 ثانیه درجه‌بندی شده است.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد (T_a=25°C, I_F=2mA) اندازه‌گیری می‌شوند. شدت نور (I_V) بر اساس رنگ متفاوت است: آبی محدوده‌ای از 18.0 تا 45.0 میلی‌کندلا دارد، قرمز از 28.0 تا 71.0 میلی‌کندلا و سبز از 112.0 تا 280.0 میلی‌کندلا. زاویه دید معمولی (2θ_1/2) 120 درجه است که الگوی نور پخش و وسیعی ارائه می‌دهد. ولتاژ مستقیم (V_F) پارامتر حیاتی دیگری برای طراحی منبع تغذیه است: ال‌ای‌دی‌های آبی و سبز محدوده V_Fای از 2.2 ولت تا 3.0 ولت دارند، در حالی که ال‌ای‌دی قرمز در 2 میلی‌آمپر بین 1.2 ولت و 2.2 ولت کار می‌کند. جریان نشتی معکوس (I_R) برای همه رنگ‌ها در ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت، کمتر از 10 میکروآمپر تضمین شده است.

2.3 ویژگی‌های طیفی

رنگ نور ساطع شده توسط طول موج آن تعریف می‌شود. طول موج اوج انتشار معمولی (λ_P) برای آبی 465 نانومتر، برای قرمز 632 نانومتر و برای سبز 518 نانومتر است. طول موج غالب (λ_d) که ارتباط نزدیک‌تری با رنگ درک شده دارد، دسته‌های مشخصی دارد: آبی از 465 تا 475 نانومتر و سبز از 525 تا 535 نانومتر متغیر است. پهنای نیم‌خط طیفی (Δλ) که شاخصی از خلوص رنگ است، معمولاً برای آبی 25 نانومتر، برای قرمز 20 نانومتر و برای سبز 35 نانومتر است. این مقادیر از نمودار رنگی CIE 1931 استخراج شده‌اند.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، ال‌ای‌دی‌ها بر اساس معیارهای کلیدی عملکرد در دسته‌ها (بین) مرتب می‌شوند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

ال‌ای‌دی‌ها بر اساس خروجی نور آن‌ها در جریان آزمایش استاندارد 2 میلی‌آمپر طبقه‌بندی می‌شوند. هر رنگ کدهای دسته‌ای خاصی با مقادیر حداقل و حداکثر شدت نور دارد. به عنوان مثال، ال‌ای‌دی‌های آبی در دسته M (18.0-28.0 میلی‌کندلا) و دسته N (28.0-45.0 میلی‌کندلا) مرتب می‌شوند. ال‌ای‌دی‌های قرمز از دسته N (28.0-45.0 میلی‌کندلا) و دسته P (45.0-71.0 میلی‌کندلا) استفاده می‌کنند. ال‌ای‌دی‌های سبز که معمولاً روشن‌تر هستند، در دسته R (112.0-180.0 میلی‌کندلا) و دسته S (180.0-280.0 میلی‌کندلا) مرتب می‌شوند. یک تلرانس ±15% در هر دسته شدت نور اعمال می‌شود.

3.2 دسته‌بندی فام (طول موج غالب)

برای کاربردهایی که نیاز به تطابق دقیق رنگ دارند، مانند نمایشگرهای تمام‌رنگ، ال‌ای‌دی‌ها همچنین بر اساس طول موج غالب دسته‌بندی می‌شوند. ال‌ای‌دی‌های آبی در دسته B (465.0-470.0 نانومتر) و دسته C (470.0-475.0 نانومتر) موجود هستند. ال‌ای‌دی‌های سبز در دسته C (525.0-530.0 نانومتر) و دسته D (530.0-535.0 نانومتر) موجود هستند. تلرانس برای هر دسته طول موج غالب، محدود ±1 نانومتر است. کد دسته خاص برای هر دو شدت نور و طول موج روی بسته‌بندی محصول علامت‌گذاری شده است که به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای دقیق رنگ و روشنایی آن‌ها را برآورده می‌سازد.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینش عمیق‌تری در مورد رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند که برای طراحی مستحکم ضروری است.

4.1 جریان در مقابل ولتاژ (I-V) و شدت نور

ولتاژ مستقیم (V_F) یک ال‌ای‌دی ثابت نیست؛ با افزایش جریان مستقیم (I_F) افزایش می‌یابد. منحنی‌های معمولی رابطه را برای هر چیپ رنگ نشان می‌دهند. ال‌ای‌دی قرمز معمولاً در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های آبی و سبز، برای یک جریان معین ولتاژ مستقیم پایین‌تری دارد که با ماده نیمه‌هادی متفاوت آن (AlInGaP در مقابل InGaN) سازگار است. به طور مشابه، شدت نور به صورت فوق‌خطی با جریان افزایش می‌یابد قبل از اینکه در جریان‌های بالاتر به طور بالقوه اشباع شود. طراحان باید از این منحنی‌ها برای انتخاب مقاومت‌های محدودکننده جریان یا درایورهای جریان ثابت مناسب استفاده کنند تا به روشنایی مطلوب دست یابند در حالی که در محدوده حرارتی و الکتریکی دستگاه باقی می‌مانند.

4.2 وابستگی به دما

عملکرد ال‌ای‌دی به طور قابل توجهی تحت تأثیر دمای اتصال قرار می‌گیرد. با افزایش دما، ولتاژ مستقیم معمولاً برای یک جریان معین کمی کاهش می‌یابد، در حالی که خروجی نوری کاهش می‌یابد. دیتاشیت منحنی‌های معمولی کاهش رتبه را ارائه می‌دهد که شدت نور نسبی را به عنوان تابعی از دمای محیط نشان می‌دهند. درک این رابطه برای کاربردهایی که در محدوده دمایی وسیعی کار می‌کنند یا در محیط‌هایی با مدیریت حرارتی ضعیف هستند، حیاتی است، زیرا بر پایداری روشنایی بلندمدت و نقطه رنگ تأثیر می‌گذارد.

4.3 توزیع طیفی

منحنی‌های توزیع توان طیفی، شدت نسبی نور ساطع شده در طول‌موج‌های مختلف را برای هر رنگ نشان می‌دهند. چیپ‌های InGaN آبی و سبز معمولاً توزیع باریک‌تر و گاوسی‌مانندتری را نشان می‌دهند که حول طول‌موج اوج آن‌ها متمرکز است. چیپ AlInGaP قرمز ممکن است شکل طیفی کمی متفاوتی داشته باشد. این منحنی‌ها برای کاربردهای مرتبط با سنسورهای رنگ، فیلترها یا جایی که محتوای طیفی خاصی مورد نیاز است، مهم هستند، زیرا نه تنها رنگ غالب، بلکه مقدار نور ساطع شده در طول‌موج‌های مجاور را نیز نشان می‌دهند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی و تخصیص پایه‌ها

LTST-C28NBEGK-2A مطابق با جایگاه استاندارد SMD است. ابعاد بسته‌بندی در یک نقشه دقیق با تمام اندازه‌گیری‌های حیاتی بر حسب میلی‌متر ارائه شده است. تلرانس برای اکثر ابعاد ±0.1 میلی‌متر است. دستگاه چهار پایه دارد. پایه 1 آند مشترک برای هر سه چیپ ال‌ای‌دی است. پایه 2 کاتد برای چیپ قرمز، پایه 3 کاتد برای چیپ آبی و پایه 4 کاتد برای چیپ سبز است. لنز شفاف است که اجازه می‌دهد رنگ ذاتی چیپ قابل مشاهده باشد.

5.2 طراحی پیشنهادی پد PCB

برای لحیم‌کاری قابل اطمینان و عملکرد حرارتی بهینه، یک الگوی لند خاص برای PCB توصیه می‌شود. این الگو شامل ابعاد و فاصله پدهای لحیم است که برای تسهیل تشکیل فیله لحیم خوب در حین ریفلو بدون ایجاد پل یا ایستادن قطعه طراحی شده است. پایبندی به این طرح توصیه شده به اطمینان از اتصال مکانیکی قوی و اتلاف حرارت کارآمد از اتصال ال‌ای‌دی کمک می‌کند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو مادون‌قرمز

دستگاه با فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو مادون‌قرمز بدون سرب (Pb-free) سازگار است. یک پروفیل دمای پیشنهادی ارائه شده است که معمولاً شامل یک مرحله پیش‌گرمایش (مثلاً 150-200 درجه سلسیوس)، یک افزایش کنترل‌شده دما، زمان بالای مایع (TAL)، یک دمای اوج که از 260 درجه سلسیوس تجاوز نمی‌کند و یک مرحله خنک‌کننده کنترل‌شده است. پارامتر حیاتی این است که بدنه قطعه نباید بیش از 10 ثانیه در معرض دمای بالای 260 درجه سلسیوس قرار گیرد. تأکید می‌شود که پروفیل بهینه ممکن است بسته به مونتاژ PCB خاص، خمیر لحیم و فر مورد استفاده متفاوت باشد و توصیه می‌شود مشخصه‌یابی در سطح برد انجام شود.

6.2 اقدامات احتیاطی نگهداری و جابجایی

جابجایی صحیح برای جلوگیری از آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک (ESD) ضروری است. توصیه می‌شود از بند مچ یا دستکش‌های ضداستاتیک استفاده شود و تمام تجهیزات زمین شده باشند. برای نگهداری، دستگاه‌های حساس به رطوبت بازنشده (MSL 3) باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤90% نگهداری شده و در عرض یک سال استفاده شوند. پس از باز شدن بسته‌بندی مهر و موم شده اصلی، ال‌ای‌دی‌ها باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% نگهداری شوند. قطعاتی که بیش از یک هفته از بسته خشک خود خارج شده‌اند، باید قبل از لحیم‌کاری در دمای تقریباً 60 درجه سلسیوس به مدت حداقل 20 ساعت پخته شوند تا رطوبت جذب شده حذف شده و از "پاپ کورن شدن" در حین ریفلو جلوگیری شود.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط باید از حلال‌های مشخص شده استفاده شود. غوطه‌ور کردن ال‌ای‌دی در الکل اتیلی یا ایزوپروپیل در دمای اتاق به مدت کمتر از یک دقیقه قابل قبول است. استفاده از تمیزکننده‌های شیمیایی نامشخص یا قوی می‌تواند به بسته‌بندی پلاستیکی یا لنز آسیب برساند و منجر به کاهش خروجی نور یا مشکلات قابلیت اطمینان شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

ال‌ای‌دی‌ها در نوار حامل برجسته به عرض 8 میلی‌متر روی قرقره‌هایی به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) بسته‌بندی شده و عرضه می‌شوند، مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481. هر قرقره حاوی 3000 قطعه است. نوار دارای گام و ابعاد جیبی است که برای سازگاری با فیدرهای اتوماتیک استاندارد طراحی شده است. یک نوار پوشش رویی، جیب‌های قطعات را مهر و موم می‌کند. مشخصات بسته‌بندی همچنین ذکر می‌کند که حداکثر دو قطعه مفقود شده متوالی (جیب‌های خالی) مجاز است و حداقل مقدار سفارش برای باقی‌مانده‌ها 500 قطعه است.

8. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 طراحی مدار

هر کانال رنگ (قرمز، سبز، آبی) باید به طور مستقل از طریق مدار محدودکننده جریان خود که به آند مشترک (پایه 1) و پایه کاتد مربوطه متصل است، راه‌اندازی شود. به دلیل ویژگی‌های متفاوت ولتاژ مستقیم، محاسبات تنظیم جریان جداگانه‌ای برای هر رنگ برای دستیابی به روشنایی درک شده یکنواخت یا ترکیب رنگ خاص مورد نیاز است. یک درایور جریان ثابت اغلب به یک مقاومت سری ساده ترجیح داده می‌شود برای پایداری بهتر در برابر تغییرات دما و ولتاژ تغذیه، به ویژه در دستگاه‌های با باتری.

8.2 مدیریت حرارتی

اگرچه اتلاف توان نسبتاً کم است (38-50 میلی‌وات برای هر چیپ)، مدیریت حرارتی مؤثر هنوز برای حفظ عملکرد و طول عمر، به ویژه هنگام راه‌اندازی ال‌ای‌دی‌ها در جریان حداکثر مجاز یا نزدیک به آن، مهم است. PCB به عنوان هیت‌سینک اصلی عمل می‌کند. اطمینان از اتصال حرارتی خوب از طریق طراحی پد توصیه شده و در صورت لزوم، استفاده از وایاهای حرارتی یا یک سطح مسی زیر بسته‌بندی، به هدایت گرما از اتصال ال‌ای‌دی کمک می‌کند.

8.3 یکپارچه‌سازی نوری

زاویه دید وسیع 120 درجه‌ای، این ال‌ای‌دی را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی گسترده و یکنواخت دارند به جای یک پرتو متمرکز، مناسب می‌سازد. برای پنل‌های نور پس‌زمینه یا راهنماهای نور، مواد جفت‌کننده نوری و پخش باید انتخاب شوند تا به طور مؤثر با الگوی انتشار و نقاط رنگ ال‌ای‌دی کار کنند. طراحان همچنین باید پتانسیل ترکیب رنگ را هنگامی که چندین ال‌ای‌دی نزدیک به هم قرار می‌گیرند در نظر بگیرند، که می‌تواند برای ایجاد رنگ‌های ثانویه مانند فیروزه‌ای، ارغوانی، زرد یا سفید استفاده شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

LTST-C28NBEGK-2A خود را در بازار از طریق ترکیب ویژگی‌هایش متمایز می‌کند. مزیت اصلی آن ادغام سه چیپ با روشنایی بالا و رنگ متمایز در یک بسته‌بندی فوق‌نازک (0.25 میلی‌متر) و مطابق با استاندارد صنعت است. این در مقابل گزینه‌هایی مانند استفاده از سه ال‌ای‌دی تک‌رنگ جداگانه (مصرف فضای برد بیشتر) یا یک ال‌ای‌دی سفید تک با فیلترهای رنگی (که بازده کمتری دارد و رنگ‌های کم‌اشباع‌تری ارائه می‌دهد) قرار می‌گیرد. استفاده از AlInGaP برای قرمز، بازده بالاتر و پایداری حرارتی بهتری در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaAsP ارائه می‌دهد که منجر به خروجی قرمز روشن‌تر و یکنواخت‌تر می‌شود. انطباق آن با استانداردهای مونتاژ خودکار و ریفلو، آن را در مقایسه با ال‌ای‌دی‌هایی که نیاز به لحیم‌کاری دستی دارند، به انتخابی مقرون‌به‌صرفه برای تولید انبوه تبدیل می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

10.1 آیا می‌توانم هر سه رنگ را همزمان در حداکثر جریان خود راه‌اندازی کنم؟

خیر، بدون تجاوز از محدودیت‌های کل اتلاف توان بسته‌بندی، امکان‌پذیر نیست. اگر هر سه چیپ در حداکثر جریان مستقیم خود (قرمز: 20mA، آبی: 10mA، سبز: 10mA) و ولتاژهای مستقیم معمولی راه‌اندازی شوند، توان کل می‌تواند به ظرفیت حرارتی ترکیبی بسته کوچک نزدیک یا از آن فراتر رود که منجر به گرمای بیش از حد و کاهش عمر می‌شود. طراحی باید چرخه کاری و محیط حرارتی را در نظر بگیرد. برای نور سفید کامل (هر سه روشن)، معمول است که هر کانال در جریان پایین‌تری راه‌اندازی شود تا کل گرما مدیریت شود.

10.2 چرا ولتاژ مستقیم برای هر رنگ متفاوت است؟

ولتاژ مستقیم یک ویژگی اساسی از انرژی گاف نواری ماده نیمه‌هادی است. ال‌ای‌دی‌های آبی و سبز از ایندیوم گالیم نیترید (InGaN) استفاده می‌کنند که گاف نواری بزرگتری دارد و نیاز به ولتاژ بالاتری (معمولاً ~2.8V) دارد تا الکترون‌ها را از آن "عبور دهد" و باعث گسیل نور شود. ال‌ای‌دی‌های قرمز از آلومینیوم ایندیوم گالیم فسفید (AlInGaP) استفاده می‌کنند که گاف نواری کوچکتری دارد و منجر به ولتاژ مستقیم پایین‌تری می‌شود (معمولاً ~1.8V).

10.3 هنگام سفارش چگونه کدهای دسته‌بندی را تفسیر کنم؟

هنگام ثبت سفارش، می‌توانید کدهای دسته‌بندی مورد نظر برای شدت نور و طول موج غالب را برای هر رنگ مشخص کنید. به عنوان مثال، سفارش "آبی: دسته N، دسته B" درخواست ال‌ای‌دی‌های آبی با شدت نور بین 28.0-45.0 میلی‌کندلا و طول موج غالب بین 465.0-470.0 نانومتر است. مشخص کردن دسته‌ها امکان کنترل دقیق‌تر بر ثبات رنگ و تطابق روشنایی در بین چندین واحد در محصول شما را فراهم می‌کند که برای کاربردهای نمایشگر و نشانگر حیاتی است.

11. مطالعه موردی طراحی و استفاده عملی

یک دستگاه بازی قابل حمل را در نظر بگیرید که از LTST-C28NBEGK-2A برای نشانگر وضعیت چندرنگ در اطراف دکمه‌های کنترل خود استفاده می‌کند. چالش طراحی شامل ارائه رنگ‌های زنده و قابل انتخاب توسط کاربر (قرمز، سبز، آبی، فیروزه‌ای، ارغوانی، زرد، سفید) در عین به حداقل رساندن مصرف انرژی از باتری دستگاه است. مهندس یک درایور ال‌ای‌دی جریان ثابت سه‌خروجی با جریان بی‌باری کم انتخاب می‌کند. با استفاده از منحنی‌های V_Fو I_Vاز دیتاشیت، آن‌ها درایور را برنامه‌ریزی می‌کنند تا 5 میلی‌آمپر به کانال قرمز و 3 میلی‌آمپر به کانال‌های آبی و سبز برساند تا یک نور سفید متعادل در کمترین جریان کل ایجاد کند. آن‌ها ال‌ای‌دی‌هایی از دسته P برای قرمز و دسته S برای سبز انتخاب می‌کنند تا روشنایی بالا را تضمین کنند و دسته‌های طول موج محدود (B برای آبی، C برای سبز) را مشخص می‌کنند تا رنگ یکنواخت در تمام واحدها تضمین شود. چیدمان PCB از طراحی پد توصیه شده پیروی می‌کند و شامل یک اتصال رهایی حرارتی کوچک به یک صفحه زمین برای اتلاف گرما است. مونتاژ نهایی از پروفیل ریفلو IR مشخص شده استفاده می‌کند که منجر به چراغ‌های نشانگر قابل اطمینان، روشن و یکنواخت می‌شود که تجربه کاربر را افزایش می‌دهد.

12. معرفی اصل عملکرد

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDها) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که از طریق فرآیندی به نام الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n ماده نیمه‌هادی اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n انرژی کافی برای عبور از اتصال و بازترکیب با حفره‌ها در ناحیه نوع p به دست می‌آورند. این رویداد بازترکیب انرژی آزاد می‌کند. در یک ال‌ای‌دی، ماده نیمه‌هادی طوری انتخاب می‌شود که این انرژی عمدتاً به شکل فوتون (ذرات نور) آزاد شود. طول‌موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط انرژی گاف نواری ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود: یک گاف نواری بزرگتر نور با طول‌موج کوتاه‌تر (آبی‌تر) و یک گاف نواری کوچکتر نور با طول‌موج بلندتر (قرمزتر) تولید می‌کند. سیستم ماده InGaN برای ال‌ای‌دی‌های آبی و سبز استفاده می‌شود، در حالی که AlInGaP برای ال‌ای‌دی‌های قرمز و کهربایی با بازده بالا استفاده می‌شود. بسته‌بندی SMD چیپ نیمه‌هادی ریز را محصور می‌کند، اتصالات الکتریکی را از طریق پایه‌های فلزی فراهم می‌کند و شامل یک لنز پلاستیکی قالب‌گیری شده است که خروجی نور را شکل می‌دهد.

13. روندها و تحولات فناوری

حوزه ال‌ای‌دی‌های SMD تحت تأثیر تقاضا برای بازده بالاتر، اندازه کوچک‌تر، بازآفرینی رنگ بهتر و هزینه کمتر به تکامل خود ادامه می‌دهد. روندهای قابل مشاهده در قطعاتی مانند LTST-C28NBEGK-2A شامل کوچک‌سازی مداوم بسته‌بندی‌ها در عین حفظ یا افزایش خروجی نور (بازده بالاتر در لومن بر وات) است. بهبود مستمر در علم مواد پشت چیپ‌های InGaN و AlInGaP وجود دارد که منجر به کاهش افت بازده در جریان‌های بالاتر و عملکرد بهتر در دمای بالا می‌شود. روند مهم دیگر، یکپارچه‌سازی عملکرد بیشتر است، مانند ترکیب ال‌ای‌دی‌های RGB با یک درایور IC اختصاصی یا منطق کنترل در یک بسته واحد ("ال‌ای‌دی هوشمند"). علاوه بر این، پیشرفت‌ها در فناوری فسفر برای ال‌ای‌دی‌های سفید و تلاش برای ال‌ای‌دی‌های میکرو برای نمایشگرهای نسل بعدی، مسیرهای توسعه موازی را نشان می‌دهند که بر اکوسیستم گسترده‌تر اپتوالکترونیک که ال‌ای‌دی‌های SMD چندرنگ در آن عمل می‌کنند، تأثیر می‌گذارند.