Le binning des LED et écran géant

La notion de binning est une caractéristique technique qui se rattache directement à la qualité des LED. Pour rappel la LED où DEL en français pour diode électroluminescente, c’est donc une diode qui émet une onde lumineuse colorée ou non en fonction de l’intensité électrique et de sa composition. La combinaison de l’intensité lumineuse colorée émise par ces LEDS (rouge Vert bleu) qui mixée permettent de réaliser l’ensemble des teintes. Le binning est une notion qui va permettre d’évaluer la qualité des LED utilisées sur le plan de sa fiabilité colorimétrique. Des modules composés de LED de bonne qualité vont permettre ainsi à l’écran de retransmettre plus fidèlement les couleurs et de manière uniforme. On vous explique pourquoi.

LEd et binning

Intensité lumineuse et longueur d’onde des LEDs

Pour mieux comprendre le binning, il faut d’apport comprendre les grandes lignes des ondes lumineuses colorées qui peut être émise par une LED, qui vont être régies par leur compositon et l'intensité du flux électrique. (toutes nos excuses auprès des experts de la physique pour les raccourcis pris dans cet article dans un but de rendre l’information plus accessible). Le spectre de la lumière blanche est décomposé en plusieurs ondes de lumineuse visible ou non par l’œil humain, celles-ci se divisent des ondes infrarouges aux ultraviolets (invisible à l’œil nu) en passant par les ondes colorées visible allant du rouge à l'indigo. Ensemble, elle forme la lumière blanche. En jouant sur l’intensité élecrique des LED et leurs compositions, il a été ainsi possible de définir à chacune un spectre d’émission et donc de leur permettre d’émettre des ondes colorées précises. À cette notion de longueur d’onde a été  associée celle de température des couleurs. Elle se base sur la notion de chaleur de la source lumineuse exprimée en Kelvin allant du rouge pour les valeurs les plus basses au bleu pour les plus hautes. Ceci est donc au fonctionnement inverse par rapport à nos qualifications usuelles puisqu’on caractérise communément une lumière rouge comme chaude et bleu comme froide, alors que la seconde a besoin d’une intensité calorimétrique plus importante.

spectre lumiere

Le binning ou regroupement de LED par intensité colorimétrique

Le binning littéralement veut dire en anglais mettre en lot, regrouper. Il se rapporte au tri fait par les constructeurs de LED pour constituer leur lot. Ces lots sont généralement faits selon la couleur et/ou le flux lumineux. En effet lors de la production des LED, la quantité de paramètres qui vont jouer sur la couleur finale est importants et de fait, il existe des variations de couleur dans un lot de LED produit. Par exemple pour un lot de LED Bleue de longueur d’onde de base de 470 nm celle-ci va pouvoir varier entre des 455 nm et des 490 nm. À partir de ce lot le constructeur va mettre en place un procéder de sélection avec un delta de variation acceptable c‘est le binning, et à chaque lot va être attribué un code BIN qui se réfère au code couleur des LED du lot. Ainis, si un lot affiche  un Bin précis alors ce lot de LED ne présentera aucune variation de couleurpossible  (longueur d’onde unique) mais si ce code Bin est élevé alors pour une même teinte (le bleu par exemple) on pourra retrouver des variations colorimétriques plus ou moins importante. Ainsi pour un Bin déterminé un niveau de qualité et d'uniformité de rendu est garanti.

Afin d’aider les constructeurs à classer leur lot de LED et donc à effectuer le Bining, un ensemble des normes ont été mis en place pour créer un référentiel commun. Notamment les normes sur la température des couleurs corrélée de l’ANSI (American National Standard Institut). Elle se base sur les ellipses de McAdam qui permettent de représenter les variations sur le spectre colorimétrique pour chaque teinte. Ainsi grâce à ces normes constructeurs peuvent plus facilement qualifier le bin de leurs lots de LEDs de couleurs.

ellipse Macadam

illustration des ellipses de MacAdam

Le rapport entre binning et écran géant LED

Comme évoqué la notion de binning est une caractéristique liée principalement à la LED et va définir au sein d'un lot de LED l’étendue de variation colorimétrique possible. Ors un écran géant est composé de plusieurs modules composés de plusieurs centaines voire milliers de LED. Le fabricant de LED doit de ce fait indiquer sur ces lots un code BIN. Ainsi, le concepteur de module LED peut choisir le niveau d’uniformité des LED qu’il va utiliser ce qui va ainsi définir la qualité et le rendu optimal des couleurs sur les modules. Ainsi, au bout de la chaîne, le fabricant d’écrans peut choisir des modules avec une homogénéité de couleur plus ou moins importante pour un rendu visuel des couleurs plus ou moins justes et uniformes sur toute la surface de l’écran. Ceci n’est pas sans conséquence sur le prix en effet. Lors de la production des LED plus le binning va être strict plus les lots seront petits pour une même production et donc à un coût plus important à l’unité. Ce qui se répercutera à tous les maillons de la chaîne et multiplié par le nombre de LED nécessaire pour fabriques un écran. C’est un élément qui peut donc expliquer la différence de prix et de rendu pour deux écran qui d’apparence semble similaire.

La notion de binning est une caractéristique rarement évoquée avec le client car elle intervient directement au début de la chaine de fabrication. Pour autant ça fait partie des éléments que le fabricant d’écran géant LED doit prendre en compte dans le choix de ses modules selon sa volonté de positionnement tarifaire et qualitatif. C’est aussi un des éléments qui permet de faire la différence entre un fabricant expert des écrans et un importateur car selon sa capacité à vous renseigner ou non à ce sujet.

Chez WINLIGHT, nous avons fait le choix de nous positionner et de fabriquer des écrans géants sur-mesure de qualité. Nous sélectionnons nos modules de LED avec soin afin de réaliser des écrans avec le meilleur rendu visuel possible. Découvrez en plus sur nos produits sur le site ou contactez-nous pour plus de renseignements.

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