Desmintiendo el mito de las 100.000 horas de la LED.

Por: John Hu (noviembre, 2017)

Al preguntar cuánto durará una pantalla LED, muchos citan las “100.000 horas” comúnmente regurgitadas. En este artículo reexaminamos esta declaración y si refleja con precisión la realidad.

El material de marketing de muchas compañías asegura “100.000 horas” de vida mientras descuidan el hecho de que esta es una predicción generalizada calculada en un laboratorio de ambiente perfecto utilizando LEDs superiores. 

Comprensión de la vida útil

Primero, para comprender la vida útil de las LED debemos tomar el concepto de L50, el punto en el cual un diodo degrada el 50% de la luminosidad original. El 50% es considerado “el final de la vida” para un diodo LED.

Comprensión de la degradación

No todos los miles de fabricantes y empacadores de chips LED crean de la misma manera. Los respetables empacadores de diodos realizarán informes de degradación, comúnmente llamados “cuadros de desvanecimiento” de sus productos. Como es de esperarse, algunos diodos tienen una curva más elevada que otros.

Debido al largo tiempo de pruebas requerido, los fabricantes utilizan datos de muestra de las primeras 1.000 horas de “quemar” para extrapolar duraciones más largas utilizando un método de aceleración el cual incluye incrementar la unidad de corriente o la temperatura del ambiente.

La única compañía conocida por proporcionar datos de la vida real de hasta 100.000 horas es Nichia, es reconocida mundialmente como la marca de LEDs número uno y está asociada con el recibidor del Premio Nobel del año 2014 y “Padre de la LED Azul”, el Dr. Shuji Nakamura.

Incluso Nichia se limita a declarar que tiene pruebas de datos de 100.000 horas en todos sus productos ya que lanzan nuevos productos cada año.

GRAPHIC
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NESM126A FULL COLOR LED Life Data Datos de vida de la FULL COLOR LED NESM126A
Samples: 10000 H 20pcs
Reflow: 260ºC MAX
Muestras: 1000 H 20 pzas
Reflujo: 260ºC MAX
ROOM TEMPERATURE TEST PRUEBA DE TEMPERATURA AMBIENTE
Relative Intensisty Intensidad Relativa
Operating Time Tiempo de operación

Comprensión de chips, paquetes y diodos

Las personas normalmente combinan los términos “chip”, “diodo” y “paquetes”. Cuando nos referimos a un diodo Nichia realmente nos referimos al paquete Nichia (pero no necesariamente al chip Nichia).

Si bien lo que hizo famoso a Nichia fue la LED azul, es bien conocido por los expertos de la industria que ellos utilizan el chip Taiwan Epistar para el diodo rojo.

El chip LED es una oblea de silicio que emite luz. El paquete es el armazón que contiene el chip de LED. Una máquina troqueladora coloca el chip de LED dentro del armazón, crea un enlace con alambres y sella la encapsulación externa. Este “paquete” da como resultado el diodo final. Pienso en ello como una bombilla de luz regular: el vidrio de la bombilla es el paquete, el filamento que se enciende dentro del chip.

 

Dos paquetes comúnmente utilizados

SMD: Hasta la aparición de la tecnología reciente que permitió la resistencia al agua, el “dispositivo de tecnología de montaje superficial” era utilizado exclusivamente para pantallas interiores. El patrón de haz del SMD es omnidireccional (140° tanto vertical como horizontal) y es menos brillante que los dispositivos de agujeros pasantes o DIP (descritos a continuación). Las aplicaciones en interiores tales como en estadios o auditorios que requieren una vista más amplia se adaptan mejor a este paquete.

THD: El dispositivo de agujeros pasantes, también conocido comúnmente como paquetes ovalados, discretos, de lámpara o DIP (doble línea). La tecnología de agujeros pasantes ha existido desde el inicio de las LED. La encapsulación epoxy de esta tecnología es impermeable, direccional (110° horizontalmente y 70° verticalmente) y mucho más brillante que los SMD. Por ende, el DIP funciona muy bien en exteriores, aplicaciones direccionales como señales de autopistas y carteles digitales.

 

Conclusión

Debemos tener mucho juicio al comparar las especificaciones de las LED solo “en papel” ya que existen muchas tácticas de engaño utilizadas en el mercado. El “mito de las 100.000 horas” se derrumba cuando se coloca una LED en una placa PCB, manejada por una corriente generadora de calor, incluida en un chasis o panel de metal, instalada en un ambiente imperfecto.

Esto es especialmente cierto en aplicaciones de pantalla LED, las cuales requieren una coincidencia de color critica de los tres componentes de color (RGB). A pesar de que los diodos pueden continuar operando, la disparidad de degradación crea cambios de color y visuales muy severos.

En la siguiente parte de esta serie, veremos qué papel juega la disparidad de degradación entre los tres colores dentro de la calidad de imagen de la pantalla y las diferentes maneras de lograr la uniformidad.

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