In der heutigen Welt kann man sehen, dass LED-Bildschirme in den meisten modernen Displays, wie Mikrofonen, Smartphones usw. Fachleute für Elektronik und Displaytechnologie müssen wissen, welche Materialien bei der Herstellung verwendet wurden. Sie müssen einige wichtige Merkmale von LED-Bildschirmen verstehen, die für ihre Leistung und Effizienz verantwortlich sind.
Inhaltsübersicht
Kernkomponenten von LED-Bildschirmen
Fachleute in der Elektronikfertigung und Displaytechnologie müssen über Kenntnisse der Kernkomponenten von LED-Bildschirmen verfügen. Nachfolgend finden Sie die wichtigsten Komponenten:
Leuchtdioden (LEDs)
Die grundlegendsten Lichtquellen in LED-Bildschirmen sind LEDs. Wenn elektrischer Strom durch sie fließt, geben sie Licht ab, sodass Sie die Farben auf dem Display sehen können. Die Helligkeit, Farbgenauigkeit und Energieeffizienz des Bildschirms werden durch die Qualität und Effizienz der LEDs bestimmt.
LED-Module
In LED-Modulen sind mehrere LEDs auf einer Platine angeordnet. Diese Module bilden den LED-Bildschirm (oder Bildschirmbausteine) und können je nach Größe des Displays, in dem sie verwendet werden, skaliert und angepasst werden.
Anzeigetafeln
Die zusammengebauten Einheiten werden als Displaypanels bezeichnet und beherbergen LED-Module. Sie bilden das strukturelle Gerüst und die Schutzhülle für die LEDs und andere mitgelieferte Elektronikkomponenten. Die Materialien des Panels bestimmen, wie der Bildschirm hinsichtlich Haltbarkeit, Wärmeentwicklung und Ästhetik hergestellt wird.
Materialien, die bei der Herstellung von LED-Bildschirmen verwendet werden
Halbleitermaterialien in LEDs
Gallium-basierte Verbindungen
Die typische LED-Chemie basiert auf Galliumverbindungen wie Galliumarsenid (GaAs) und Galliumnitrid (GaN). Mit GaN lassen sich blaue und weiße LEDs herstellen, während GaAs für Infrarot-LEDs verwendet wird. Sie verfügen außerdem über direkte Bandlücken-Eigenschaften, die eine effiziente Lichtemission ermöglichen.
Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO)
Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO) ist ein anorganisches kristallines Halbleiterglas. Es bietet eine hohe Elektronenbeweglichkeit bei geringem Leckstrom, was für Dünnschichttransistoren in Display-Technologien geeignet ist. IGZO trägt auch zur Verbesserung der Displayauflösung und zur Senkung des Stromverbrauchs bei, was zu effizienteren und zuverlässigeren LED-Bildschirmen führt.
Substratmaterialien
Saphir
Die Einzigartigkeit liegt darin, dass Saphir aufgrund seiner Härte und chemischen Stabilität so häufig verwendet wird. Er bietet außerdem eine stabile Stützstruktur, die die Epitaxieschicht stützt. Allerdings ist seine Wärmeleitfähigkeit eher schlecht, was sich auf die Wärmeableitung in LED-Bauteilen auswirkt.
Siliziumkarbid (SiC)
Die hervorragende Wärmeleitfähigkeit von SiC trägt zur Verbesserung der Wärmeableitung in LED-Bauteilen bei. Darüber hinaus eignet sich die Gitterkonstante der Epitaxieschicht für die von Galliumnitrid (GaN), was zu einer höheren Schichtqualität führt.
Silizium
Die Größe der Insekten erfordert ein kostengünstiges Substrat dieser Qualität, das in der Halbleiterindustrie weit verbreitet ist. Allerdings können die Defekte in der Epitaxieschicht aufgrund der Gitterfehlanpassung zwischen Silizium und GaN die LED-Leistung beeinträchtigen.
Verkapselung und Linsenmaterialien
Epoxidharze
Aufgrund ihrer hervorragenden Haftfähigkeit und höheren Transparenz werden für die Verkapselung von LEDs meist Epoxidharze verwendet. Sie bieten eine gute Haftung am LED-Chip und den anderen Komponenten.
Silikonmaterialien
Für die LED-Verkapselung sind Materialien mit geringer Spannung und hoher UV-Beständigkeit sowie Alterungsbeständigkeit erforderlich, wie beispielsweise Silikonmaterialien. Silikonharz hat eine Lichtdurchlässigkeit, die proportional zur Lichtintensität und Effizienz von LED-Geräten ist.
Optische Linsen
Die optischen Linsen bestehen aus optischem Kunststoff oder Glas und fokussieren oder streuen das Licht. Die Wandkerzen sind wichtig für die Regulierung der Lichtverteilung und die Erzeugung eines gewünschten visuellen Effekts.
Leitfähige Materialien
Metalle für Elektroden
Leitfähige Materialien sind für die elektrische Leistung bei der Herstellung von LED-Bildschirmen wichtig. Gold und Kupfer werden aufgrund ihrer hervorragenden Leitfähigkeit häufig als Elektroden verwendet. Gold bietet eine hohe Zuverlässigkeit in instabilen Umgebungen, Kupfer ist jedoch kostengünstiger. Kupfer weist jedoch einen höheren Oxidationsgrad auf, wodurch sich seine Lebensdauer unter bestimmten Bedingungen verringert.
Transparente leitfähige Oxide
Ebenfalls von entscheidender Bedeutung sind transparente leitfähige Oxide (TCOs). Sowohl ITO als auch FTO werden aufgrund ihrer Transparenz und Leitfähigkeit häufig verwendet. Da diese TCOs gleichzeitig Lichtdurchlässigkeit und elektrische Leitfähigkeit ermöglichen, sind transparente Elektroden realisierbar.
Phosphormaterialien für die Farbkonvertierung
Yttrium-Aluminium-Granat (YAG)-Leuchtstoffe
YAG-Leuchtstoffe werden jedoch häufig bei der Herstellung weißer LEDs verwendet. Das blaue Licht des LED-Chips wird absorbiert und gelbes Licht wird emittiert. Das verbleibende blaue Licht vermischt sich mit dem gelben Licht und erzeugt weißes Licht. Die Menge des verwendeten YAG-Leuchtstoffs kann variiert werden, um die Farbtemperatur des weißen Lichts zu verändern.
Quantenpunkte
Halbleiter-Nanokristalle, die bei Anregung Licht emittieren, werden als Quantenpunkte bezeichnet. Sie werden in LED-Bildschirmen verwendet, um die Farbgenauigkeit und Helligkeit zu verbessern. Die Quantenpunkte Sie emittieren rotes und grünes reines Licht, wenn sie durch blaues Licht vom LED-Chip angeregt werden. Das Ergebnis ist ein erweiterter Farbraum und lebendigere Farben auf dem Display.
Wärmeableitende Materialien
Wärmeleitmaterialien (TIMs)
Sie können Wärmeleitmaterialien (TIMs) verwenden, um mikroskopisch kleine Lücken zwischen LED-Komponenten und Kühlkörpern zu überbrücken und so die Leistung zu steigern. Wärmeleitfähigkeit. Es gibt viele Formen, wie Pasten, Pads oder Bänder. Die Auswahl des geeigneten TIM führt zu einer effektiven Wärmeübertragung, um eine Überhitzung und mögliche Schäden an Ihrem LED-Bildschirm zu vermeiden.
Kühlkörper
Kühlkörper dienen dazu, die Wärme von LED-Komponenten aufzunehmen und abzuleiten. Aluminium, Kupfer und einige andere Materialien weisen eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit auf. Kühlkörper vergrößern die Oberfläche der LED, wodurch die Wärme von der LED an einen Punkt abgeleitet wird, an dem die Temperatur für den weiteren Gebrauch optimal ist und die Lebensdauer der LED-Anzeige verlängert wird.
Schutz- und Strukturmaterialien
Verkapselungsmaterialien
Silikon und Epoxidharze sind die wichtigsten Verkapselungsmaterialien, die Sie für LED-Chips verwenden können. Silikon hat eine gute thermische Stabilität und Feuchtigkeitsbeständigkeit für Hochleistungs-LEDs. Eine Art Epoxidharz, das eine gute Haftung und Wirtschaftlichkeit bietet, wird häufig in LED-Außenbeleuchtungen verwendet.
Gehäuse und Rahmen
Aluminiumlegierungen können aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer einzigartigen Eigenschaften vor allem für Gehäuse und Rahmen verwendet werden. Sie bieten einen hervorragenden Rahmen für LED-Displays: sicher und ästhetisch ansprechend. Die Auswahl des Materials ist von größter Bedeutung für die Erzielung einer maximalen Leistung und Lebensdauer von LED-Bildschirmen.
Perowskit-Materialien
Aufgrund der hervorragenden Lichtemissionseigenschaften von Perowskit-Materialien sind diese für die Entwicklung von LED-Bildschirmen interessant und hilfreich. Die hohe Farbreinheit und Effizienz dieser Materialien ermöglichen ihren Einsatz in fortschrittlichen Display-Technologien. Diese Lösungen sind prozessfähig und können mit einfachen und kostengünstigen Produktionsmethoden hergestellt werden. Perowskit-basierte LEDs (PeLEDs) haben das Interesse der Forscher geweckt, ihre Anwendungsmöglichkeiten in Displays, Sensoren und Beleuchtung zu untersuchen.
Die abstimmbare Bandlücke von Perowskiten ermöglicht die Darstellung lebendiger Farben und hoher Helligkeit. Die Forschung zur Verbesserung der Stabilität und Leistungsfähigkeit von Perowskit-Materialien und deren Einsatz in kommerziellen Anwendungen wird derzeit fortgesetzt.
Zweidimensionale Materialien
Die neuen 2D-Materialien, darunter Graphen und TMDs, haben die Herstellung von LED-Bildschirmen grundlegend verändert. Dank ihrer einzigartigen Eigenschaften lassen sich ultradünne, flexible und effiziente Displays herstellen. So wurden beispielsweise auf 2D-Materialien basierende Mikro-LEDs entwickelt, die eine hohe Pixeldichte und geringe Größe erreichen können. Diese Fortschritte ermöglichen somit die Herstellung von leichten und langlebigen LED-Bildschirmen mit besserer Leistung und Benutzerfreundlichkeit. Dies ist ein sehr wichtiger Schritt in der Display-Innovation, bei dem 2D-Materialien mit LED-Technologie kombiniert werden.
Häufig gestellte Fragen
Wie tragen Wärmeleitmaterialien und Kühlkörper zur Langlebigkeit und Effizienz von LED-Displays bei?
Wärmemanagementgeräte (Kühlkörper, Wärmeleitmaterialien (TIMs), Heatpipes usw.) sind bei LED-Displays von großer Bedeutung. Die Wärmeübertragung kann durch TIMs verbessert werden, indem mikroskopisch kleine Lücken zwischen den Komponenten aufgefüllt werden. LED-Übergänge arbeiten häufig in einer Kühlkörperumgebung, in der die Wärme vom LED-Übergang absorbiert und abgeleitet wird.
Wie unterscheiden sich MicroLEDs hinsichtlich Material und Leistung von herkömmlichen LEDs?
MicroLEDs sind mikroskopisch kleine LEDs, die ihr Licht direkt abstrahlen, sodass keine Hintergrundbeleuchtung erforderlich ist. In der Regel werden sie aus anorganischen Materialien wie Galliumnitrid (GaN) hergestellt, da diese Materialien eine höhere Helligkeit und Effizienz aufweisen als die in herkömmlichen LEDs verwendeten organischen Materialien. Diese Zusammensetzung führt zu einer längeren Lebensdauer und einem geringeren Einbrennen des Bildschirms.
Schlussfolgerung
Für Fachleute aus den Bereichen Elektronik und Displaytechnologie ist es wichtig zu verstehen, welcher Ansatz für die Herstellung von LED-Bildschirmen erforderlich ist. Jedes Teil trägt zur Leistung, Effizienz und Nachhaltigkeit des Bildschirms bei. Wenn Sie auf der Suche nach einem hochwertigen LED-Bildschirm sind, sollten Sie Folgendes berücksichtigen: Ivanled. Kontaktieren Sie uns jetzt da wir eine große Auswahl an Produkten haben, die Ihren Bedürfnissen entsprechen.
