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摘要:在科学技术不断发展的今天,市场对于显示器产品的需求量越来越大,MicroLed技术是近几年兴起的一种新的显示技术,它被视为显示技术发展的一个新风口,目前由于成本比较高,关键技术还有待突破的问题,MicroLed技术还有待提升和完善,但是,从节能环保方面来说,MicroLed的应用前景还是十分广阔的。本文围绕MicroLed技术应用的主要问题展开了分析探讨。
关键词:MicroLed技术应用;问题;应对策略
1、前言
MicroLed显示技术将传统的LED设计结构微小化到微米等级,通过巨量转移技术将这些微小的芯片阵列化,成为可以单一驱动控制的显示像素,从而实现了高亮度以及低能耗的优质性能。当前,但随着社会的不断发展,各行各业都提出了节能环保的可持续发展要求,显示器行业也是如此,因此,作为新兴显示技术,MicroLed有着巨大的发展潜力。
2、显示行业可持续发展的必要性和重要性
节能环保是当前时代的一大主题,随着社会的进步,各行各业发展加速,人们的生活水平不断的提升,但与此同时社会环境污染也越来越严重,为了当代人及后代的美好生活,人类必须要保护好自己的家园。如今,可持续发展理念深入各个行业,各行各业都在提倡制造绿色环保的产品,显示行业也在不断的研发设计节能环保产品。[1]研发以及生产不会产生光污染和浪费电能源的LED显示屏,成为了当前显示行业发展的一个重要要求。LED显示屏应用于人们生活的方方面面,在城市的各个角落随处可见,不但成为了提升城市形象的独特标志,也成为了人们生活中离不开的重要工具。虽然LED行业本身就是一个“造光”行业,但是从城市的环境污染指标来衡量LED,已经成为了一种新的污染类型——“光污染”。所以,企业在研发设计显示屏产品时,必须要注重光污染问题,掌握好亮度的设置,减少其对环境的污染,达到节能环保的要求。现代化的显示行业在节能环保方面,主要要从以下几个方面实现技术上的突破:首先,实现恒流降噪声技术。[2]LED显示屏驱动芯片采用的是国际上先进的LED显示屏专用芯片系统,结合芯片特点,研究形成了恒流降噪声技术,保证电源等其它噪声源因素,对于LED显示屏造成的不良影响能够降到最低;其次,环保材料特殊防护技术,新一代的LED显示屏采用环保材料,经过特殊工艺达到防水防尘防紫外线的环保目的,满足客户对于显示屏的不同应用场所的各种需求;再次,亮度调整技术也是当前LED显示行业关注的一个重要因素。为了使显示屏更好的适应各种天气变化,达到最佳的显示效果,需要采用亮度调整技术来使屏幕能够在各种亮度条件下,达到比较好的显示效果;最后是强对流式排热系统,由于LED显示屏在工作时,屏体一般都会散发出极高的热量,所以为了保证系统的稳定运行,那么就必须要加大对于屏幕散热系统的研究,散热系统更加的稳定可靠,保证运行的可靠性、安全性。
3.大批量生产的问题
在LED行业当中,会发现,LED的颜色坐标以及光强度在批量生产的过程中会出现一定的偏差,因此需要对LED实施分级。在某些应用当中,光强度以及颜色坐标的偏差甚至会对用户的最终视觉体验造成一定的影响,如果把其当作显示器背光光源,那么这总偏差将会造成非常严重的影响,其会对亮度以及颜色均匀性造成影响。通常情况下,亮度均匀度都会超过85%,并且颜色均匀度以及理想颜色坐标的具体偏差大致为±0.03。LED制造商一直在持续的努力,希望实现较小的偏差并预先完成LED偏差量的控制。飞利浦的Lumiramic荧光粉技术就属于其中的一种,其目主要是为了比较严格的控制产品的色温,从而把色温分类降低75%或者获取比较纯净的白色LED。在LED行业可以严格控制LED的偏差之前,批量生产的过程中一定要接受这些偏差或者使用指定的LED分类,但是同时需要承担供应短缺以及额外成本的情况等。无论背光是由RGBLED还是白光LED组成的,強大的LED驱动器都需要完成LED光输出差异性的解决。如果使用一些功率较大的LED时,可以对每个LED的电流进行控制。如果使用一些低功率的LED时,同样需要对LED的电流进行调节。这些调整一定要在制造的过程当中实现,并且需要校准背光单元的具体亮度均匀性。在白光LED的使用当中,想要解决坐标(白色)偏移的情况,使用发光二极管的具体预定色级来完成匹配是非常必要的。在RGBLED的具体应用当中,需要调整每种颜色的驱动占空比,并对其进行校正,这样可以获得预期的颜色坐标,但是有时候会对亮度造成影响。另一个问题,LED会伴随着时间的推移而出现退化的情况。由于市场上关于LED背光灯的长期应用经验是比较缺乏的,因此这种情况通常需要由特定的设计者来决定,比如:是否可以对其老化类型以及使用寿命周期实施校正,如果不能实施老化校正,那么白色/彩色坐标就会出现漂移的情况。在组合了多个LED的背光系统当中,这些LED会伴随时间的衰减变化而出现不同的情况。面对这种情况,需要对单个或者J\groupLED的工作状态进行调整,以保障整个背光源在一段时间之后可以处于一种均匀的亮度以及颜色坐标,可以以使用初始化校准类似的方式执行该老化校正,并且需要向系统添加一个或者多个光/彩色传感器,以提供使用LED的白/彩色坐标以及光强度输出的反馈,对其实施重新校准。
4.解决方案
导光板的机械定位对于捕获LED的最大光输出是非常重要的。一定要仔细的设计以保障LED正确位于导光板的聚光表面上。这时候,LED以及导光板的角度属于90度的夹角,与此同时,有一定要严格的控制LED芯片以及导光板之间存在的空气间隙。控制空气间隙的距离是非常重要的,因为在非常多的情况之下,LED发出光的发散角都属于照明模式,而比较理想的情况是实现无空气间隙的直接连接,但是这样对LED芯片以及引线键合的要求是比较高的,当前情况下是无法实现的。因此,非常小的空气间隙是无法避免的。
在背光应用当中,LED封装以及大多数制造商实施严格的LED标准之间是不相适应的。在某些情况之下,光学玻璃窗或者保护性玻璃窗可能会被进行移除,这样可以使得粘合效果得到改善。为了使得化热传导的最大化,LED可以在导线的基础上直接的结合到印刷电路板上。在批量生产的过程中,处理以及放置这些设备是非常必要的。如果不使用比较合适的保护措施,那么这些设备的损坏将会成为一个较大的问题。
最后,一定要注意其他系统组件的具体选择,其中系统的能源供应是非常重要的。LED背光灯当中LED的使用寿命大致为50.000小时或者更长的时间,但是,如果系统当中的其他组件没有经过仔细的选择并且可靠性比较低,那么系统的使用寿命就会比较短。除此之外,LED的可靠性在很大程度上主要是由于LED芯片的工作温度所决定的,因此一定要重视散热组件的具体选择。LED的结温对波长,寿命以及亮度等都会造成非常大的影响。通常情况下,结温大于65°,就会使其性能大大的降低。
5、结束语
社会发展,城市化进程的推进,对于LED显示屏的需求量越来越大,LED显示屏在实现自身价值的过程当中,也带来了环境污染的问题,所以节能环保是当前显示行业关注的一个重要问题,由于LED显示屏是一个耗电量比较大的产品,且容易造成光污染,所以如何降低产品能耗,减轻污染,是新一代的显示技术所必须要思考的问题。MicroLed技术实现了低功耗,因此符合节能环保的理念,在未来有着光明的发展前景。
参考文献:
[1]睿智.比OLED技高一筹走近MicroLED显示技术[J].家庭影院技术,2018(02)
[2]LED产业三大趋势:MicroLED、车用、红外线感测[J].半导体信息,2018(01).
[3]迎九.MicroLED的市场趋势及制造检测挑战[J].电子产品世界,2018(11).
[4]黄睿.环保节能的新型显示技术[J].科学咨询,2018(10).
[5]杨梅慧.Mini-LED显示与Micro-LED显示浅析[J].电子产品世界,2019(07).
[6]薛小利.浅谈OLED显示技术进展[J].科技与创新,2019(24)
关键词:MicroLed技术应用;问题;应对策略
1、前言
MicroLed显示技术将传统的LED设计结构微小化到微米等级,通过巨量转移技术将这些微小的芯片阵列化,成为可以单一驱动控制的显示像素,从而实现了高亮度以及低能耗的优质性能。当前,但随着社会的不断发展,各行各业都提出了节能环保的可持续发展要求,显示器行业也是如此,因此,作为新兴显示技术,MicroLed有着巨大的发展潜力。
2、显示行业可持续发展的必要性和重要性
节能环保是当前时代的一大主题,随着社会的进步,各行各业发展加速,人们的生活水平不断的提升,但与此同时社会环境污染也越来越严重,为了当代人及后代的美好生活,人类必须要保护好自己的家园。如今,可持续发展理念深入各个行业,各行各业都在提倡制造绿色环保的产品,显示行业也在不断的研发设计节能环保产品。[1]研发以及生产不会产生光污染和浪费电能源的LED显示屏,成为了当前显示行业发展的一个重要要求。LED显示屏应用于人们生活的方方面面,在城市的各个角落随处可见,不但成为了提升城市形象的独特标志,也成为了人们生活中离不开的重要工具。虽然LED行业本身就是一个“造光”行业,但是从城市的环境污染指标来衡量LED,已经成为了一种新的污染类型——“光污染”。所以,企业在研发设计显示屏产品时,必须要注重光污染问题,掌握好亮度的设置,减少其对环境的污染,达到节能环保的要求。现代化的显示行业在节能环保方面,主要要从以下几个方面实现技术上的突破:首先,实现恒流降噪声技术。[2]LED显示屏驱动芯片采用的是国际上先进的LED显示屏专用芯片系统,结合芯片特点,研究形成了恒流降噪声技术,保证电源等其它噪声源因素,对于LED显示屏造成的不良影响能够降到最低;其次,环保材料特殊防护技术,新一代的LED显示屏采用环保材料,经过特殊工艺达到防水防尘防紫外线的环保目的,满足客户对于显示屏的不同应用场所的各种需求;再次,亮度调整技术也是当前LED显示行业关注的一个重要因素。为了使显示屏更好的适应各种天气变化,达到最佳的显示效果,需要采用亮度调整技术来使屏幕能够在各种亮度条件下,达到比较好的显示效果;最后是强对流式排热系统,由于LED显示屏在工作时,屏体一般都会散发出极高的热量,所以为了保证系统的稳定运行,那么就必须要加大对于屏幕散热系统的研究,散热系统更加的稳定可靠,保证运行的可靠性、安全性。
3.大批量生产的问题
在LED行业当中,会发现,LED的颜色坐标以及光强度在批量生产的过程中会出现一定的偏差,因此需要对LED实施分级。在某些应用当中,光强度以及颜色坐标的偏差甚至会对用户的最终视觉体验造成一定的影响,如果把其当作显示器背光光源,那么这总偏差将会造成非常严重的影响,其会对亮度以及颜色均匀性造成影响。通常情况下,亮度均匀度都会超过85%,并且颜色均匀度以及理想颜色坐标的具体偏差大致为±0.03。LED制造商一直在持续的努力,希望实现较小的偏差并预先完成LED偏差量的控制。飞利浦的Lumiramic荧光粉技术就属于其中的一种,其目主要是为了比较严格的控制产品的色温,从而把色温分类降低75%或者获取比较纯净的白色LED。在LED行业可以严格控制LED的偏差之前,批量生产的过程中一定要接受这些偏差或者使用指定的LED分类,但是同时需要承担供应短缺以及额外成本的情况等。无论背光是由RGBLED还是白光LED组成的,強大的LED驱动器都需要完成LED光输出差异性的解决。如果使用一些功率较大的LED时,可以对每个LED的电流进行控制。如果使用一些低功率的LED时,同样需要对LED的电流进行调节。这些调整一定要在制造的过程当中实现,并且需要校准背光单元的具体亮度均匀性。在白光LED的使用当中,想要解决坐标(白色)偏移的情况,使用发光二极管的具体预定色级来完成匹配是非常必要的。在RGBLED的具体应用当中,需要调整每种颜色的驱动占空比,并对其进行校正,这样可以获得预期的颜色坐标,但是有时候会对亮度造成影响。另一个问题,LED会伴随着时间的推移而出现退化的情况。由于市场上关于LED背光灯的长期应用经验是比较缺乏的,因此这种情况通常需要由特定的设计者来决定,比如:是否可以对其老化类型以及使用寿命周期实施校正,如果不能实施老化校正,那么白色/彩色坐标就会出现漂移的情况。在组合了多个LED的背光系统当中,这些LED会伴随时间的衰减变化而出现不同的情况。面对这种情况,需要对单个或者J\groupLED的工作状态进行调整,以保障整个背光源在一段时间之后可以处于一种均匀的亮度以及颜色坐标,可以以使用初始化校准类似的方式执行该老化校正,并且需要向系统添加一个或者多个光/彩色传感器,以提供使用LED的白/彩色坐标以及光强度输出的反馈,对其实施重新校准。
4.解决方案
导光板的机械定位对于捕获LED的最大光输出是非常重要的。一定要仔细的设计以保障LED正确位于导光板的聚光表面上。这时候,LED以及导光板的角度属于90度的夹角,与此同时,有一定要严格的控制LED芯片以及导光板之间存在的空气间隙。控制空气间隙的距离是非常重要的,因为在非常多的情况之下,LED发出光的发散角都属于照明模式,而比较理想的情况是实现无空气间隙的直接连接,但是这样对LED芯片以及引线键合的要求是比较高的,当前情况下是无法实现的。因此,非常小的空气间隙是无法避免的。
在背光应用当中,LED封装以及大多数制造商实施严格的LED标准之间是不相适应的。在某些情况之下,光学玻璃窗或者保护性玻璃窗可能会被进行移除,这样可以使得粘合效果得到改善。为了使得化热传导的最大化,LED可以在导线的基础上直接的结合到印刷电路板上。在批量生产的过程中,处理以及放置这些设备是非常必要的。如果不使用比较合适的保护措施,那么这些设备的损坏将会成为一个较大的问题。
最后,一定要注意其他系统组件的具体选择,其中系统的能源供应是非常重要的。LED背光灯当中LED的使用寿命大致为50.000小时或者更长的时间,但是,如果系统当中的其他组件没有经过仔细的选择并且可靠性比较低,那么系统的使用寿命就会比较短。除此之外,LED的可靠性在很大程度上主要是由于LED芯片的工作温度所决定的,因此一定要重视散热组件的具体选择。LED的结温对波长,寿命以及亮度等都会造成非常大的影响。通常情况下,结温大于65°,就会使其性能大大的降低。
5、结束语
社会发展,城市化进程的推进,对于LED显示屏的需求量越来越大,LED显示屏在实现自身价值的过程当中,也带来了环境污染的问题,所以节能环保是当前显示行业关注的一个重要问题,由于LED显示屏是一个耗电量比较大的产品,且容易造成光污染,所以如何降低产品能耗,减轻污染,是新一代的显示技术所必须要思考的问题。MicroLed技术实现了低功耗,因此符合节能环保的理念,在未来有着光明的发展前景。
参考文献:
[1]睿智.比OLED技高一筹走近MicroLED显示技术[J].家庭影院技术,2018(02)
[2]LED产业三大趋势:MicroLED、车用、红外线感测[J].半导体信息,2018(01).
[3]迎九.MicroLED的市场趋势及制造检测挑战[J].电子产品世界,2018(11).
[4]黄睿.环保节能的新型显示技术[J].科学咨询,2018(10).
[5]杨梅慧.Mini-LED显示与Micro-LED显示浅析[J].电子产品世界,2019(07).
[6]薛小利.浅谈OLED显示技术进展[J].科技与创新,2019(24)