Teknoloġija tal-wiri LED
Wara li ġew ippakkjati, żibeġ LED huma rranġati b'disinn fiss fuq PCB (bord taċ-ċirkwit stampat) biex jiffurmaw firxa tad-dawl LED. Din l-unità, flimkien maċ-ċirkwiti tas-sewwieq periferali, tissejjaħ modulu LED (magħruf ukoll bħala bord LED). Moduli LED multipli, flimkien b'disinn regolari, flimkien ma 'karta tar-riċevitur u provvista ta' enerġija, jiffurmaw unità msejħa kabinett LED. Wirja LED, mibnija billi tirranġa kabinetti LED multipli, ma tistax iddawwal il-wiri biex turi kontenut validu. Kontrollur iddedikat u sors tal-vidjow huma meħtieġa.
Is-sors tal-vidjow jista 'jiġi minn kompjuter, plejer, server tal-midja, kamera, jew apparat ieħor. Dawn l-apparati joħorġu s-sors tal-vidjow għal kontrollur LED, li jiddekodifika s-sors tal-vidjow, jikkonverti l-format, u jaqta 'l-immaġni. Il-kontrollur imbagħad joħroġ il-format tad-dejta finali adattat għall-wiri LED għall-karta tar-riċevitur fil-kabinett LED. Il-karta tar-riċevitur imbagħad tikkontrolla l-luminożità u l-kulur taċ-ċipep LED, u b'hekk turi l-kontenut mixtieq fuq il-wiri LED. Il-Figura 1-2-1 turi l-istruttura tas-sistema topoloġika ta 'wirja LED. Mill-perspettiva tal-istruttura kollha tal-wiri LED, it-teknoloġija tal-wiri LED tinkludi teknoloġija tas-sistema tal-kontroll tal-wiri LED, teknoloġija tal-korrezzjoni tal-wiri LED, teknoloġija tal-ippakkjar LED, teknoloġija taċ-ċippa li jarmu d-dawl, eċċ.
Struttura tal-Katina tal-Industrija tal-Wiri LED
Il-links tekniċi varji tal-wirjiet LED huma integrati mill-qrib biex jiffurmaw il-katina tal-industrija tal-wiri LED. Din il-katina tal-industrija hija maqsuma fi tliet segmenti: it-tarf taċ-ċippa (upstream), it-tarf tal-imballaġġ (midstream), u t-tarf tal-wiri (downstream), kif muri fil-figura.
In-naħa taċ-ċippa tirreferi primarjament għall-produzzjoni tal-wejfer epitassjali, speċifikament iċ-ċipep LED u l-materjali relatati, li huwa l-proċess tal-manifattura għal ċipep LED. It-teknoloġija meħtieġa għal dan l-isforz tiġbor fiha l-għarfien fundamentali fil-kimika u l-fiżika, li tirriżulta fi barriera teknika għolja għad-dħul u influwenza sinifikanti fuq l-iżvilupp tal-katina kollha tal-industrija tal-wiri LED.
In-naħa tal-imballaġġ tirreferi primarjament għall-imballaġġ ta 'ċipep LED, speċifikament l-assemblaġġ ta' ċipep ED f'unitajiet ta 'pixel individwali. Prodotti tipikament involuti f'dan il-proċess jinkludu unitajiet LED ippakkjati DIP u pixel LED ippakkjati SMD. Dan il-proċess juża teknoloġiji speċjalizzati tal-proċess biex jiffurmaw il-prodotti tal-ġenb taċ-ċippa f'forma li tiffaċilita l-immaniġġjar u l-issaldjar.
In-naħa tal-wiri tirreferi primarjament għal wirjiet LED lesti, jiġifieri moduli tal-wiri LED, kompartimenti LED, u skrins LED. Dan is-segment jinvolvi firxa wiesgħa ta 'industriji, inklużi ċipep tas-sewwieq, provvisti ta' enerġija, sistemi ta 'kontroll, u kompartimenti ta' ħardwer.
Kronoloġija tal-Iżvilupp tat-Teknoloġija Ewlenija
Il-wirjiet tal-LED evolvew minn żift ta 'barra ultra-kbir għal pitch ta' ġewwa fin, u issa għal pitch ta 'ġewwa ultra-fin. Ir-raġuni ewlenija għal dan hija li semikondutturi li jarmu d-dawl LED bikrija sofrew minn effiċjenza luminuża baxxa u wirja ta 'kulur wieħed, li tillimita l-applikazzjoni tagħhom għal applikazzjonijiet sempliċi tal-wiri, bħal reklami tal-bibien tat-test biss u sinjali tat-traffiku li juru simboli u kuluri sempliċi. Huwa biss wara li ġiet solvuta l-kwistjoni tal-effiċjenza, il-wirjiet LED jidħlu fl-era tal-kulur sħiħ. Madankollu, dak iż-żmien, il-pitch dot tal-wirjiet LED kien għadu kbir ħafna, primarjament użat għal reklamar ta 'barra, avviżi ta' informazzjoni, u applikazzjonijiet oħra li jeħtieġu wiri ta 'distanza ultra-twila.
B'avvanzi teknoloġiċi u l-ħolqien ta 'teknoloġija tal-imballaġġ SMD, il-grawnds tal-wiri LED setgħu jilħqu P3.9 jew saħansitra P2.5. Dan ippermetta li l-wirjiet tal-LED jiġu installati f'postijiet ta 'barra b'distanzi tal-vista mill-qrib, bħal kunċerti u postijiet tal-komunità, u xi wħud saħansitra bdew jintużaw ġewwa. Meta l-pitch dot tal-wirjiet LED laħqu P2.0 jew inqas, il-wirjiet LED saru komuni f'ħafna postijiet ta 'ġewwa, bħalma huma l-iskalaturi tax-xiri tal-Mall, l-entrati tal-maħżen, u showrooms korporattivi. L-innovazzjoni teknoloġika kontinwa qed tmexxi l-iżvilupp ta 'wirjiet LED u d-dħul tagħhom f'oqsma ġodda. Pitches DOT differenti jġibu xenarji ta 'applikazzjoni differenti, li jeħtieġu teknoloġiji differenti u jsolvu problemi differenti.
LED CHIP Technology u l-iżviluppi tagħha
Il-prinċipju tal-emissjoni tad-dawl LED huwa sempliċi. L-ewwel, ċippa LED għandu jkollha junction PN. Ir-reġjun P huwa primarjament toqob, filwaqt li r-reġjun N huwa primarjament elettroni. Il-punt fejn jiltaqgħu r-reġjuni P u N jissejjaħ il-PN Junction. It-tieni nett, meta l-vultaġġ ta 'preġudizzju' l quddiem jiżdied, it-trasportaturi fir-reġjuni P u N jinfirxu lejn xulxin, u jikkawżaw elettroni u toqob jemigraw. F'dan il-punt, l-elettroni u t-toqob jirrikombinaw biex jiġġeneraw enerġija, li tinbidel fi fotoni u emessa. Il-kulur tad-dawl li joħroġ huwa determinat primarjament mit-tul ta 'mewġa tad-dawl, li huwa determinat mill-materjal tal-junction PN.
Matul l-iżvilupp LED, it-teknoloġija CHIP għaddiet minn bosta innovazzjonijiet u evoluzzjonijiet. Inizjalment, minħabba l-limitazzjonijiet tat-teknoloġija tal-proċess, il-junctions tal-PN taċ-ċipep LED kienu kbar, indirettament għandhom impatt fuq id-daqs ta 'żibeġ LED. Bl-avvanz kontinwu tat-teknoloġija tal-proċess u l-istruttura taċ-ċippa LED, iċ-ċipep LED saru dejjem iżgħar, anke jilħqu daqsijiet ta '100μm u taħt.
Bħalissa, hemm tliet strutturi ewlenin taċ-ċippa LED. L-iktar komuni hija l-istruttura tal-wiċċ, segwita mill-istrutturi vertikali u flip-chip ,. L-istruttura tal-wiċċ hija l-ewwel struttura taċ-ċippa u hija wkoll użata b'mod komuni f'wirjiet LED. F'din l-istruttura, l-elettrodi jinsabu fil-parti ta 'fuq, bis-sekwenza li ġejja: p-gan, bjar quantum multipli, N-gan, u substrat. L-istruttura vertikali tuża sottostrat tal-metall b'konduttività għolja (bħal Si, Ge, u Cu) minflok sottostrat żaffir, li jtejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza tad-dissipazzjoni tas-sħana. Iż-żewġ elettrodi fl-istruttura vertikali jinsabu fuq kull naħa tas-saff epitassjali LED. Permezz tal-elettrodu N, il-kurrent flussi kważi kompletament vertikalment permezz tas-saff epitassjali LED, jimminimizza l-fluss tal-kurrent laterali u jipprevjeni sħana żejda lokalizzata. Minn fuq għal isfel, l-istruttura flip-chip tikkonsisti minn sottostrat (tipikament substrat żaffir), N-gan, p-gan tal-bir quantum multiplu, elettrodi (elettrodi P u N), u daqqiet. Is-sottostrat jiffaċċja 'l fuq, u ż-żewġ elettrodi huma fuq l-istess naħa (li jħarsu' l isfel). Id-daqqiet huma konnessi direttament mal-bażi (xi kultant imsejjaħ sottostrat, bħal sottostrat tal-PCB) 'l isfel, li jsaħħaħ ħafna l-konduttività termali tal-qalba u jipprovdi effiċjenza luminuża ogħla.
Teknoloġija tal-imballaġġ LED u l-iżvilupp tagħha
L-imballaġġ huwa pass essenzjali fl-iżvilupp ta 'wirjiet LED. Il-funzjoni tagħha hija li tikkonnettja l-wasslu estern ma 'l-elettrodi taċ-ċippa LED, filwaqt li tipproteġi wkoll iċ-ċippa u ttejjeb l-effiċjenza luminuża. Ippakkjar tajjeb jista 'jsaħħaħ l-effiċjenza luminuża u d-dissipazzjoni tas-sħana tal-wirjiet LED, u b'hekk jestendi l-ħajja tagħhom. Matul l-iżvilupp ta 'wirjiet LED, it-teknoloġiji tal-imballaġġ li ħarġu fis-sekwenza huma DIP (pakkett doppju in-line), SMD (apparat tal-impunjazzjoni tal-wiċċ), IMD (apparat integrat tal-matriċi), COB (chip-on-board), u MIP (microched fil-pakkett).
Wirjiet bl-użu ta 'teknoloġija tal-imballaġġ DIP huma spiss imsejħa wirjiet ta' inserti diretti. Iż-żibeġ tal-fanal LED huma mmanifatturati mill-manifatturi tal-imballaġġ tax-xoffa tal-lampa u mbagħad jiddaħħlu fil-PCB LED mill-modulu LED u l-manifatturi tal-wiri. Imbagħad issir l-issaldjar tal-mewġ biex jinħoloq moduli semi-outdoor u waterproof ta 'barra.
Wirjiet bl-użu ta 'teknoloġija ta' l-imballaġġ SMD ħafna drabi jissejħu wirjiet ta 'moviment tal-wiċċ. Din it-teknika tal-imballaġġ tinkapsula tliet LEDs RGB fi ħdan tazza waħda biex tifforma pixel RGB wieħed. Wirjiet LED b'kulur sħiħ prodotti bit-teknoloġija tal-imballaġġ SMD joffru angolu usa 'ta' vista minn dawk prodotti bit-teknoloġija tal-imballaġġ DIP, u l-wiċċ jista 'jiġi ttrattat għal riflessjoni tad-dawl diffużi, li jirriżulta f'effett ferm inqas grainy u luminożità eċċellenti u uniformità tal-kulur.
Wirjiet bl-użu ta 'teknoloġija tal-imballaġġ IMD ħafna drabi jissejħu wirjiet kollha-in-one. It-teknoloġija tal-imballaġġ IMD tinkapsula pixel RGB multipli fi ħdan tazza kbira, essenzjalment taqa 'taħt l-umbrella ta' l-imballaġġ SMD. Minbarra l-ingranaġġ tat-teknoloġija eżistenti tal-proċess SMD, l-imballaġġ IMD jippermetti pitch tal-pixel żgħir ħafna, li jkisser permezz tal-barriera eżistenti tal-imballaġġ SMD.
Wirjiet bl-użu tat-teknoloġija tal-imballaġġ COB l-ewwel issaldja ċ-ċippa LED direttament mal-PCB u mbagħad issiġillaha b'saff ta 'kolla tar-reżina. L-imballaġġ COB jelimina l-proċess SMD li jinkapsula ċ-ċipep LED RGB fit-tazza biex jifforma pixel individwali, u jelimina wkoll it-taħlit ta 'LEDs meħtieġa ma' l-imballaġġ SMD. Għalhekk, it-teknoloġija tal-imballaġġ COB tbati minn uniformità tal-wiri fqira, li teħtieġ teknoloġija tal-kalibrazzjoni tal-wiri LED biex tindirizza dan. Madankollu, it-teknoloġija tal-imballaġġ COB hija eqreb lejn sorsi tad-dawl tal-wiċċ, b'kull pixel li jiftaħar b'angolu wiesa 'ta' dawl tad-dawl, protezzjoni eċċellenti, u l-abbiltà li tikseb pitch tal-pixel żgħir ħafna.
It-teknoloġija tal-imballaġġ MIP hija fil-fatt aktar ta 'teknoloġiji tal-imballaġġ SMD u COB. Tinvolvi t-tqegħid taċ-ċippa LED fuq PCB, imbagħad taqta 'l-PCB f'daqsijiet ta' pixel individwali. Dan jippermetti dawl imħallat simili għall-imballaġġ SMD, li jiżgura uniformità inerenti filwaqt li jiżgura wkoll il-protezzjoni.
Led Sewwieq Teknoloġija u l-Iżvilupp tagħha
Iċ-ċipep tas-sewwieq huma ġeneralment imsejħa bħala ICs tas-sewwieqa. Il-wirjiet bikrija tal-LED kienu primarjament b'kulur wieħed u doppju, li jużaw ICs tas-sewwieq ta 'vultaġġ kostanti. Fl-1997, il-pajjiż tiegħi introduċa l-ewwel sewwieq iddedikat IC għal wirjiet LED b'kulur sħiħ, li tespandi minn 16-il livell ta 'skala griża għal 8192. Sussegwentement, sewwieqa ta' kurrent kostanti saru s-sewwieq preferut għal wirjiet LED b'kulur sħiħ, immexxija mill-karatteristiċi uniċi tad-dawl LED. Fl-istess ħin, sewwieqa aktar integrati b'16-il kanal issostitwixxew sewwieqa ta '8 kanali. Fl-aħħar tad-disgħinijiet, kumpaniji Ġappuniżi bħal Toshiba u kumpaniji Amerikani bħal Allegro u T nedew suċċessivament 16-il kanal mmexxija mill-ICs tas-sewwieqa kurrenti kostanti. Fil-bidu tas-seklu 21, il-kumpaniji Ċiniżi bdew ukoll li jipproduċu l-massa u użaw dawn is-sewwieqa tal-ICs. Illum, biex jindirizzaw il-kwistjonijiet tal-wajers tal-PCB ta 'wirjiet LED tal-pitch fina, xi manifatturi tas-sewwieqa tal-IC nedew ICs tas-sewwieq kostanti ta' 48 kanal integrat ħafna.
Fl-operat ta 'wirja LED b'kulur sħiħ, ir-rwol tas-sewwieq huwa li jirċievi dejta tal-wiri (minn karta li tirċievi) li tikkonforma mal-ispeċifikazzjonijiet tal-protokoll u tiġġenera internament PWM (modulazzjoni tal-wisa' tal-polz) u varjazzjonijiet tal-ħin kurrenti biex toħroġ kurrent PWM relatat mal-luminożità u l-iskala ta 'l-iskala ta' aġġornament tar-rati biex iddawwal l-LEDs. L-ICs tas-sewwieqa LED jistgħu jinqasmu f'ICs għal skopijiet ġenerali u ICs speċjalizzati. L-ICs għal skopijiet ġenerali mhumiex iddisinjati speċifikament għal wirjiet LED, iżda pjuttost ċipep li jaqblu ma 'wħud mill-funzjonijiet loġiċi tal-wirjiet LED. L-ICs iddedikati huma ddisinjati abbażi tal-karatteristiċi li jarmu d-dawl tal-LEDs u huma ddisinjati speċifikament għal wirjiet LED. Id-dijagramma li ġejja turi l-arkitettura tagħhom. L-LEDs huma apparati li jiddependu mill-kurrent, u l-luminożità tagħhom tinbidel mal-kurrent. Madankollu, din il-bidla kurrenti tista 'tikkawża li t-tul ta' mewġa taċ-ċippa tad-dawl LED tinbidel, li jwassal indirettament għal tgħawwiġ tal-kulur. Karatteristika ewlenija ta 'ICs iddedikati hija l-abbiltà tagħhom li jipprovdu sors kurrenti kostanti. Dan is-sors kurrenti kostanti jiżgura sewqan LED stabbli, jelimina t-tgħawwiġ u t-tgħawwiġ tal-kulur, u huwa essenzjali għal kwalità ta 'immaġni ta' kwalità għolja fuq wirjiet LED.
L-approċċ IC tas-sewwieq ta 'hawn fuq jissejjaħ PM (matriċi passivi) tas-sewqan, magħruf ukoll bħala sewqan passiv jew sewqan ibbażat fuq il-post passiv. Bil-ħolqien ta 'mikro LED u Mini LED, il-pitch dot tal-wirjiet ikompli jonqos, iżid id-densità tal-komponenti tas-sewwieq u jikkumplika l-wajers tal-PCB. Dan ikollu impatt fuq l-affidabbiltà tal-wiri, isuq l-ICs tas-sewwieqa lejn integrazzjoni ogħla u, min-naħa tiegħu, għadd ogħla ta 'skanjar. Madankollu, iktar ikun għoli l-għadd tal-iskanjar tas-sewqan tal-PM, l-agħar il-kwalità tal-wiri.
AM Sewqan, magħruf ukoll bħala sewqan attiv jew sewqan ibbażat fuq il-post attiv. Tqabbil bejn is-sewqan AM u PM. Minn perspettiva umana, is-sewqan AM jidher bla ċaqliq u huwa aktar komdu għall-għajn. Jikkonsma wkoll inqas enerġija. Barra minn hekk, is-sewqan AM, minħabba d-densità tal-integrazzjoni ogħla tiegħu, jirrikjedi inqas ċipep.
Teknoloġija tas-sistema tal-kontroll tal-wiri LED u l-iżvilupp tagħha
Sistemi ta 'kontroll tal-wiri LED huma importanti biex tinkiseb kwalità ta' immaġni eċċellenti, u t-titjib tal-kwalità tal-immaġini jinkiseb fil-biċċa l-kbira permezz tas-sistema ta 'kontroll. Sistema bażika ta 'kontroll tikkonsisti minn softwer ta' kontroll (softwer tal-kompjuter ospitanti), kontrollur (kontroll kaptan indipendenti), u karta tar-riċevitur. Is-softwer tal-kontroll jikkonfigura primarjament diversi parametri tal-wiri; Il-kontrollur iwettaq primarjament is-segmentazzjoni tal-immaġini fuq is-sors tal-vidjow; u l-karta tar-riċevitur toħroġ is-sors tal-vidjow mibgħut mill-kontrollur skont sekwenza speċifika tal-ħin, u b'hekk iddawwal il-wiri kollu.
Storja tal-Iżvilupp tal-Kontrollur
Sistemi ta 'kontroll, li jservu bħala "sistema ċentrali" tal-wirjiet LED, inizjalment dehru fil-forma ta' bordijiet, bi prodotti tipiċi bħal MSD300 ta 'Nova Nebula. Aktar tard, hekk kif il-pitches tal-pixel tal-wiri u x-xenarji tal-applikazzjoni evolvew, il-kontrolluri bbażati fuq ix-chassis ħarġu gradwalment, bi prodotti tipiċi bħal MCTRL600 ta 'Nova Nebula. Aktar tard, hekk kif il-wirjiet LED daħlu f'applikazzjonijiet ta 'kiri ta' ġewwa u żgħar, kien hemm domanda għal aġġustamenti sempliċi tal-wiri, u l-fattur tal-forma tal-kontrollur evolva, u żied il-kapaċitajiet ta 'debugging LCD tal-pannell ta' quddiem. Prodotti tipiċi jinkludu MCTRL660 ta 'Nova Nebula. Hekk kif il-wiri tal-pixel pitch qed ikompli jonqos, in-numru ta 'wirjiet 4K fis-suq qed jiżdied. Dan żied il-kapaċità tat-tagħbija ta 'kontrollur wieħed, li jirrikjedi kontrollur li kapaċi jimmaniġġa direttament ir-riżoluzzjoni 4K. Konsegwentement, ħarġu kontrolluri ta '16 -il port, b'eżempju tipiku huwa n-Nebula Mctrl4k. Hekk kif il-wiri tal-pixel pitch ikompli jonqos u x-xenarji tal-applikazzjoni jespandu, ir-rekwiżiti tal-prestazzjoni għall-kontrolluri qed jiżdiedu wkoll. Kontrolluri b'kapaċitajiet ta 'proċessar tal-vidjow qed joħorġu, bi prodotti tipiċi bħal Nova Nebula V700, V900, u V1260. Xi proġetti jirrikjedu wkoll kapaċitajiet ta 'splicing bi skrin kbir, li jwasslu għall-ħolqien ta' kontrolluri kemm b'kapaċitajiet ta 'tagħqid kif ukoll ta' proċessar ta 'vidjow. Prodotti tipiċi jinkludu l-kontrolluri tat-tagħqid tas-serje Nova Nebula H2, H5, u H9.
L-iżvilupp tal-karti tar-riċevitur
Fl-istorja tal-karti tar-riċevitur, peress li l-wirjiet LED kienu inizjalment użati primarjament barra, għall-faċilità ta 'installazzjoni u manutenzjoni, ħafna karti tar-riċevituri dehru interfaces tal-hub inkorporati, bħalma huma n-Nebula DEBULA DH426. Hekk kif juri l-LED tranżizzjoni minn barra għal użu fuq ġewwa, ir-rekwiżiti għall-kwalità tal-immaġini, il-wisa 'tal-banda, u l-istruttura saru dejjem aktar stretti. Dan wassal għall-ħolqien ta 'karti tar-riċevituri b'interfaces ta' densità għolja, li jirriżultaw f'daqsijiet iżgħar, bħas-serje Nova Nebula Armor. Bil-ħolqien ta 'teknoloġiji ġodda ta' pixel pitch u imballaġġ, il-wirjiet LED intużaw dejjem aktar f'applikazzjonijiet high-end bħalma huma t-teatru tad-dar, l-edukazzjoni u l-kura tas-saħħa, li jpoġġu talbiet ogħla fuq sistemi ta 'kontroll. Dawn it-talbiet jirrikjedu mhux biss kwalità ta 'immaġni ogħla iżda wkoll rati ta' qafas ogħla biex jiżguraw rappreżentazzjoni aħjar u aktar realistika tad-dinja. Dan jirrikjedi kards ta 'riċevitur ta' bandwidth ogħla, bħalma huma n-Nebula Nova CA 50 5 g Card tar-riċevitur.
Bl-avvanz ta 'teknoloġiji Mini LED u mikro LED, ir-rekwiżiti għall-wirjiet LED qed isiru dejjem aktar stretti, jitolbu mhux biss kwalità ta' immaġni ogħla u wisa 'tal-frekwenza akbar, iżda wkoll irqaq, aktar ergonomiċi, u disinji strutturali aktar flessibbli. Dan kien jeħtieġ l-użu ta 'karti tar-riċevituri tal-livell taċ-ċippa biex jissodisfaw dawn it-talbiet tas-suq.
