Industrie des composants électroniques

Observation de LED avec un microscope numérique

Alliant faible consommation électrique et longue durée de vie, les LED sont très utilisées dans les dispositifs d’éclairage. Cependant, ces dernières années, les efforts se sont focalisés sur les mini-LED et micro-LED comme technologies d’affichage en remplacement de l’OLED intégré. Cet article présente une vue d’ensemble des LED ainsi que des exemples d’observations de ces composants avec un microscope numérique.

Caractéristiques des LED
Qu’est-ce que les mini-LED et les micro-LED ?
Exemples d’observations de LED avec un microscope numérique

Caractéristiques des LED

Les LED présentent les principales caractéristiques suivantes :

Longue durée de vie: Les ampoules à incandescence ont une durée de vie d’environ 1000 à 2000 heures, contre près de 40000 heures pour les LED (la durée de vie désigne le temps écoulé jusqu’à ce que l’intensité lumineuse baisse à 70% environ).
Économie d’énergie: Dans la mesure où les ampoules à incandescence transforment l’électricité en chaleur, leur efficacité énergétique est faible. En revanche, comme les LED sont des semi-conducteurs qui émettent de la lumière, elles nécessitent de faibles quantités d’énergie. Par ailleurs, elles ne génèrent pratiquement aucun rayon infrarouge ou ultraviolet.
Réponse haute vitesse: Grâce à leur capacité à s’allumer et à clignoter très rapidement, les LED sont parfaitement adaptées pour une utilisation dans des appareils d’affichage.
Émission de différentes couleurs: La modification du type de semi-conducteur composé permet aux LED d’émettre différentes couleurs en combinant les trois couleurs primaires.
Résistance aux vibrations et aux chocs: Les LED ne sont composées ni de verre ni de filament, ce qui les rend peu sensibles aux vibrations et aux chocs.
Conception compacte et ultralégère: En tant que semi-conducteurs, les LED permettent des configurations compactes ; Une caractéristique mise à profit dans les mini-LED et micro-LED, des composants devenus très populaires ces dernières années.

Types de semi-conducteurs composés et couleurs émises

Les LED font appel à des semi-conducteurs composés. La couleur émise par un semi-conducteur composé dépend de la combinaison de ses différents composants.

Type de semi-conducteurs composés	Couleur émise	Longueur d’onde
Nitrure de gallium-indium (InGaN)	Bleu, violet, vert	De 370 à 500 nm
Phosphure d’aluminium-gallium-indium (AlGaInP)	Orange, jaune	De 500 à 600 nm
Arséniure de gallium-aluminium (AlGaAs)	Rouge	De 600 à 780 nm

Qu’est-ce que les mini-LED et les micro-LED ?

Un écran à cristaux liquides (LCD) utilise un filtre de couleur RVB pour afficher les couleurs. En revanche, les couleurs qui apparaissent sur un OLED intégré sont générées par ses matériaux organiques. Une micro-LED est une technologie d’affichage auto-émettrice qui fait appel à des LED au lieu de matériaux organiques.

Bien que leurs définitions soient ambiguës, en général, une mini-LED mesure au minimum 0,1 mm tandis qu’une micro-LED mesure moins de 0,1 mm.
De plus, les mini-LED et les micro-LED sont utilisées pour des applications différentes. Les micro-LED servent principalement dans les appareils d’affichage, tandis que les mini-LED remplacent les systèmes de rétroéclairage des LCD.

Avantages des micro-LED

Par rapport aux LCD

Contraste élevé: Les LCD émettent le noir en utilisant un cristal liquide pour bloquer la lumière émise par le rétroéclairage, sans toutefois y parvenir complètement en raison de fuites de lumière. En revanche, les micro-LED sont des composants auto-émetteurs, capables d’émettre un noir parfait.
Grand angle de vue: Il est possible d’obtenir des images nettes jusqu’à un angle d’environ 180 degrés.
Réponse haute vitesse, faible consommation: La consommation électrique serait réduite de près de la moitié par rapport à celle des cristaux liquides.

Par rapport à l’OLED intégré

Haute intensité: La luminosité permet une utilisation en extérieur même en journée.
Longue durée de vie: Leur longue durée de vie tient au fait que la lumière n’est pas émise par des matériaux organiques. De plus, les micro-LED ne sont pas affectées par des problèmes d’images parasites.

Exemples d’observations de LED avec un microscope numérique

Voici les exemples les plus récents d’observations de LED avec le microscope numérique 4K Série VHX de KEYENCE.