सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
- 1.2 डिवाइस विवरण
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता
- 5.3 आंतरिक सर्किट आरेख और ध्रुवीयता पहचान
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
- 6.1 स्वचालित वेल्डिंग वक्र
- 6.2 मैनुअल वेल्डिंग
- 6.3 विश्वसनीयता परीक्षण (अंतर्निहित भंडारण और हैंडलिंग)
- 7. अनुप्रयोग सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार एवं सावधानियाँ
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. तकनीकी मापदंडों पर आधारित सामान्य प्रश्नोत्तर
- 10. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 11. कार्य सिद्धांत परिचय
- 12. तकनीकी रुझान
- LED विनिर्देशन शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
- 2. विद्युत मापदंड
- 3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
- 4. पैकेजिंग एवं सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTP-747KR एक कैरेक्टर डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे स्पष्ट और चमकीले अल्फान्यूमेरिक या प्रतीक सूचना प्रदर्शन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य स्वतंत्र रूप से नियंत्रित प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) के ग्रिड के माध्यम से डेटा प्रस्तुत करना है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
यह उपकरण इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में एकीकरण के लिए कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है। इसका मुख्य लाभ हैउच्च चमक और उत्कृष्ट कंट्रास्ट, जो इसके सुपर रेड LED चिप में AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री के उपयोग के कारण है। यह सामग्री प्रौद्योगिकी लाल/नारंगी स्पेक्ट्रम सीमा में उच्च दीप्त दक्षता के लिए जानी जाती है। इस डिस्प्ले में हैव्यापक देखने का कोण, जो विभिन्न स्थितियों से स्पष्ट पठन सुनिश्चित करता है। यह उत्सर्जन तीव्रता के अनुसार श्रेणीबद्ध है, जो बहु-इकाई अनुप्रयोगों में चमक मिलान की सुविधा प्रदान करता है। इस उपकरण में यह भी हैकम बिजली खपत आवश्यकता和ठोस-अवस्था विश्वसनीयता(कोई गतिशील भाग नहीं)। इसकालीड-मुक्त पैकेजिंगRoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश के अनुरूप। लक्षित बाजारों में कार्यालय उपकरण, संचार उपकरण, घरेलू उपकरण और अन्य सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण शामिल हैं जिन्हें विश्वसनीय, स्पष्ट वर्ण प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।
1.2 डिवाइस विवरण
LTP-747KR को भौतिक रूप से परिभाषित किया गया है0.7 इंच (17.22 मिमी) वर्ण ऊंचाई वाला 5x7 डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले। इसका मतलब है कि प्रभावी प्रदर्शन क्षेत्र की ऊंचाई 17.22 मिमी है, जो 5 कॉलम और 7 पंक्तियों के कुल 35 एड्रेस करने योग्य एलईडी डॉट्स से बना है। यहAlInGaP सुपर रेड एलईडी चिप, अपारदर्शी GaAs (गैलियम आर्सेनाइड) सब्सट्रेट पर निर्मित। बाहरी रूप ग्रे पैनल और सफेद डॉट मैट्रिक्स के साथ, LED बंद होने पर कंट्रास्ट बढ़ाता है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड डेटाशीट के आधार पर, डिवाइस की परिचालन सीमाओं और प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये सामान्य संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।
- प्रति बिंदु औसत बिजली खपत:33 mW। यह प्रत्येक एलईडी बिंदु द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम निरंतर तापीय शक्ति है।
- प्रति बिंदु पीक फॉरवर्ड करंट:90 mA। अनुमत अधिकतम तात्कालिक करंट पल्स।
- प्रति बिंदु औसत फॉरवर्ड करंट:25°C पर 13 mA, तापमान में प्रत्येक 1°C वृद्धि पर 0.17 mA/°C का रैखिक डीरेटिंग आवश्यक है। यह सुरक्षित निरंतर डीसी करंट को परिभाषित करता है, जिसे परिवेश के तापमान (Ta) के 25°C से अधिक होने पर कम करना होगा।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C। डिवाइस इस पूर्ण सीमा में कार्य कर सकता है और संग्रहित किया जा सकता है।
- सोल्डरिंग शर्तें:260°C पर 5 सेकंड के लिए, मापन स्थापना संदर्भ तल से 1/16 इंच (लगभग 1.59 मिमी) नीचे किया जाता है। यह वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C) के तहत मापे गए विशिष्ट और गारंटीकृत प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- औसत चमकदार तीव्रता (Iv):1650 (न्यूनतम) से 3400 (विशिष्ट) माइक्रोकैंडेला (ucd)। परीक्षण स्थिति: पल्स करंट (Ip) 32mA, ड्यूटी साइकिल 1/16। यह पल्स परीक्षण मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले के लिए एक मानक विधि है, जो शिखर प्रकाश आउटपुट मापते समय अधिक गर्म होने से रोकती है।
- पीक एमिशन वेवलेंथ (λp):639 nm (विशिष्ट)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट अधिकतम होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):631 nm (विशिष्ट मान)। मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य, जो रंग को परिभाषित करती है (सुपर रेड)।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):20 nm (विशिष्ट मान)। अधिकतम शक्ति के आधे बिंदु पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की बैंडविड्थ।
- प्रति बिंदु फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):टेस्ट करंट (IF) 20mA पर 2.0V (न्यूनतम) से 2.6V (अधिकतम)। उचित करंट रेगुलेशन सुनिश्चित करने के लिए ड्राइवर सर्किट डिजाइन में यह रेंज महत्वपूर्ण है।
- प्रति बिंदु रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर 100 µA (अधिकतम)। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि यह टेस्ट कंडीशन केवल विशेषता वर्णन के लिए है, डिवाइस को निरंतर रिवर्स बायस के तहत संचालित नहीं किया जाना चाहिए।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो:2:1 (अधिकतम)। यह एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, समान ड्राइविंग स्थितियों के तहत, एक ही यूनिट के भीतर सबसे चमकीले खंड और सबसे गहरे खंड के बीच अधिकतम अनुमेय अनुपात निर्धारित करता है।
- क्रॉसटॉक:≤ 2.5%। यह परिभाषित करता है कि मल्टीप्लेक्सिंग के दौरान, एक डिस्प्ले में गैर-चयनित खंडों द्वारा उत्पन्न अवांछित प्रकाश उत्सर्जन का अधिकतम प्रतिशत।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
स्पेसिफिकेशन शीट इंगित करती है कि यह डिवाइसचमकदार तीव्रता के अनुसार ग्रेड किया गया है। इसका अर्थ है कि यूनिटों को मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर विभिन्न समूहों या कोडों में वर्गीकृत (ग्रेड) किया जाता है। मॉड्यूल मार्किंग में एक शामिल होता है"Z: BIN CODE"फ़ील्ड। डिज़ाइनर इस सुविधा का उपयोग उन अनुप्रयोगों के लिए चमक से मेल खाने वाले डिस्प्ले का चयन करने के लिए कर सकते हैं जिन्हें कई इकाइयों के बीच दृश्य स्थिरता की आवश्यकता होती है। स्पेसिफिकेशन शीट विशिष्ट ग्रेडिंग चरणों या कोड नामकरण का विस्तार से वर्णन नहीं करती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल करैक्टरिस्टिक कर्व्स" अनुभाग का हवाला देती है। हालांकि सारांश में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन ऐसे वक्र आम तौर पर शामिल होते हैं:
- सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (I-V कर्व):दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन करंट में वृद्धि के साथ बदलता है, आमतौर पर एक गैर-रैखिक संबंध होता है और उच्च करंट पर संतृप्ति की ओर जाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट:डायोड की I-V विशेषता को दर्शाता है।
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में गिरावट को दर्शाता है, यह थर्मल प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण विचार है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, जो 631-639 nm पर केंद्रित संकीर्ण बैंड लाल प्रकाश उत्सर्जन दर्शाता है।
गैर-मानक परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने और ड्राइव डिजाइन को अनुकूलित करने के लिए ये वक्र महत्वपूर्ण हैं।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
5.1 पैकेज आयाम
मैकेनिकल ड्राइंग महत्वपूर्ण स्थापना डेटा प्रदान करती है। प्रमुख टिप्पणियों में शामिल हैं: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है; पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता 0.4mm है; अनुशंसित PCB होल साइज Ø1.30mm है। ड्राइंग कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच और स्थापना संदर्भ सतह स्थिति का विस्तार से वर्णन करेगी।
5.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता
यह डिवाइस 12-पिन कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। पिन परिभाषाएं इस प्रकार हैं: पिन 1(A1), 3(A2), 7(A4), 8(A5), 10(A3) एनोड कॉलम हैं। पिन 12(K1), 11(K2), 2(K3), 9(K4), 4(K5), 5(K6), 6(K7) कैथोड पंक्तियाँ हैं। यह व्यवस्था एक मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइव स्कीम का उपयोग करने की अनुमति देती है, जहां कॉलम (एनोड) को चुनिंदा रूप से पावर दिया जाता है और पंक्तियों (कैथोड) को चुनिंदा रूप से ग्राउंड किया जाता है ताकि विशिष्ट बिंदु को रोशन किया जा सके।
5.3 आंतरिक सर्किट आरेख और ध्रुवीयता पहचान
आंतरिक सर्किट आरेख मैट्रिक्स लेआउट दिखाता है: 5 एनोड कॉलम और 7 कैथोड पंक्तियाँ, प्रत्येक चौराहे पर एक LED के साथ। एनोड पिन ऊर्ध्वाधर कॉलम में सभी LEDs के लिए सामान्य टर्मिनल हैं। कैथोड पिन क्षैतिज पंक्तियों में सभी LEDs के लिए सामान्य टर्मिनल हैं। किसी विशिष्ट बिंदु को रोशन करने के लिए, उसके संबंधित एनोड कॉलम को फॉरवर्ड करंट देना होगा और उसकी संबंधित कैथोड पंक्ति को ग्राउंड से जोड़ना होगा।
6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
6.1 स्वचालित वेल्डिंग वक्र
निर्दिष्ट शर्तें हैं260°C पर 5 सेकंड के लिए, मापन स्थान माउंटिंग रेफरेंस प्लेन से 1.6 मिमी (1/16 इंच) नीचे है। यह वेव सोल्डरिंग या कुछ रीफ्लो प्रक्रियाओं की एक विशिष्ट प्रोफाइल है। असेंबली के दौरान, घटक शरीर का तापमान स्वयं अधिकतम रेटेड मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए।
6.2 मैनुअल वेल्डिंग
हाथ से सोल्डरिंग के लिए, अनुशंसित शर्तें हैं350°C ±30°C पर अधिकतम 5 सेकंड के लिए, मापन स्थान भी माउंटिंग रेफरेंस प्लेन के नीचे है। उच्च तापमान सोल्डर पॉट या ओवन की तुलना में सोल्डरिंग आयरन की कम ताप हस्तांतरण दक्षता की भरपाई के लिए है।
6.3 विश्वसनीयता परीक्षण (अंतर्निहित भंडारण और हैंडलिंग)
विशिष्टता पत्रक MIL-STD और JIS मानकों के अनुसार किए गए व्यापक विश्वसनीयता परीक्षणों (ऑपरेटिंग लाइफ, उच्च तापमान/उच्च आर्द्रता भंडारण, उच्च/निम्न तापमान भंडारण, तापमान चक्र, थर्मल शॉक, सोल्डरिंग प्रतिरोध, सोल्डरबिलिटी) की सूची प्रस्तुत करता है। इन परीक्षणों के माध्यम से पर्यावरणीय तनाव और असेंबली प्रक्रियाओं के प्रति डिवाइस की मजबूती सत्यापित की गई है, जो सही भंडारण स्थितियों (-35°C से +85°C की सीमा में) और हैंडलिंग विधियों को अप्रत्यक्ष रूप से दर्शाता है।
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह डिस्प्ले उपयुक्त हैसामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, जिसमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं: इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल, पॉइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल, औद्योगिक नियंत्रण रीडर, उपभोक्ता उपकरण डिस्प्ले, और बुनियादी संचार उपकरण जिन्हें सरल अल्फ़ान्यूमेरिक फीडबैक की आवश्यकता होती है।
7.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार एवं सावधानियाँ
- ड्राइव विधि: स्थिर-धारा ड्राइव का उपयोग करने की दृढ़तापूर्वक अनुशंसा की जाती है, ताकि सभी सेगमेंट्स और डिवाइस का पूरे जीवनकाल में चमक स्तर समान रहे, और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) में भिन्नता (2.0V-2.6V) की क्षतिपूर्ति हो सके।
- धारा सीमा:सर्किट डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पूर्ण अधिकतम औसत धारा कभी भी पार न हो, विशेष रूप से परिवेश तापमान डिरेटिंग पर विचार करते हुए। अत्यधिक धारा या उच्च कार्य तापमान गंभीर चमक ह्रास या विफलता का कारण बन सकता है।
- रिवर्स वोल्टेज सुरक्षा:ड्राइवर सर्किट में सुरक्षा उपाय (जैसे श्रृंखला डायोड, क्लैंप सर्किट) शामिल होने चाहिए ताकि बिजली आपूर्ति चक्र के दौरान रिवर्स वोल्टेज और वोल्टेज स्पाइक्स को रोका जा सके, जिससे धातु प्रवासन और बढ़ी हुई लीकेज करंट के कारण होने वाली क्षति से बचा जा सके।
- मल्टीप्लेक्स डिज़ाइन:मल्टीप्लेक्स ड्राइव योजना (जो 12-पिन 5x7 मैट्रिक्स के लिए आवश्यक है) का उपयोग करते समय, आवश्यक औसत चमक तीव्रता प्राप्त करने के लिए पीक पल्स करंट की गणना करनी चाहिए, जबकि औसत करंट को सीमा के भीतर बनाए रखना चाहिए। परीक्षण स्थितियों में उल्लिखित 1/16 ड्यूटी साइकिल संभावित मल्टीप्लेक्स अनुपात का संकेत देती है।
- थर्मल प्रबंधन:यदि डिस्प्ले उच्च परिवेश तापमान या उच्च ड्यूटी साइकिल पर संचालित होता है, तो प्रदर्शन और जीवनकाल बनाए रखने के लिए पर्याप्त वेंटिलेशन या हीट सिंकिंग सुनिश्चित की जानी चाहिए।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
हालांकि डेटाशीट में अन्य मॉडलों से सीधी तुलना नहीं दी गई है, लेकिन इसकी विशिष्टताओं के आधार पर, LTP-747KR की प्रमुख विभेदक विशेषता है: सुपर रेड प्राप्त करने के लिए AlInGaP तकनीक का उपयोग।सुपर रेड के लिए AlInGaP तकनीक(आमतौर पर पुरानी रेड लाइट तकनीक की तुलना में उच्च दक्षता और स्थिरता प्रदान करता है),0.7 इंच वर्ण ऊंचाईमध्यम दूरी पर अच्छी पठनीयता प्रदान करता है, औरचमकदार तीव्रता के अनुसार ग्रेड किया गया हैएकरूपता सुनिश्चित करने के लिए। इसका 5x7 प्रारूप पूर्ण अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण प्रदर्शित करने का मानक है, जो सरल 7-सेगमेंट या 14-सेगमेंट डिस्प्ले से भिन्न है।
9. तकनीकी मापदंडों पर आधारित सामान्य प्रश्नोत्तर
प्रश्न: क्या मैं इसे एक स्थिर वोल्टेज स्रोत और एक साधारण रोकनेवाला (रेसिस्टर) का उपयोग करके चला सकता हूं?
उत्तर: हां, लेकिन यह इष्टतम नहीं है। VF रेंज (2.0V-2.6V) के कारण, एक निश्चित वोल्टेज और रोकनेवाला का उपयोग करने से विभिन्न यूनिटों के बीच, और यहां तक कि एक ही यूनिट के विभिन्न सेगमेंट्स के बीच भी अलग-अलग करंट और इस प्रकार अलग-अलग चमक होगी। एक समान प्रदर्शन के लिए एक स्थिर धारा (करंट) ड्राइवर का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।
प्रश्न: परीक्षण की स्थिति 32mA पल्स करंट का उपयोग करती है। मुझे अपने डिज़ाइन में कितने करंट का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: आपको इसके अनुसार डिज़ाइन करना होगाऔसत अग्र धारारेटिंग (13mA at 25°C, तापमान के साथ डेरेटेड) के अनुसार डिज़ाइन करना होगा। मल्टीप्लेक्स डिज़ाइन में, यदि 1/8 ड्यूटी साइकिल का उपयोग किया जाता है, तो आप समान औसत प्राप्त करने के लिए लगभग 104mA (13mA * 8) की पीक पल्स धारा का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन यह 90mA की पीक फॉरवर्ड करंट रेटिंग से अधिक नहीं होनी चाहिए। अधिक सुरक्षित तरीका कम पीक करंट का उपयोग करना है। 32mA का परीक्षण स्थिति केवल नियंत्रित संक्षिप्त पल्स के तहत माप के लिए है।
प्रश्न: "लीड-फ्री पैकेज (RoHS अनुपालन)" का मेरे निर्माण के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका अर्थ है कि डिवाइस सीसा-मुक्त सोल्डरेबिलिटी प्लेटिंग (जैसे टिन) का उपयोग करता है, जो पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन करता है। आपकी असेंबली प्रक्रिया (सोल्डर पेस्ट, फ्लक्स) भी लीड-फ्री आवश्यकताओं के साथ संगत होनी चाहिए।
10. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: एक साधारण तापमान नियंत्रक रीडिंग डिस्प्ले डिज़ाइन करना।माइक्रोकंट्रोलर के पास दो आउटपुट पोर्ट होंगे: एक एनोड कॉलम (करंट-लिमिटिंग ट्रांजिस्टर या समर्पित ड्राइवर IC के माध्यम से) के लिए 5 आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया, और दूसरा कैथोड पंक्तियों (सिंक करंट ड्राइवर के रूप में) के लिए 7 आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया। सॉफ़्टवेयर प्रत्येक कॉलम को तेजी से स्कैन करेगा, "25 C" जैसे अक्षर बनाने के लिए प्रत्येक कॉलम के लिए संबंधित पंक्ति पिन को चालू करेगा। डिज़ाइन को पावर वोल्टेज और आवश्यक औसत धारा (उदाहरण के लिए, प्रति बिंदु 10mA) के आधार पर प्रतिरोध मान या स्थिर धारा सेट पॉइंट की गणना करनी चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह अपेक्षित अधिकतम चेसिस तापमान (उदाहरण के लिए 50°C) पर डेरेटिंग सीमा से अधिक न हो। इंडक्टिव स्पाइक्स को क्लैंप करने के लिए ड्राइवर आउटपुट पर सुरक्षा डायोड लगाए जाने चाहिए।
11. कार्य सिद्धांत परिचय
LTP-747KR आधारित हैअर्धचालक p-n जंक्शन के विद्युत-उत्सर्जक सिद्धांत परकार्य करता है। जब LED बिंदु (एनोड सकारात्मक, कैथोड नकारात्मक) के सिरों पर डायोड के अग्र वोल्टेज (VF) से अधिक अग्र अभिनति वोल्टेज लगाया जाता है, तो सक्रिय क्षेत्र (AlInGaP क्वांटम कुंड) के भीतर इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करता है। AlInGaP अर्धचालक मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है - इस मामले में लगभग 631 nm की सुपर रेड। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट परावर्तित प्रकाश को अवशोषित करता है, जिससे कंट्रास्ट बढ़ता है। 5x7 मैट्रिक्स संरचना LED के एनोड को ऊर्ध्वाधर कॉलम और कैथोड को क्षैतिज पंक्तियों से जोड़कर बनाई जाती है, जिससे समय विभाजन बहुसंकेतन के माध्यम से केवल 12 पिनों का उपयोग करके 35 बिंदुओं को नियंत्रित किया जा सकता है।
12. तकनीकी रुझान
LTP-747KR जैसी डिस्प्ले स्क्रीन एकल रंग वर्ण आउटपुट के लिए परिपक्व, लागत-प्रभावी तकनीक का प्रतिनिधित्व करती हैं। संकेतक और छोटी डिस्प्ले तकनीकों के समग्र रुझानों में शामिल हैं: उच्च दक्षता वाली LED सामग्रियों (जैसे अन्य रंगों के लिए उन्नत AlInGaP और InGaN) की ओर निरंतर बदलाव, ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स को सीधे डिस्प्ले पैकेज में एकीकृत करना (बाहरी घटकों की संख्या कम करना), और वैकल्पिक तकनीकों (जैसे OLED) का पतले, लचीले या उच्च कंट्रास्ट अनुप्रयोगों में विकास। हालांकि, उच्च चमक, लंबी आयु, मजबूती और मानक प्रारूप में कम लागत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, LED डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले अभी भी एक व्यापक और विश्वसनीय समाधान बने हुए हैं।
LED विनिर्देशन शब्दावली विस्तृत व्याख्या
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह; जितना अधिक होगा, उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| उत्सर्जन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी हो जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडक, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्यों को निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनर्स्थापित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| क्रोमैटिकिटी टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक सूचक, स्टेप्स जितने कम होंगे रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। | यह सुनिश्चित करता है कि एक ही बैच के लैंपों के रंगों में कोई अंतर न हो। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि मोनोक्रोमैटिक LED के रंग-स्वर (ह्यू) का निर्धारण करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | एलईडी को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से प्रकाशित करने वाला करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह के प्रतिरोध को दर्शाता है, मान जितना कम होगा, हीट डिसिपेशन उतना बेहतर होगा। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत शीतलन डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक के प्रारंभिक मूल्य के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या MacAdam Ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य में रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
4. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एनकैप्सुलेशन प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिकी एवं ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशील और कम लागत वाला; सिरेमिक बेहतर ऊष्मा अपव्यय और लंबी आयु वाला। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप चिप में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | बिनिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइव पावर मिलान की सुविधा के लिए, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करें कि रंग बहुत छोटी सीमा में आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही लैंप के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करें। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
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| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | Environmental Certification | Ensures products are free from harmful substances (e.g., lead, mercury). | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |