Technológia LED displeja
Po zabalení sú perličky LED usporiadané v pevnom vzorke na doske DPS (doska s tlačenými obvodmi), aby sa vytvorila LED ľahké pole. Táto jednotka, spolu s periférnymi obvodmi vodiča, sa nazýva modul LED (známy tiež ako doska LED). Viaceré moduly LED, kombinované v pravidelnom vzore, spolu s prijímačovou kartou a napájacím zdrojom, tvoria jednotku nazývanú LED skrinka. Displej LED vytvorený usporiadaním viacerých skriniek LED nemôže osvetliť displej na zobrazenie platného obsahu. Vyžaduje sa špecializovaný ovládač a zdroj videa.
Zdroj videa môže pochádzať z počítača, prehrávačov, mediálneho servera, fotoaparátu alebo iného zariadenia. Tieto zariadenia výstupujú zdrojom videa na ovládač LED, ktorý dekóduje zdroj videa, prevádza formát a prerušuje obrázok. Radič potom výstupuje konečný formát údajov vhodný pre displej LED na kartu prijímača v LED skrinke. Karta prijímača potom ovláda jas a farbu čipov LED, čím zobrazuje požadovaný obsah na displeji LED. Obrázok 1-2-1 zobrazuje topologickú štruktúru systému LED displej. Z hľadiska celej štruktúry LED displejov LED technológia LED displej obsahuje technológiu riadiaceho systému LED displeja, technológiu LED disk, technológiu korekcie displeja LED, technológiu balenia LED, technológiu čipov emitujúce LED atď.
Štruktúra reťazca priemyselného reťazca LED displej
Rôzne technické prepojenia LED displejov sú úzko integrované na vytvorenie reťazca priemyselného priemyslu LED. Tento priemyselný reťazec je rozdelený do troch segmentov: konca čipu (proti prúdu), konca obalu (stredný prúd) a konca displeja (po prúde), ako je to znázornené na obrázku.
Strana čipu sa predovšetkým vzťahuje na výrobu epitaxnej oblátky, konkrétne LED čipy a súvisiace materiály, čo je výrobný proces pre LED čipy. Technológia potrebná pre toto úsilie zahŕňa základné znalosti v chémii a fyzike, čo vedie k vysokej technickej prekážke vstupu a významnému vplyvu na rozvoj celého reťazca priemyselného priemyslu LED.
Strana balenia sa predovšetkým týka obalu LED čipov, konkrétne zostavy čipov ED do jednotlivých pixelových jednotiek. Medzi produkty, ktoré sa zvyčajne podieľajú na tomto procese, zahŕňajú ponorné jednotky LED a pixely LED s balenými SMD. Tento proces využíva špecializované procesné technológie na formovanie výrobkov na strane čipov do formy, ktorá uľahčuje manipuláciu a spájkovanie.
Strana displeja sa v prvom rade týka dokončených displejov LED, konkrétne modulov displeja LED, LED a obrazoviek LED. Tento segment zahŕňa širokú škálu priemyselných odvetví vrátane čipov vodičov, zdrojov energie, riadiacich systémov a hardvérových krytov.
Časová os vývoja kľúčových technológií
LED displeje sa vyvinuli z ultra veľkého vonkajšieho ihriska na jemné vnútorné ihrisko a teraz na ultra jemné vnútorné ihrisko. Hlavným dôvodom je to, že včasné LED svetlo-emitujúce polovodiče trpeli nízkou svetelnou účinnosťou a jedným farebným displejom, čím sa ich aplikácia obmedzovala na jednoduché zobrazovacie aplikácie, ako sú napríklad textové reklamy na dvere a dopravné značky zobrazujúce symboly a jednoduché farby. Až po vyriešení problému efektívnosti sa LED displeje dostali do éry plného farebného. V tom čase však bolo rozstupy DOT LED displejov stále veľmi veľké, predovšetkým používané na outdoorovú reklamu, informácie o informáciách a ďalšie aplikácie vyžadujúce mimoriadne vzdialené sledovanie.
Vďaka technologickému pokroku a vzniku technológie balenia SMD sa rozstupy DOT Display Display dokázali dosiahnuť P3.9 alebo dokonca P2,5. To umožnilo inštaláciu displejov LED na vonkajších miestach s blízkymi pozeraním vzdialeností, ako sú koncerty a komunitné námestia, a niektoré sa dokonca začali používať v interiéri. Keď sa bodka displeja LED dosiahla na P2.0 alebo nižší, LED displeje sa stali spoločnými na mnohých vnútorných miestach, ako sú eskalátory nákupných centier, vstupy do obchodu a podnikové showroomy. Nepretržitá technologická inovácia riadi rozvoj displejov LED a ich vstup do nových oblastí. Rôzne body bodov prinášajú rôzne scenáre aplikácií, ktoré si vyžadujú rôzne technológie a riešia rôzne problémy.
Technológia LED čipov a jej vývoj
Princíp emisií LED svetla je jednoduchý. Po prvé, čip LED musí mať križovatku PN. Oblasť P je primárne diery, zatiaľ čo N je primárne elektróny. Bod, v ktorom sa regióny P a N stretávajú, sa nazýva križovatka PN. Po druhé, keď sa zvýši napätie vpred zaujatosti, nosiče v oblastiach P a N sa rozptyľujú navzájom, čo spôsobuje migráciu elektrónov a diery. V tomto bode sa elektróny a diery rekombinujú na výrobu energie, ktorá sa premení na fotóny a emituje sa. Farba emitovaného svetla je primárne určená vlnovou dĺžkou svetla, ktorá je určená materiálom križovatky PN.
V priebehu vývoja LED prešla technológia ChIP mnohými inováciami a vývojmi. Spočiatku, v dôsledku obmedzení procesnej technológie, boli spojenia LED čipov PN veľké, čo nepriamo ovplyvnilo veľkosť guľôčok LED. S nepretržitým rozvojom technológie procesu a štruktúrou LED čipov sa čipy LED čoraz viac zmenšujú, dokonca dosahujú veľkosti 100 μm a nižšie.
V súčasnosti existujú tri hlavné štruktúry LED čipov. Najbežnejšia je konštrukcia tváre, po ktorej nasledujú vertikálne a flip-chipové štruktúry ,. Štruktúra tváre je najstaršia štruktúra čipov a bežne sa používa aj v LED displejoch. V tejto štruktúre sú elektródy umiestnené v hornej časti, s nasledujúcou sekvenciou: p-gan, viacnásobné kvantové jamky, N-gan a substrát. Vertikálna štruktúra používa namiesto zafírového substrátu kovový substrát s vysokou tepelnou vodivosťou (napríklad SI, GE a Cu), čo výrazne zlepšuje účinnosť rozptylu tepla. Dve elektródy vo vertikálnej štruktúre sú umiestnené na oboch stranách epitaxnej vrstvy LED. Prostredníctvom elektródy N prúdi prúd takmer vertikálne zvisle cez epitaxiálnu vrstvu LED, čo minimalizuje prietok bočného prúdu a zabránil lokalizovanému prehriatiu. Zhora nadol štruktúra Flip-Chip pozostáva zo substrátu (typicky zafírového substrátu), N-Gan, viacnásobného kvantového jamky p-gánu, elektród (P a N elektród) a hrbolkov. Substrát smeruje smerom nahor a dve elektródy sú na rovnakej strane (smerujú nadol). Nárazy sú priamo spojené so základňou (niekedy nazývané substrát, ako je substrát DPS) smerom nadol, výrazne zvyšuje tepelnú vodivosť jadra a poskytuje vyššiu svetelnú účinnosť.
LED technológia balenia a jej vývoj
Balenie je podstatným krokom vo vývoji displejov LED. Jeho funkciou je prepojiť vonkajšie vodiče k elektródam LED čipu a zároveň chrániť čip a zlepšiť svetelnú účinnosť. Dobré balenie môže zvýšiť svetelnú účinnosť a rozptyl tepla LED displejov, čím sa predlžuje ich životnosť. Počas vývoja displejov LED sú technológie obalov, ktoré sa objavili v sekvencii, DIP (Dual In-Line Balíček), SMD (Surface Mount Device), IMD (integrované zariadenie Matrix), COB (ChIP-On-Board) a MIP (Microred v obale).
Zobrazy využívajúce technológiu DIP Balenie sa často označujú ako displeje s priamym vložením. LED žiarovkové korálky vyrábajú výrobcovia obalov lampy a potom vložené do DPS LED DPS modulom LED a výrobcov displeja. Potom sa vykonáva spájkovanie vĺn, aby sa vytvorili moduly s nepremokavým a vonkajším vodotesným modulom.
Zobrazy používajúce technológiu balenia SMD sa často nazývajú displejy s povrchovou strechou. Táto technika balenia zapuzdruje tri LED RGB v rámci jedného pohára za vzniku jedného pixelu RGB. Plne farebné LED displeje vyrábané s technológiou SMD balenia ponúkajú širší uhol pozorovania, ako sú vyrábané s technológiou obalov DIP, a povrch sa môže ošetriť pre difúzny odraz svetla, čo má za následok oveľa menej zrnitý účinok a vynikajúcu jasnosť a farebnú uniformitu.
Zobrazy používajúce technológiu balenia IMD sa často nazývajú displeje all-in-one. Technológia balenie IMD zapuzdruje viacero pixelov RGB vo veľkom šálke, ktoré v podstate spadajú pod dáždnik SMD balenia. Okrem využitia existujúcej technológie procesu SMD umožňuje balenie IMD veľmi malé ihrisko pixelov, ktoré prechádza existujúcou bariérou balenia SMD.
Zobrazuje sa pomocou technológie balenia COB najskôr Spájku LED čip priamo do DPS a potom ju utesnite vrstvou prilepeného na živicu. Balenie COB eliminuje proces SMD zapuzdrenia čipov LED RGB v šálke za vzniku jednotlivých pixelov a tiež eliminuje miešanie LED potrebných s balením SMD. Preto technológia balenia COB trpí zlá jednota displeja, čo si vyžaduje kalibračnú technológiu LED displeja na tento účel. Technológia balenia COB je však bližšie k zdrojom povrchového svetla, pričom každý pixel sa môže pochváliť veľmi širokým uhlom svetelného výstupu, vynikajúcou ochranou a schopnosťou dosiahnuť veľmi malé ihrisko pixelov.
Technológia MIP Packaging je v skutočnosti skôr medziproduktom medzi technológiami balenia SMD a COB. Zahŕňa umiestnenie čipu LED na DPS a potom rozrezanie DPS do jednotlivých veľkostí pixelov. To umožňuje zmiešané osvetlenie podobné baleniu SMD, zabezpečuje inherentnú uniformitu a zároveň zaisťuje ochranu.
Technológia vodiča LED a jej vývoj
Čipy vodiča sa vo všeobecnosti označujú ako ICS vodiča. Prvé LED displeje boli primárne jedno- a dvojfarebné, využívajúce ICS s konštantným napätím. V roku 1997 moja krajina predstavila prvý špecializovaný vodič IC pre komplexné LED displeje, ktoré sa rozširovali zo 16 úrovní šedej na 8192. Následne sa stali vodičmi konštantného prúdu preferovaným vodičom pre komplexné LED displeje, poháňané jedinečnými charakteristikami LED osvetlenia. Zároveň integrovaných 16-kanálových ovládačov nahradili 8-kanálové ovládače. Koncom 90. rokov 20. storočia japonské spoločnosti ako Toshiba a americké spoločnosti ako Allegro a T postupne zaviedli 16-kanálový LED vodiča ICS s konštantným prúdom. Začiatkom 21. storočia začali čínske spoločnosti aj hromadne produkujúce a používať tieto vodičské ICS. Dnes, na riešenie problémov s zapojením DPS na LED displejoch s jemným rozlíšením, niektorí výrobcovia IC Driver IC uviedli na trh vysoko integrované 48-kanálové LED konštantné ovládače ICS.
Pri prevádzke komplexného LED displeju je úlohou ovládača prijímať údaje o zobrazení (z prijímacej karty), ktoré sú v súlade so špecifikáciami protokolu a interne generujú PWM (modulácia šírky impulzov) a aktuálne variácie na výstup PWM prúdu súvisiace s jasom a rýchlosťou šedej kategórie na osvetlenie LED diód. LED vodiči ICS možno rozdeliť na všeobecné ICS a špecializované ICS. Všeobecné ICS nie sú navrhnuté špeciálne pre LED displeje, ale skôr čipy, ktoré zodpovedajú niektorým logickým funkciám LED displeje. Vyhradené IC sú navrhnuté na základe charakteristík LED diód svetla a sú špeciálne navrhnuté pre LED displeje. Nasledujúci diagram ukazuje ich architektúru. LED diódy sú súčasne závislé zariadenia a ich jas sa mení so prúdom. Táto súčasná zmena však môže spôsobiť posun vlnovej dĺžky LED svetlého čipu, ktorý nepriamo vedie k skresleniu farieb. Kľúčovou črtou špecializovaných ICS je ich schopnosť poskytnúť zdroj konštantného prúdu. Tento zdroj konštantného prúdu zaisťuje stabilnú jednotku LED, ktorý eliminuje blikanie a skreslenie farieb a je nevyhnutný pre kvalitnú kvalitu obrazu na displejoch LED.
Vyššie uvedený prístup Driver IC sa nazýva jazda PM (Passive Matrix), známa tiež ako pasívna jazda alebo pasívna jazda založená na polohe. So vznikom mikro LED a MINI LED diódy DOT rozstup displejov sa naďalej zmenšuje, zvyšuje hustotu komponentov vodiča a komplikuje zapojenie DPS. To ovplyvňuje spoľahlivosť zobrazenia, riadenie vodiča ICS smerom k vyššej integrácii a následne vyššie počty skenovania. Čím vyšší je však počet skenovania jazdy PM, tým horšia je kvalita displeja.
Jazdím, známy tiež ako aktívna jazda alebo aktívna jazda založená na polohe. Porovnanie jazdy AM a PM. Z ľudského hľadiska sa jazda javí bez blikania a je pre oko pohodlnejšia. Spotrebuje tiež menej energie. Okrem toho jazdím kvôli svojej vyššej hustote integrácie menej čipov.
Technológia systému riadenia displeja LED a jeho vývoj
Systémy riadenia displeja LED sú kľúčom k dosiahnutiu vynikajúcej kvality obrazu a zlepšenia kvality obrazu sa do značnej miery dosahujú prostredníctvom riadiaceho systému. Základný riadiaci systém pozostáva z riadiaceho softvéru (hostiteľský počítačový softvér), radiča (nezávislé hlavné ovládanie) a karty prijímača. Riadiaci softvér primárne konfiguruje rôzne parametre displeja; Radič primárne vykonáva segmentáciu obrázkov na zdroji videa; A karta prijímača výstupuje zdrojom videa, ktorý zasielal ovládač podľa špecifickej časovacej sekvencie, čím osvetľuje celý displej.
História rozvoja kontrolóra
Riadiace systémy, ktoré slúžia ako „centrálny systém“ displejov LED, sa pôvodne objavili vo forme dosiek, s typickými produktmi, ako je MSD300 Nova Nebula. Neskôr, keď sa vyvíjali výstavné výstavy pixelov a scenáre aplikácií, sa postupne objavili regulátory založené na podvozku, s typickými produktmi, ako je MCTRL600 Nova Nebula. Neskôr, keď displeje LED vstúpili do vnútorných a malých aplikácií prenájmu, bol dopyt po jednoduchých úpravách displeja a vyvíjaný faktor formátu ovládača, ktorý pridal funkcie ladenia LCD predného panelu. Typické produkty zahŕňajú MCTRL660 Nova Nebula. Keď sa výška pixelového ihriska neustále zmenšuje, počet 4K displeje na trhu sa zvyšuje. To zvýšilo kapacitu zaťaženia jedného ovládača, čo si vyžaduje ovládač schopný priamo zvládnuť rozlíšenie 4K. V dôsledku toho sa objavili 16-portové radiče, pričom typickým príkladom je Nova hmlovina Mctrl4k. Keď sa výklad pixelových ihrísk zmenšuje a scenáre aplikácie sa rozširuje, zvyšujú sa aj výkonnostné požiadavky na regulátory. Objavujú sa radiče s možnosťami spracovania videa, s typickými výrobkami, ako sú Nova hmlovina V700, V900 a V1260. Niektoré projekty tiež vyžadujú schopnosti zostrihu veľkej obrazovky, čo vedie k vzniku regulátorov s možnosťami zostrihu a spracovania videa. Typické produkty zahŕňajú zostrihové regulátory série Nova hmlové, H2 a H9.
Vývoj kariet prijímača
V histórii kariet prijímača, pretože LED displeje sa spočiatku používali primárne vonku, na ľahkú inštaláciu a údržbu, väčšina kariet prijímača predstavovala vstavané rozhrania nábojov, ako napríklad Nova hmlovina DH426. Keď sa displeje LED prechádzajú z vonkajšieho na použitie v interiéri, požiadavky na kvalitu obrazu, šírku pásma a štruktúru sa stali čoraz prísnejšími. To viedlo k vzniku kariet prijímača s rozhraniami s vysokou hustotou, čo malo za následok menšie veľkosti, ako je napríklad séria brnenia Nova hmloviny. So vznikom nových technológií ihrísk a obalových technológií sa LED displeje stále viac používajú v špičkových aplikáciách, ako je domáce kina, vzdelávanie a zdravotná starostlivosť, čo kladie vyššie požiadavky na kontrolné systémy. Tieto požiadavky vyžadujú nielen vyššiu kvalitu obrazu, ale aj vyššiu rýchlosť snímok, aby sa zabezpečilo lepšie a realistickejšie zastúpenie sveta. Vyžaduje si to karty prijímača s vyššou šírkou šírky, ako je napríklad Nova hmlovina CA 50 5 g karta prijímača.
S pokrokom technológií Mini LED a Micro LED sa požiadavky na LED displeje stávajú čoraz prísnejšie a požadujú nielen vyššiu kvalitu obrazu a väčšiu šírku pásma, ale aj tenšie, ergonomickejšie a flexibilnejšie štrukturálne návrhy. To si vyžadovalo použitie kontrolných kariet prijímača na úrovni čipov na splnenie týchto požiadaviek na trh.
