LED 스크린 제조에 사용되는 재료에 대한 종합 가이드

LED 스크린의 핵심 구성 요소

전자 제품 제조 및 디스플레이 기술 전문가는 LED 스크린의 핵심 구성 요소에 대한 이해가 필요합니다. 아래에서 주요 구성 요소를 확인할 수 있습니다:

발광 다이오드(LED)

LED 스크린의 가장 기본적인 광원은 LED입니다. 전류가 통과하면 빛을 발산하여 디스플레이에 색상이 표시됩니다. 화면의 밝기, 색 정확도, 에너지 효율은 모두 LED의 품질과 효율성에 의해 결정됩니다. 

LED 모듈

여러 개의 LED가 하나의 보드에 LED 모듈로 배열되어 있습니다. 이러한 모듈은 LED 스크린(또는 스크린 빌딩 블록)이며, 사용되는 디스플레이의 크기에 따라 확장 및 사용자 지정할 수 있습니다. 

디스플레이 패널

조립된 유닛을 디스플레이 패널이라고 하며 여기에는 LED 모듈이 들어 있습니다. 디스플레이 패널은 LED와 함께 제공되는 기타 전자 장치를 위한 구조적 프레임워크와 보호 케이스를 제공합니다. 패널의 재질에 따라 내구성, 발열 및 미적 목적을 위해 화면이 제조되는 방식이 결정됩니다. 

LED 스크린 제조에 사용되는 재료

LED의 반도체 재료

갈륨 기반 화합물

일반적인 LED 화학은 갈륨 비소(GaAs) 및 질화 갈륨(GaN)과 같은 갈륨 화합물에 의존합니다. GaN을 사용하면 청색 및 백색 LED를 생산할 수 있으며, GaAs는 적외선 LED에 사용됩니다. 또한 직접 밴드갭 특성을 가지고 있어 효율적인 발광을 가능하게 합니다. 

인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO)

인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO)은 무기 결정성 반도체 유리입니다. 낮은 누설 전류에서 높은 전자 이동도를 제공하여 디스플레이 기술용 박막 트랜지스터에 적합합니다. 또한 IGZO는 디스플레이 해상도를 개선하고 전력 소비를 줄여 더욱 효율적이고 안정적인 LED 스크린을 구현합니다.

기판 재료

사파이어

사파이어는 매우 단단하고 화학적으로 안정적이기 때문에 매우 일반적으로 사용된다는 점이 독특합니다. 또한 에피택셜 층을 지지하는 안정적인 지지 구조를 제공합니다. 그럼에도 불구하고 열 전도성이 다소 낮아 LED 장치의 열 방출에 영향을 미칩니다. 

실리콘 카바이드(SiC)

SiC의 뛰어난 열 전도성은 LED 디바이스의 열 방출을 개선하는 데 도움이 됩니다. 또한 에피택셜 층의 격자 상수가 질화 갈륨(GaN)에 적합하여 층의 품질이 더 우수합니다.

실리콘

곤충 크기에는 반도체 산업에서 널리 사용되는 이 수준의 비용 효율적인 기판이 필요합니다. 하지만 실리콘과 GaN 사이의 격자 불일치로 인한 에피택셜 층의 결함으로 인해 LED 성능이 저하될 수 있습니다. 

캡슐화 및 렌즈 재료

에폭시 수지

에폭시 수지는 접착력이 뛰어나고 투명도가 높기 때문에 LED 캡슐화에 주로 사용됩니다. 에폭시 수지는 LED 칩과 다른 구성 요소에 우수한 접착력을 제공합니다. 

실리콘 소재

LED 캡슐화에는 자외선 저항성과 노화 저항성이 높은 저응력 소재, 즉 실리콘 소재가 필요합니다. 실리콘 수지는 LED 장치의 광도 및 효율에 비례하는 광 투과율을 가지고 있습니다. 

광학 렌즈

광학 렌즈는 광학 등급 플라스틱 또는 유리로 만들어져 빛을 집중시키거나 확산시킵니다. 벽면 캔들은 빛의 분포를 조절하고 원하는 시각 효과를 연출하는 데 중요합니다. 

전도성 재료

전극용 금속

전도성 소재는 전기적 성능을 위해 LED 스크린 제조에서 중요합니다. 금과 구리는 전도성이 뛰어나 전극으로 자주 사용됩니다. 금은 불안정한 환경에서도 신뢰성이 높지만 구리는 비용 효율적입니다. 그러나 구리는 산화 수준이 높아 특정 조건에서 수명이 단축됩니다. 

투명 전도성 산화물

투명 전도성 산화물(TCO)도 중요합니다. ITO와 FTO는 모두 투명성과 전도성 때문에 널리 사용됩니다. 이러한 TCO는 발광과 전기 전도성을 동시에 구현할 수 있기 때문에 투명 전극을 구현할 수 있습니다. 

컬러 변환용 형광체 재료

이트륨 알루미늄 가넷(YAG) 형광체

그러나 YAG 형광체는 백색 LED를 생산하는 데 자주 사용됩니다. LED 칩의 청색광은 흡수되고 황색광은 방출됩니다. 남은 청색광이 노란색과 혼합되어 백색광이 만들어집니다. 백색광의 색온도를 변경하기 위해 사용되는 YAG 형광체의 양을 변경할 수 있습니다. 

퀀텀닷

여기되면 빛을 발하는 반도체 나노 결정을 퀀텀닷이라고 합니다. 퀀텀닷은 색 정확도와 밝기를 개선하기 위해 LED 스크린에 사용됩니다. 퀀텀닷은 퀀텀닷 LED 칩의 청색광이 여기되면 빨간색과 녹색의 순수한 빛을 방출합니다. 그 결과 디스플레이의 색 영역이 확장되고 색상이 더욱 선명해집니다. 

방열 재료

열 인터페이스 재료(TIM)

열 인터페이스 재료(TIM)를 사용하여 LED 구성 요소와 방열판 사이의 미세한 간격을 연결하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 열 전도성. 페이스트, 패드 또는 테이프 등 다양한 형태가 있습니다. 적합한 TIM을 선택하면 열을 효과적으로 전달하여 과열 및 LED 화면의 손상을 방지할 수 있습니다.

방열판

방열판은 LED 부품의 열을 흡수하고 발산하도록 설계되었습니다. 알루미늄, 구리 및 일부 기타 소재는 열전도율이 매우 우수합니다. 방열판은 LED의 표면적을 넓혀 LED에서 발생하는 열을 최적의 온도로 전달하여 계속 사용할 수 있는 온도를 유지하고 LED 디스플레이의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 

보호 및 구조용 재료

캡슐화 재료

실리콘과 에폭시 수지는 LED 칩에 사용할 수 있는 주요 캡슐화 재료입니다. 실리콘은 고출력 LED를 위한 열 안정성과 내습성이 우수합니다. 에폭시 수지는 접착력이 좋고 경제성이 좋은 에폭시 수지의 일종으로 실외 LED 조명에 일반적으로 사용됩니다. 

하우징 및 프레임

알루미늄 합금은 가볍고 독특한 특성으로 인해 주로 하우징과 프레임에 사용할 수 있습니다. 이 소재는 안전하고 미적으로도 만족스러운 LED 디스플레이를 위한 훌륭한 프레임워크를 제공합니다. LED 스크린의 성능과 수명을 극대화하려면 소재를 선택하는 것이 가장 중요합니다. 

페로브스카이트 재료

페로브스카이트 소재의 뛰어난 발광 특성으로 인해 LED 스크린 개발에 흥미롭고 도움이 될 것입니다. 이러한 소재의 높은 색 순도와 효율성으로 인해 첨단 디스플레이 기술에 사용할 수 있습니다. 이러한 솔루션은 공정이 가능하며 쉽고 저렴한 생산 방법으로 사용할 수 있습니다. 페로브스카이트 기반 LED(PeLED)는 디스플레이, 센서 및 조명에 적용하기 위해 연구자들의 주목을 받고 있습니다. 

페로브스카이트의 조정 가능한 밴드갭은 선명한 색상과 높은 밝기를 표시할 수 있게 해줍니다. 페로브스카이트 소재의 안정성과 성능을 개선하고 이를 상용 애플리케이션에 적용하기 위한 연구는 현재 진행 중입니다. 

2차원 머티리얼

그래핀과 TMD를 포함한 새로운 2D 소재는 LED 스크린 제조를 완전히 바꿔놓았습니다. 이들 소재의 고유한 특성 덕분에 매우 얇고 유연하며 효율적인 디스플레이를 만들 수 있습니다. 예를 들어, 높은 픽셀 밀도와 작은 크기를 구현할 수 있는 2D 소재 기반의 마이크로 LED가 개발되었습니다. 따라서 이러한 발전으로 가볍고 내구성이 뛰어나며 성능과 사용자 경험이 향상된 LED 스크린을 제조할 수 있게 되었습니다. 이는 2D 소재를 LED 기술로 패키징하는 디스플레이 혁신의 매우 중요한 단계입니다.

자주 묻는 질문 

열 인터페이스 재료와 방열판은 LED 디스플레이의 수명과 효율성에 어떻게 기여하나요?

열 관리 장비(방열판, 열 인터페이스 재료(TIM), 히트 파이프 등)는 LED 디스플레이에서 중요합니다. TIM은 부품 사이의 미세한 틈을 메워 열 전달을 향상시킬 수 있습니다. LED 정션은 열이 흡수되고 분산되는 방열판 환경에서 작동하는 경우가 많습니다. 

마이크로LED는 소재와 성능 면에서 기존 LED와 어떻게 다른가요?

마이크로LED는 빛을 직접 방출하는 초소형 LED로 백라이트가 필요하지 않습니다. 일반적으로 질화 갈륨(GaN)과 같은 무기 재료로 제작되는데, 이러한 재료는 기존 LED에 사용되는 유기 재료보다 밝기와 효율이 높기 때문입니다. 이러한 구성으로 인해 수명이 길어지고 화면 번인이 줄어듭니다.

결론

전자 및 디스플레이 기술 전문가에게는 LED 스크린을 제조하는 데 어떤 접근 방식이 필요한지 이해하는 것이 중요합니다. 각 부품은 화면의 성능, 효율성 및 지속 가능성을 돕는 역할을 합니다. 고품질의 LED 스크린을 찾고 있다면 다음 사항을 고려하세요. Ivanled. 지금 문의하세요 고객의 요구에 맞는 다양한 제품을 보유하고 있습니다.