सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electrical and Optical Characteristics
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 3.1 करंट-वोल्टेज (I-V) वक्र
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी-फॉरवर्ड करंट वक्र
- 3.3 तापमान निर्भरता
- 3.4 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4. मशीनरी और पैकेजिंग जानकारी
- 4.1 डिवाइस आयाम
- 4.2 ध्रुवीयता पहचान
- 4.3 सुझाव पैड लेआउट
- 4.4 टेपिंग एवं रील विनिर्देश
- 5. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग शर्तें
- 5.2 सफाई
- 5.3 भंडारण एवं संचालन
- 6. अनुप्रयोग विवरण एवं डिज़ाइन विचार
- 6.1 मुख्य अनुप्रयोग: LCD बैकलाइट
- 6.2 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- 6.3 थर्मल मैनेजमेंट
- 6.4 ऑप्टिकल इंटीग्रेशन
- 7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 8.1 क्या मैं इस LED को सीधे 5V या 3.3V लॉजिक आउटपुट से चला सकता हूँ?
- 8.2 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
- 8.3 मैं कितने LEDs को श्रृंखला में जोड़ सकता हूँ?
- 8.4 क्या यह LED ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?
- 9. वास्तविक डिज़ाइन केस विश्लेषण
- 10. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 11. Industry Trends and Development
1. उत्पाद अवलोकन
LTST-S220KEKT एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है, जो मुख्य रूप से साइड-एमिटिंग प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसकी मूल संरचना में अल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग किया गया है, जिसका उद्देश्य उच्च तीव्रता वाला लाल प्रकाश उत्पन्न करना है। इस घटक का प्राथमिक डिज़ाइन उद्देश्य और प्रमुख बाजार लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCD) पैनल के लिए बैकलाइट के रूप में कार्य करना है, जो समान एज लाइटिंग की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।
यह घटक EIA-मानक पैकेजिंग में आपूर्ति किया जाता है, जो 8 मिलीमीटर टेप पर लपेटकर 7 इंच व्यास के रील पर प्रदान किया जाता है। यह पैकेजिंग आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में उपयोग किए जाने वाले उच्च-गति स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत है। यह LED मानक इन्फ्रारेड (IR) रिफ्लो, वेपर फेज रिफ्लो और वेव सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ भी संगत है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
1.1 मुख्य लाभ
- पेशेवर ऑप्टिकल डिज़ाइन:साइड-एमिटिंग लेंस डिज़ाइन को अनुकूलित किया गया है ताकि प्रकाश को किनारे की ओर निर्देशित किया जा सके, यह प्रकाश को LCD बैकलाइट यूनिट (BLU) में उपयोग होने वाले लाइट गाइड प्लेट में प्रवेश कराने के लिए आदर्श है।
- उच्च चमक:AlInGaP तकनीक का उपयोग करके, छोटे चिप क्षेत्र पर उच्च प्रकाश तीव्रता प्राप्त की जा सकती है।
- निर्माण के लिए तत्परता:टेप और रील पैकेजिंग रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है, जो उच्च दक्षता और स्वचालित असेंबली का समर्थन करती है, जिससे उत्पादन समय और लागत कम होती है।
- उच्च विश्वसनीयता:यह उपकरण -55°C से +85°C तक के व्यापक रेटेड ऑपरेटिंग तापमान रेंज के लिए रेटेड है, जो विभिन्न वातावरणों में अनुप्रयोगों का समर्थन करता है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी विनिर्देश परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर परिभाषित किए गए हैं। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इन पैरामीटरों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन सीमाओं के निकट या उन पर कार्य करने की कोई गारंटी नहीं है, विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए इनसे बचा जाना चाहिए।
- पावर डिसिपेशन (Pd):75 mW। यह डिवाइस के भीतर अनुमत अधिकतम शक्ति हानि है।
- Continuous Forward Current (IF):30 mA. The direct current that can be continuously applied.
- Peak Forward Current:80 mA. केवल पल्स स्थितियों में अनुमति है (ड्यूटी साइकिल 1/10, पल्स चौड़ाई 0.1ms)।
- डेरेटिंग फैक्टर:0.4 mA/°C. परिवेश के तापमान में प्रत्येक 1°C वृद्धि पर, अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट को इस मान से कम किया जाना चाहिए।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. इस वोल्टेज से अधिक रिवर्स बायस में जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- ऑपरेटिंग एवं स्टोरेज तापमान सीमा:-55°C से +85°C।
2.2 Electrical and Optical Characteristics
ये सामान्य कार्य स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- दीप्त तीव्रता (Iv):20 mA की फॉरवर्ड करंट (IF) पर, न्यूनतम मान 30.0 mcd और विशिष्ट मान 50.0 mcd है। तीव्रता माप CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र से मेल खाने वाले फिल्टर के साथ सेंसर का उपयोग करके किया जाता है।
- देखने का कोण (2θ½):विशिष्ट मान 130 डिग्री है। यह विस्तृत देखने का कोण साइड-एमिटिंग डिज़ाइन की विशेषता है, जो दर्शाता है कि प्रकाश एक चौड़े पार्श्व तल में उत्सर्जित होता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λPeak):विशिष्ट मान 632 nm है। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ वर्णक्रमीय निर्गत सबसे प्रबल होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):विशिष्ट मान 624 nm है। यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होती है, जो लाल रंग के बिंदु को परिभाषित करती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):विशिष्ट मान 20 nm है। यह अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की बैंडविड्थ है, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):At IF=20mA, the minimum value is 2.0 V, and the typical value is 2.4 V. This parameter is crucial for calculating series resistance values and power supply design.
- Reverse Current (IR):At VR=5V, the maximum value is 100 µA.
- कैपेसिटेंस (C):VF=0V, f=1MHz पर, टाइपिकल वैल्यू 40 pF है। यह हाई-फ्रीक्वेंसी स्विचिंग एप्लीकेशन से संबंधित है।
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि पाठ अंश विशिष्ट ग्राफिकल डेटा प्रदान नहीं करता है, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के विशिष्ट वक्र डिजाइन विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं। इंजीनियर आमतौर पर निम्नलिखित संबंध वक्रों का संदर्भ लेते हैं, जो LED characterization के मानक घटक हैं:
3.1 करंट-वोल्टेज (I-V) वक्र
यह वक्र फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच एक घातीय संबंध दर्शाता है। AlInGaP LED का नेक-इन वोल्टेज (वह बिंदु जहां करंट तेजी से बढ़ना शुरू होता है) आमतौर पर लगभग 1.8-2.0V होता है। यह वक्र LED के डायनेमिक रेजिस्टेंस को निर्धारित करने और उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी-फॉरवर्ड करंट वक्र
यह ग्राफ आमतौर पर अनुशंसित कार्य सीमा के भीतर आगे की धारा और प्रकाश उत्पादन के बीच लगभग रैखिक संबंध दर्शाता है। यह डिजाइनरों को वांछित चमक स्तर प्राप्त करने के लिए ड्राइव करंट चुनने में मदद करता है, साथ ही थर्मल सीमाओं के भीतर रहता है।
3.3 तापमान निर्भरता
फॉरवर्ड वोल्टेज और ल्यूमिनस इंटेंसिटी जैसे महत्वपूर्ण पैरामीटर जंक्शन तापमान के साथ बदलते हैं। VF आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ घटता है (नकारात्मक तापमान गुणांक), और ल्यूमिनस इंटेंसिटी भी आमतौर पर कम हो जाती है। इन परिवर्तनों को समझना व्यापक तापमान सीमा या उच्च शक्ति स्तरों पर काम करने वाले डिजाइनों के लिए महत्वपूर्ण है।
3.4 स्पेक्ट्रम वितरण
तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ 632nm के आसपास शिखर दिखाएगा, जिसकी विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई 20nm है, जो AlInGaP चिप के मोनोक्रोमैटिक लाल प्रकाश उत्पादन की पुष्टि करता है।
4. मशीनरी और पैकेजिंग जानकारी
4.1 डिवाइस आयाम
यह एलईडी मानक EIA पैकेज आकृति का अनुपालन करती है। मुख्य आयामों में बॉडी की लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और कैथोड पहचानकर्ता (आमतौर पर टेप पर एक खांचा या हरा निशान) की स्थिति शामिल है। सटीक मिलीमीटर आयाम और सहनशीलता (±0.1mm) डेटाशीट के पैकेज ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं।
4.2 ध्रुवीयता पहचान
सही दिशा सुनिश्चित करना आवश्यक है। कैथोड आमतौर पर डिवाइस बॉडी पर चिह्नित होता है, या टेपिंग ग्रूव में एक विशिष्ट विशेषता द्वारा इंगित किया जाता है। गलत दिशा से LED प्रकाशित नहीं होगा, और रिवर्स बायस लगाने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।
4.3 सुझाव पैड लेआउट
PCB पैड की अनुशंसित लेआउट प्रदान की गई है ताकि रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान अच्छे सोल्डर जोड़, यांत्रिक स्थिरता और ताप अपव्यय सुनिश्चित हो सके। इस लेआउट का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग और अन्य असेंबली दोषों को न्यूनतम किया जा सकता है।
4.4 टेपिंग एवं रील विनिर्देश
यह घटक एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ इम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है। प्रमुख विनिर्देशों में शामिल हैं: 8 मिलीमीटर टेप चौड़ाई, 7 इंच रील व्यास, प्रति रील 4000 टुकड़े। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानक का पालन करती है। प्रति रील में अधिकतम दो लगातार लापता घटक (खाली गुहिकाएं) की अनुमति है।
5. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग शर्तें
यह एलईडी सामान्य वेल्डिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और बॉन्डिंग वायर को थर्मल क्षति से बचाने के लिए डेटाशीट में अधिकतम एक्सपोजर शर्तें निर्धारित की गई हैं:
- इन्फ्रारेड (IR)/वेव सोल्डरिंग:पीक तापमान 260°C, अधिकतम 5 सेकंड।
- वेपर फेज सोल्डरिंग:215°C, अधिकतम 3 मिनट।
विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों को सुनिश्चित करने और LED प्रदर्शन को कम किए बिना, आमतौर पर विस्तृत समय और तापमान बाधाओं वाली रीफ्लो प्रोफाइल (प्रीहीट, सोक, रीफ्लो, कूलिंग) का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।
5.2 सफाई
वेल्डिंग के बाद की सफाई सावधानी से करें। केवल निर्दिष्ट रसायनों का ही उपयोग करें। स्पेसिफिकेशन स्पष्ट रूप से सलाह देता है:
- कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में डुबोएं।
- डुबोने का समय एक मिनट से कम होना चाहिए।
- अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल पदार्थों के उपयोग से बचना चाहिए, क्योंकि वे LED के एपॉक्सी लेंस या एनकैप्सुलेशन को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
5.3 भंडारण एवं संचालन
घटक को उसके मूल, सीलबंद नमी-रोधी थैले में, जिसमें नमी-शोषक हो, नियंत्रित वातावरण (-55°C से +85°C की सीमा में) में संग्रहित किया जाना चाहिए। सोल्डरिंग से पहले अत्यधिक नमी के संपर्क में आने से रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव हो सकता है। संचालन के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
6. अनुप्रयोग विवरण एवं डिज़ाइन विचार
6.1 मुख्य अनुप्रयोग: LCD बैकलाइट
साइड-एमिटिंग डिज़ाइन साइड-लाइट बैकलाइट यूनिट्स के लिए आदर्श है। कई LED को लाइट गाइड प्लेट (LGP) के एक या अधिक किनारों पर रखा जाता है। LED से निकलने वाला प्रकाश LGP के किनारे में इंजेक्ट किया जाता है, जो पूर्ण आंतरिक परावर्तन के माध्यम से उसमें यात्रा करता है और मुद्रित या ढले हुए सतही फीचर्स के माध्यम से LCD पैनल की ओर ऊपर निकाला जाता है, जिससे एक समान क्षेत्र प्रकाश स्रोत बनता है।
6.2 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
LED एक करंट-चालित डिवाइस है। श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला लगाना सबसे सरल ड्राइव विधि है। रोकनेवाला मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (Vcc - VF) / IF, जहाँ Vcc पावर सप्लाई वोल्टेज है, VF LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है (विश्वसनीयता के लिए विशिष्ट या अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF वांछित फॉरवर्ड करंट है (उदाहरण के लिए 20mA)। कई LED के बीच या विभिन्न तापमानों पर चमक स्थिर रखने के लिए, निरंतर-धारा ड्राइव सर्किट का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।
6.3 थर्मल मैनेजमेंट
कम बिजली की खपत (अधिकतम 75mW) के बावजूद, लंबी उम्र और स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। PCB एक हीट सिंक के रूप में कार्य करता है। सुनिश्चित करें कि एलईडी के थर्मल पैड (यदि उपलब्ध हो) या सोल्डर पैड से जुड़ने के लिए पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है, ताकि जंक्शन से गर्मी को दूर ले जाया जा सके। 25°C से अधिक के परिवेश तापमान पर, करंट डीरेटिंग कर्व का पालन करें।
6.4 ऑप्टिकल इंटीग्रेशन
बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए, एलईडी के उत्सर्जक सतह और लाइट गाइड प्लेट के किनारे के बीच सटीक यांत्रिक संरेखण और दूरी युग्मन दक्षता को अधिकतम करने और प्रकाशीय हानि को न्यूनतम करने के लिए महत्वपूर्ण है। 130 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण इस युग्मन को प्राप्त करने में सहायता करता है।
7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
लाल प्रकाश उत्सर्जन के लिए उपयोग की जाने वाली अन्य एलईडी तकनीकों की तुलना में:
- पारंपरिक GaAsP की तुलना में:AlInGaP काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है, जिससे अधिक चमकदार और सुसंगत लाल प्रकाश उत्पन्न होता है।
- AlInGaP टॉप-एमिटिंग LED की तुलना में:मुख्य अंतर बीम पैटर्न में है। यह साइड-एमिटिंग प्रकार पीसीबी तल के समानांतर प्रकाश उत्सर्जित करता है, जबकि मानक एलईडी लंबवत उत्सर्जित करती है। यह इसे प्रत्यक्ष संकेतन के लिए अनुपयुक्त बनाता है, लेकिन एज लाइटिंग के लिए आदर्श है।
- बैकलाइटिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले व्हाइट एलईडी की तुलना में:इस तरह के मोनोक्रोमैटिक रेड एलईडी का उपयोग आमतौर पर विस्तृत कलर गैमट बनाने के लिए मल्टी-कलर (RGB) बैकलाइट सिस्टम में, या विशिष्ट लाल प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले मोनोक्रोम डिस्प्ले में किया जाता है।
8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
8.1 क्या मैं इस LED को सीधे 5V या 3.3V लॉजिक आउटपुट से चला सकता हूँ?
नहीं। निर्धारित अधिकतम मान (30mA निरंतर) तक धारा को सीमित करने के लिए श्रेणीक्रम प्रतिरोध या स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करना आवश्यक है। इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से अत्यधिक धारा प्रवाहित होगी, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकता है।
8.2 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
पीक वेवलेंथ (λPeak) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर सबसे अधिक होती है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) रंग विज्ञान (CIE आरेख) से प्राप्त एक अवधारणात्मक माप है, जो उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करती है जिसे मानव आँख LED के रंग से मेल खाते हुए देखती है। मोनोक्रोमैटिक LED के लिए, ये आमतौर पर करीब लेकिन पूरी तरह से समान नहीं होते हैं।
8.3 मैं कितने LEDs को श्रृंखला में जोड़ सकता हूँ?
संख्या आपके बिजली स्रोत के वोल्टेज (Vcc) और प्रत्येक LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) पर निर्भर करती है। श्रृंखला में जुड़े सभी LED के VF का योग Vcc से कम होना चाहिए, और करंट-लिमिटिंग घटक (रोकनेवाला या वोल्टेज रेगुलेटर) के लिए पर्याप्त अंतर छोड़ना चाहिए। उदाहरण के लिए, 12V बिजली स्रोत और VF=2.4V के साथ, सैद्धांतिक रूप से 4 LED श्रृंखला में जोड़े जा सकते हैं (4 * 2.4V = 9.6V), जो करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला के लिए 2.4V छोड़ता है।
8.4 क्या यह LED ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?
इसका ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-55°C से +85°C) कई ऑटोमोटिव आवश्यकताओं को कवर करता है। हालांकि, वास्तविक ऑटोमोटिव-ग्रेड घटकों को आमतौर पर कंपन, आर्द्रता और कठोर परिस्थितियों में विस्तारित जीवनकाल के लिए अतिरिक्त प्रमाणन की आवश्यकता होती है। यह डेटाशीट AEC-Q101 या इसी तरह के ऑटोमोटिव प्रमाणन को निर्दिष्ट नहीं करती है, इसलिए आगे सत्यापन के बिना, यह सुरक्षा-महत्वपूर्ण या बाहरी ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती है।
9. वास्तविक डिज़ाइन केस विश्लेषण
दृश्य:पोर्टेबल उपकरणों में छोटे एक्रिलिक लाइट पाइपों को साइड-लाइट करने की आवश्यकता वाले एक सरल स्टेटस इंडिकेटर का डिजाइन करें।
कार्यान्वयन योजना:LTST-S220KEKT एक उत्कृष्ट विकल्प है। इसे मुख्य PCB पर रखें, इसके उत्सर्जक सतह को एक्रिलिक लाइट पाइप के किनारे के सामने संरेखित करें। 3.3V प्रणाली के लिए श्रृंखला अवरोधक की गणना करें: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 ओम। एक मानक 47 ओम अवरोधक चुनें, जो लगभग 19.1mA की अग्र धारा उत्पन्न करेगा, जो सीमा के भीतर है। चौड़ा देखने का कोण लाइट पाइप के साथ दक्षतापूर्ण युग्मन सुनिश्चित करता है, डिवाइस आवरण पर संकेतक के निकास बिंदु पर एक चमकदार, समान लाल आभा प्रदान करता है।
10. तकनीकी सिद्धांत परिचय
LTST-S220KEKT एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक तकनीक पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं और वहां पुनर्संयोजित होते हैं। AlInGaP में, यह पुनर्संयोजन घटना मुख्य रूप से लाल से पीले-नारंगी स्पेक्ट्रमी सीमा के भीतर फोटॉन (प्रकाश) उत्सर्जित करती है, जो सटीक मिश्र धातु संरचना पर निर्भर करती है। साइड-एमिटिंग पैकेज में एक ढला हुआ एपॉक्सी लेंस होता है, जिसका आकार उत्सर्जित प्रकाश को अपवर्तित और निर्देशित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि वह ऊपर की बजाय, माउंटिंग तल के समानांतर, पार्श्व दिशा में निकले। यह लेंस की विशिष्ट वक्रता और पैकेज के भीतर अर्धचालक चिप की स्थिति के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
11. Industry Trends and Development
साइड-एमिटिंग एलईडी बाजार का निरंतर विकास जारी है। प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
- दक्षता में सुधार:सामग्री विज्ञान में निरंतर सुधार का उद्देश्य AlInGaP और अन्य रंगीन LED की प्रति वाट लुमेन (प्रकाश दक्षता) बढ़ाना है, जिससे बैकलाइट यूनिट की बिजली खपत कम होती है।
- लघुरूपण:पतले डिस्प्ले और अधिक कॉम्पैक्ट उपकरणों को सक्षम करने के लिए छोटे पैकेज आकारों (जैसे 0603, 0402 मीट्रिक) की ओर निरंतर प्रयास।
- एकीकृत समाधान:प्रवृत्ति बहु-एलईडी मॉड्यूल या "लाइट स्ट्रिप्स" की ओर बढ़ रही है, जो कई रंगों (आरजीबी) या सफेद एलईडी को ड्राइवरों और ऑप्टिकल घटकों के साथ एक पूर्व-असेंबल्ड इकाई में एकीकृत करते हैं, जिससे बैकलाइट के डिज़ाइन और असेंबली को सरल बनाया जाता है।
- वैकल्पिक प्रौद्योगिकियाँ:श्वेत प्रकाश बैकलाइट के लिए, फॉस्फोर-रूपांतरित नीले एलईडी अभी भी प्रमुख हैं। हालांकि, रंगीन डिस्प्ले के लिए, सीधे उत्सर्जित लाल, हरा और नीला (आरजीबी) एलईडी या मिनी/माइक्रो एलईडी सरणियाँ उनके उत्कृष्ट कलर गैमट और स्थानीय डिमिंग क्षमता के कारण हाई-एंड डिस्प्ले में तेजी से पसंद की जा रही हैं।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन/वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश अभिवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लाइट फिक्स्चर पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तु के वास्तविक रंग को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke vishisht rang ka nirnay karna. |
| 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। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | सामान्यतः निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर इसके ब्रेकडाउन होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | स्थैतिक बिजली प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय किए जाने चाहिए, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और 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 पर, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष रोशनी का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकीय एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च तापसहिष्णुता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karein. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banaye, system ki prashashtata badhaye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें। |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy Efficiency Certification | Energy Efficiency and Performance Certification for lighting products. | Commonly used in government procurement, subsidy programs to enhance market competitiveness. |