LED, LCD, OLED və Mini-LED Texnologiyası Necə İşləyir?

Ekran texnologiyasının inkişafı ilə LED, LCD, OLED və Mini-LED Texnologiyası kimi müxtəlif növlər mövcuddur. Onların prinsiplərini bilirsinizmi? Bu gün Doitvision sizi bu detallarla tanış edəcək.

LED nədir?

LED yarımkeçirici elektron komponentdir. Elektrik enerjisini işıq enerjisinə çevirə bilir. LED-lər müasir cəmiyyətdə geniş istifadə olunur və geniş şəkildə üç növə bölünə bilər:

• İşıqlandırma: LED lampalar məişət işıqları, avtomobil işıqları kimi ənənəvi közərmə lampalarını əvəz edir.
• Göstər: Smartfonlar, planşetlər, kompüterlər, televizorlar, monitorlar kimi terminal elektron cihazların ekranlarında istifadə olunur.
• Əlaqə: Əsasən aşağıdan orta məlumat sürətinə (<1 Gb/s), qısa və orta məsafəyə (<10 km) fiber optik rabitə sistemləri üçün işıq mənbələri kimi xidmət edir, infraqırmızı LED-lər ən çox yayılmış tətbiqdir.

Mini-LED texnologiyası əsasən displey tətbiqlərində istifadə olunduğu üçün biz diqqəti ekran texnologiyasına yönəldirik.

Ekranın göstərilməsi mexanizmi:

LED displey ekranları LED muncuqlarından gələn işıq emissiyasını rəng filtrləri ilə birləşdirərək işləyir. LED işıq emissiyasının əsas komponenti LED çipidir. Bir LED muncuqda anod və katod daxil olmaqla iki elektrod var. Elektrodlardan daha yüksək cərəyan axını daha yüksək parlaqlığa səbəb olur. Muncuqların parlaqlığına və açıq/söndürülməsinə nəzarət etməklə müxtəlif naxışlar və mətnlər yarada bilər.

Bununla belə, tək bir LED boncuk yalnız bir rəng yaya bilər. Tam rəngli ekrana nail olmaq üçün hər piksel nöqtəsi üçün əlavə yaşıl və mavi LED muncuqlara ehtiyac duyur. Çoxsaylı RGB (Qırmızı, Yaşıl, Mavi) muncuqlar birlikdə rəng göstərə bilən ekran yaradır.

Mini-LED ilə əlaqəli anlayışlar

Hal-hazırda Mini-LED üçün rəsmi standartlaşdırılmış tərif yoxdur. İstehsalçılar arasında bir qədər fərqlənirlər, lakin ilk növbədə çip ölçüsünə əsaslanırlar. Ticarət Mini-LED displeyləri üçün ümumi texniki spesifikasiyalara əsasən, Mini-LED çip ölçüsü təxminən 50 ilə 200 mikrometr (μm) arasında dəyişən LED-lərə aiddir.

Onlar çip ölçüsü və piksel hündürlüyü baxımından incə səsli LED-lər və Micro-LED-lər arasında yerləşdirilib. O, həmçinin incə səsli LED texnologiyasının genişləndirilməsi və Micro-LED-ə doğru keçid addımı hesab olunur.

Ekran performansı baxımından Mini-LED yeni ekran texnologiyası məhsulunu təmsil edir. Onlar LCD-dən daha yaxşı vizual keyfiyyət, OLED-dən daha aşağı qiymət və daha uzun ömür və ənənəvi LCD displey texnologiyasının təkmilləşdirilmiş versiyasını təklif edə bilərlər.

Mini-LED texnologiyası

Mövcud əsas ekran texnologiyaları geniş şəkildə LCD və OLED olaraq təsnif edilir. Mini-LED texnologiyasının özü iki istiqamətə bölünür:

• LCD arxa işığın gücləndirilməsi

• Birbaşa ekran

Buna görə də biz ilk növbədə LCD və OLED texnologiyalarını təqdim edəcəyik.

Mini-LED & LCD Texnologiyası

1) LCD texnologiyası prinsipi

Ekran hər biri LCD strukturu olan çoxsaylı piksellərdən ibarətdir. LCD-nin piksel strukturu aşağıdakı təbəqələrə/modullara bölünə bilər:

• Arxa İşıq Qatı: LCD panellər özləri işıq yaymır və xarici işıq mənbəyini, “arxa işıq vahidi”ni (BLU) tələb edir. Əvvəlcə Soyuq Katodlu Floresan Lampalar (CCFL) istifadə edərək, arxa işıqlar 2008-ci ildən sonra LED əsaslı arxa işıqlara keçdi.
• Polarizator təbəqəsi: Şaquli polarizasiya filtrindən keçən işıq yalnız şaquli yönümlü işıq dalğalarının keçməsinə imkan verir. Bu işıq üfüqi polarizasiya filtri ilə qarşılaşdıqda, üfüqi yönümlü komponentlər olmadığı üçün işıq keçmir. Beləliklə, iki perpendikulyar polarizator işığı tamamilə bloklayır.
• Maye Kristal (LC) Qatı: Bu təbəqə müsbət və mənfi dövrələrə qoşulmuş elektrodlar arasında oturur.
• Gərginliksiz: Birinci polarizatordan keçən işıq LC molekulları tərəfindən 90 dərəcə fırlanır. O, üfüqi şəkildə düzülür və ikinci polarizatordan keçir.
• Gərginlik ilə: LC molekulları işığın fırlanma miqdarına nəzarət edərək tətbiq olunan gərginlik gücünə əsasən düzülür. O, ikinci polarizatordan keçən işığın miqdarını dəyişir və bununla da pikselin parlaqlığına nəzarət edir.
• Rəng Filtri Qatı: LC təbəqəsindən çıxan işıq monoxromdur (boz çalarları). Qırmızı (R), yaşıl (G) və mavi (B) alt piksel filtrlərindən ibarət rəng filtri massivi (CFA) əlavə edilmişdir. Hər bir R, G və B alt pikselindən keçən işığın parlaqlığını idarə edərək, müxtəlif rəngləri qarışdıra bilər.

LCD arxa işıqlandırmada mini-LED Ərizə

LCD arxa işıqlandırma tətbiqində Mini-LED ənənəvi kənar işıqlı və ya daha böyük birbaşa işıqlandırılan LED-lərin sıx Mini-LED muncuqları ilə əvəz edilməsini nəzərdə tutur. Diametri ~50μm-200μm kimi əhəmiyyətli dərəcədə kiçik olan Mini-LED muncuqları ilə LCD-nin arxa işıq təbəqəsinə daha çox şey daxil edilə bilər.

• Daha yüksək ümumi ekran parlaqlığı.
• Parlaqlığın daha vahid paylanması.

Arxa işığı daha çox müstəqil idarə olunan Yerli Qaralma Zonalarına (LDZ) bölmək imkanı.

Qara şəkil seqmentini göstərərkən, müvafiq Mini-LED zonası tamamilə söndürülə bilər. Bu, LCD-lərə daha dərin qara rənglərə və əhəmiyyətli dərəcədə yüksək kontrast nisbətlərinə nail olmağa imkan verir. LDZ-lərin artan sayı və dəqiqliyi yerli kontrastı və dinamik diapazonu xeyli artırır. Buna görə də, bu, LCD-lərin OLED-ə yaxınlaşan ekran keyfiyyətinə nail olmasını təmin edir.

LCD təkamülü zamanı cavab müddətlərini yaxşılaşdırmaq üçün ultra aşağı özlülüklü LC qarışıqları və mavi fazalı LC materialları kimi irəliləyişlər birləşdirilmişdir. Mini-LED kontrastı kəskin şəkildə yaxşılaşdırmaq üçün arxa işıq quruluşunu gücləndirməklə bunu tamamlayır.

Mini-LED & OLED Texnologiyası

İlkin LED lampalar böyük ölçüdə olduğundan, ekran görüntüsü materialları kimi vahid sahəyə quraşdırıla bilən lampaların sayı az idi, nəticədə aydınlıq zəif idi. Buna görə də istehsalçılar mikro LED-ləri tədqiq etməyə başladılar, ilk tədqiqat istiqaməti OLED idi.

2) OLED Texnologiya Prinsipi

OLED özünü emissiya edən ekran texnologiyasıdır. Onun strukturu LC təbəqəsini, bəzi növlərdə rəng filtri təbəqəsini və ayrıca arxa işıq qatını aradan qaldırmaqla LCD-dən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Bunun əvəzinə, üzvi işıq yayan materiallar katod və anod arasında sıxışdırılır.

Göstərmə prinsipi: 

Gərginlik tətbiq edildikdə, elektronlar katoddan və "deşiklər" (müsbət yük daşıyıcıları) anoddan üzvi təbəqələrə vurulur. Bu elektronlar və dəliklər emissiya qatında görüşür, yenidən birləşir və fotonlar şəklində enerji buraxır. Müxtəlif üzvi materiallar xüsusi rənglər (R, G, B) yayır.

Hər bir OLED pikseli öz işığını yaydığı üçün ayrıca arxa işığa ehtiyac yoxdur. Mükəmməl qara göstərmək üçün fərdi piksellər tamamilə söndürülə bilər, nəzəri olaraq OLED-ə sonsuz statik kontrast nisbəti verir. Hər pikselin parlaqlığı və rəngi müstəqil olaraq idarə oluna bilər.

Dezavantajları: 

Üzvi materialların ömrü məhduddur və deqradasiyaya (qocalmağa) həssasdır. R, G və B materialları müxtəlif dərəcələrdə pisləşir. Əgər piksel uzun müddət ərzində statik parlaq görüntü nümayiş etdirirsə, həmin spesifik alt piksel materialı daha sürətli deqradasiyaya uğrayır və bu, həmin sahədə daimi parlaqlıq itkisinə səbəb olur. Bu, görünən təsvirin saxlanması və ya qeyri-bərabər rəng kimi özünü göstərir, adətən “yanma” kimi tanınır.

3) Mini-LED birbaşa ekran prinsipi

OLED-in yanmasını azaltmaq üçün LED istehsalçıları ağ OLED + rəngli filtrlərdən və mavi OLED + kvant nöqtə çeviricilərindən istifadə edərək QD-OLED-dən istifadə edərək W-OLED kimi texnologiyalar inkişaf etdirdilər. Bununla belə, bunlar hələ də əsaslı şəkildə üzvi materiallara əsaslanır və xas qocalma və ömür məhdudiyyətləri ilə üzləşirlər.

Yekun həll qeyri-üzvi materiallara keçid tələb edir və yeni nəsil LED displey texnologiyalarına gətirib çıxarır: Mini-LED və Micro-LED Birbaşa Emissiya.

Bu, qeyri-üzvi LED diodlarını olduqca kiçik hala gətirməyi və sonra onları ekran substratına köçürməyi və birləşdirməyi əhatə edir.

Bu texnologiya OLED-in bütün üstünlüklərini miras alır, məsələn:

• özünü emissiya edən
•  mükəmməl qaralar
• yüksək kontrast
•  geniş baxış bucaqları
• sürətli cavab

yanmağı aradan qaldırır və potensial olaraq daha uzun ömür və daha yüksək parlaqlıq təklif edir. LED-lər mikro miqyasda (Micro-LED <50μm) istehsal oluna bilsə də, problem milyonlarla və ya milyardlarla bu mikroskopik LED-lərin nəzarət dövrəsinə dəqiq ötürülməsi və bir-birinə bağlanmasıdır. Bu, Kütləvi Transfer Texnologiyası kimi tanınan bir prosesdir. Kütləvi köçürmənin yüksək qiyməti və mürəkkəbliyi hazırda Micro-LED-in geniş miqyaslı kommersiyalaşdırılmasına mane olur.

Mini-LED birbaşa displey daha böyük çip ölçüsü (50-200μm) və qablaşdırma məhdudiyyətləri səbəbindən problemlərlə üzləşir. Əldə edilə bilən ən kiçik piksel diapazonu hazırda təxminən 0.5 mm-dir. Bu meydança ilə 4K ayırdetmə ekranı yaratsanız, ona >85 düym böyük ekran ölçüsü lazımdır. Bundan əlavə, çoxlu sayda LED 24K üçün ~4 milyon tələb edirdi.

Mini-LED Texnologiyasının Tətbiq Statusunun xülasəsi

Micro-LED ekran texnologiyası potensialının zirvəsini təmsil edir, lakin kütləvi ötürmə maneələri kommersiya kütləvi istehsalın qarşısını alır. Mini-LED praktiki keçid texnologiyasıdır.

Birbaşa ekran tətbiqləri üçün Mini-LED-in minimum 0.5 mm hündürlük məhdudiyyəti, buna görə də telefonlar, noutbuklar, televizorlar kimi istehlakçı elektronikası ekranları üçün uyğun deyil. Böyük açıq kommersiya displeyləri üçün potensial olaraq uyğun olsa da, onun yüksək istehsal dəyəri də geniş yayılmağa mane oldu.

Nəticə etibarilə, Mini-LED hal-hazırda özünün əsas və ən uğurlu tətbiqini LCD panellərin arxa işıqlandırmasında tapır. Bu, yetkin LCD istehsal xətlərindən istifadə edir, OLED və ya birbaşa Mini-LED ilə müqayisədə daha aşağı qiymətə əhəmiyyətli şəkil keyfiyyətinin yaxşılaşdırılmasını təklif edir.

Birbaşa ekran hissəsində o, ilk növbədə böyük açıq hava reklamı ekranları üçün istifadə olunur. TrendForce proqnozlarına görə, Mini-LED arxa işıqlandırma üstünlük təşkil edən cari tətbiq tendensiyasıdır və bazar ölçüsünün 164-ci ildən 2020-ci ilə qədər 2025% CAGR səviyyəsində böyüməsi gözlənilir.

LED texnologiyası inkişaf etdikcə, Doitvision kommersiya reklam proqramları üçün COB LED displeylərimiz kimi artan incə diametrli LED ekranlar çeşidini inkişaf etdirdi.

Doitvision COB LED Divar Tövsiyələri

Doitvision-un COB LED displeyləri yüksək qətnaməli video divarlar üçün əla seçimdir. Biz 2K, 4K və 8K-nı dəstəkləyən P0.7-dən P1.8-ə qədər piksel aralığı təklif edirik.

Üstün vizual keyfiyyət

0.62 mm-dən 1.87 mm-ə qədər bizim COB displeyimiz daha yüksək piksel sıxlığına nail olur. O, izləyicilərə ayrı-ayrı piksellərə fikir vermədən ekrana yaxın durmağa imkan verir.

Qeyri-adi Boz Şkala və Kontrast

10,000:1-ə qədər diqqətəlayiq rəng kontrast nisbəti ilə bu displeylər canlı, real görüntülər təqdim edir. Qara örtük texnologiyasının mənimsənilməsi hətta işıqsız şəraitdə belə əks etdirməyən səth və ən yüksək qara vahidlik gətirir.

16:9 Universal Uyğunluq üçün Aspekt Nisbəti

16:9 aspekt nisbəti ilə televizorlar, kompüter monitorları, mobil cihazlar və rəqəmsal video kameralar kimi müasir cihazlar üçün standartdır. Bu format 1080p (2K), 2160p (4K) və 4320p (8K) təsvirləri dəstəkləyir.

Enerji Effektiv Flip Çip Texnologiyası

Ümumi katod sxemi dizaynı ilə birlikdə o, enerji istehlakını 40%-ə qədər azaldaraq, ekran performansını artıra bilər.

Dəqiq Rəng Kalibrasiyası

Rəng kalibrləmə texnologiyası bütün LED modullarında ardıcıl rəng çıxışı təmin edir. O, moir naxışları kimi problemləri aradan qaldıra və vahid rəng temperaturu və balanslaşdırılmış ağ tonları saxlaya bilər.

Tam Ön Baxımla Birbaşa Divara Montajlı Dizayn

Bu, maqnit LED modulları ilə 100% qabaqda xidmət edilə bilən dizayndır. Panel çərçivəsi, dəqiq yerləşdirmə və asan quraşdırma üçün daxil edilmiş çərçivə çubuqları ilə vintlərdən istifadə edərək birbaşa divarlara və ya fanerə quraşdırıla bilər.

Texniki Features

• Piksel Pitch Seçimləri: 0.62mm, 0.78mm, 0.93mm, 1.25mm, 1.5mm, 1.87mm
• LED Paketi: Bütün modellər üçün COB
• Kontrast nisbəti: Canlı vizuallar üçün 10,000:1-ə qədər
• Aspekt nisbəti: 16:9, 2K, 4K və 8K təsvirlərə uyğundur
• Baxım: Maqnit modulları ilə 100% ön xidmət
• Enerjiyə qənaət: Flip chip texnologiyası ilə 40%-ə qədər
• Quraşdırma: Daxil edilmiş çərçivə çubuqları ilə birbaşa divar montajı

Nəticə:

Biz müxtəlif displey inkişafı və prinsiplərini təqdim etdik. Peşəkar LED displey istehsalçısı olaraq, kommersiya məqsədli HD LED displeylərə ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çekinmeyin.