RU2474920C1

RU2474920C1 - Method to generate light-emitting matrices

Info

Publication number: RU2474920C1
Application number: RU2011146191/28A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Козубов
Original assignee: Вячеслав Николаевич Козубов
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2013-02-10

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: method according to the invention includes placement of contact sites (CS) at the edges of a light-emitting matrix (LEM), preferably combined into groups for supply to garlands (GD), and actually GDs with the specified number of serially connected light-emitting elements (LEE) in the integral field of LEM. Paths of GD formation are compressed in the form of a labyrinth, avoiding deadline connections of LEE, at the same time the difference of quantity of LEE in GD and in the perimetre of the LEM sides or in perimetres of contacting GD from one CS to the appropriate other CS of GD is selected as even. As a result maximum density of LEE GD placement is provided, crossing of serial connections of LEE in GD is eliminated, as well as possible multifunctionality of LEM in case of separate connection of supply to CS of LEE GD, higher percentage of yield.

EFFECT: invention provides for the possibility to find methods for placement of garlands of light-emitting elements in their integral matrix to increase density of placement whenever contact sites are available to connect leads of a light-emitting matrix, preserving radiation of a light-emitting device in case of failure of one or several garlands of a light-emitting matrix in processes of manufacturing and higher percentage of yield.

6 cl, 2 tbl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к изготовлению светоизлучающих приборов, в частности к производству интегральных светоизлучателей.The invention relates to the manufacture of light emitting devices, in particular to the production of integrated light emitters.

Источники света на основе электролюминесцентных диодов (светодиодов) широко используются в технике, там, где требуются малогабаритные высокоэффективные источники света с большой мощностью излучения. Источники излучения с такими параметрами могут быть выполнены в виде многоэлементного излучательного прибора, в котором отдельные светоизлучающие элементы (светодиоды) соединены между собой последовательно (в гирлянды) или параллельно. Последовательное соединение излучающих элементов позволяет эффективно использовать мощность источника питания. Параллельное соединение излучающих элементов или звеньев из последовательно соединенных элементов (гирлянд) обеспечивают возможность создания источников света с заданной выходной световой мощностью.Light sources based on electroluminescent diodes (LEDs) are widely used in technology where small-sized, high-efficiency light sources with high radiation power are required. Sources of radiation with such parameters can be made in the form of a multi-element emitting device in which individual light-emitting elements (LEDs) are interconnected in series (in garlands) or in parallel. The serial connection of the radiating elements allows you to effectively use the power of the power source. Parallel connection of radiating elements or links from series-connected elements (garlands) provide the ability to create light sources with a given output light power.

Положительным эффектом интеграции групп кристаллов в одну структуру с параллельным их включением внутри самой структуры (одного кристалла) является увеличение крутизны вольтамперной характеристики таких структур, уменьшение прямого напряжения и общего потребления электрической мощности, за счет чего и растет отношение «люмен/ватт», т.е. улучшается энергетика светового потока (Компоненты и технологии, №7, 2005, «Почему светодиоды не всегда работают так, как хотят их производители»).A positive effect of the integration of groups of crystals into one structure with their parallel inclusion inside the structure (one crystal) is an increase in the steepness of the current-voltage characteristics of such structures, a decrease in direct voltage and the total consumption of electric power, due to which the lumen / watt ratio increases, t. e. the energy of the luminous flux improves (Components and Technologies, No. 7, 2005, “Why LEDs Do Not Always Work the Way Their Manufacturers Want”).

В настоящее время известно последовательно-параллельное матричное соединение светодиодов (Электронные компоненты, №8, 2009, стр.42-43, «Светодиодные источники питания Mean Well»), предназначенное для дискретного или гибридного соединения светодиодов. В приведенной схеме параллельного соединения гирлянд, цепочек с одинаковым определенным числом количества последовательно соединенных светодиодов, указываются недостатки этого способа соединения из-за разности суммарных величин падения напряжения светодиодов при заданном через них токе. В результате чего одни гирлянды светятся ярко, другие - тускло. Избавиться от этого недостатка или уменьшить его можно только, если все гирлянды светодиодов будут изготавливаться в едином технологическом цикле, т.е. в интегральном исполнении.Currently known series-parallel matrix connection of LEDs (Electronic components, No. 8, 2009, pp. 42-43, "Mean Well LED power supplies"), designed for discrete or hybrid connection of LEDs. In the above scheme of parallel connection of garlands, chains with the same certain number of the number of series-connected LEDs, the disadvantages of this connection method are indicated due to the difference in the total values of the voltage drop of the LEDs at the current set through them. As a result, some garlands glow brightly, others glow dimly. You can get rid of this drawback or reduce it only if all the garlands of LEDs are manufactured in a single technological cycle, i.e. in integral performance.

Размещение светоизлучающих ячеек в интегральном исполнении формируют еще на этапе проектирования при изготовлении различных трафаретов, необходимых в технологическом цикле. В этом процессе выращивают кристаллические слои на изолирующей подложке, затем производят различные напыления и избирательные травления для получения заданных свойств светоизлучающих элементов и их соединений между собой во всех многочисленных матрицах светоизлучающих элементов на исходной подложке с последующим разрезанием ее на готовые матрицы. Однако хотя единый технологический цикл изготовления и уменьшает количество отказов элементов и соединений в готовой светоизлучающей матрице, но из-за различных дефектов в применяемых материалах и технологических погрешностей при совмещении масок при напылениях и травлениях они все же возникают. В результате это приводит к отказам функционирования отдельных «гирлянд».The placement of light-emitting cells in an integrated design is formed at the design stage in the manufacture of various stencils required in the technological cycle. In this process, crystalline layers are grown on an insulating substrate, then various sputtering and selective etching are performed to obtain the desired properties of the light-emitting elements and their interconnections in all the numerous matrices of light-emitting elements on the initial substrate, followed by cutting it into finished matrices. However, although the uniform manufacturing cycle reduces the number of failures of elements and compounds in the finished light-emitting matrix, due to various defects in the materials used and technological errors when combining masks during spraying and etching, they nevertheless arise. As a result, this leads to the failure of the functioning of individual "garlands".

Известен патент RU 2426200 C1, H01L 33/00 от 15.03.2010 «Способ формирования и проверки светодиодных матриц», в котором гирлянды светодиодных ячеек размещают на подложке в концентрических полях. Данный способ размещения гирлянд при отказе одной или нескольких сохраняет излучение светоизлучающего устройства, но не позволяет эффективно использовать площадь подложки.Known patent RU 2426200 C1, H01L 33/00 dated 03/15/2010 "Method for the formation and verification of LED matrices", in which the garlands of LED cells are placed on a substrate in concentric fields. This method of placing garlands in the event of failure of one or more preserves the radiation of the light-emitting device, but does not allow efficient use of the substrate area.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является RU 2295174 С2, 10.10.2005, «Светоизлучающее устройство, содержащее светоизлучающие элементы» (прототип). В этом устройстве множество светоизлучающих элементов сформировано монолитно на одной квадратной подложке. Светоизлучающие элементы соединены последовательно в гирлянды к контактным площадкам их питания и размещены на подложке зигзагообразно. Данный способ позволяет разместить только не более двух гирлянд и при отказе хотя бы одной гирлянды в процессе изготовления не позволяет далее правильно функционировать светоизлучающему устройству. Кроме того, перекрестное соединение гирлянд также снижает надежность изделия.The closest in technical essence and the achieved result is RU 2295174 C2, 10.10.2005, “Light-emitting device containing light-emitting elements” (prototype). In this device, a plurality of light-emitting elements are molded integrally on one square substrate. Light-emitting elements are connected in series in garlands to the contact pads of their power supply and placed on a substrate in a zigzag fashion. This method allows you to place only no more than two garlands and if at least one garland fails during the manufacturing process, it does not allow the light-emitting device to function properly. In addition, the cross-connection of garlands also reduces the reliability of the product.

Задачей данного изобретения является нахождение приемов размещения гирлянд светоизлучающих элементов в их интегральной матрице для повышения плотности размещения при наличии контактных площадок для соединения выводов светоизлучающей матрицы, сохранение излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких гирлянд светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации и, соответственно, повышения процента выхода годных изделий.The objective of the invention is to find methods for placing garlands of light-emitting elements in their integrated matrix to increase the density of placement in the presence of contact pads for connecting the terminals of the light-emitting matrix, preserving the radiation of the light-emitting device in case of failure of one or more garlands of the light-emitting matrix in the manufacturing, testing, classification, operation and , respectively, increase the percentage of yield of products.

Технический результат - обеспечение при наличии контактных площадок для соединения выводов светоизлучающей матрицы максимально возможной плотности размещения параллельно соединенных гирлянд светоизлучающих элементов в общем квадратном поле подложки при заданных величинах падения напряжения на гирляндах, исключения пересечения последовательных соединений светоизлучающих элементов в гирляндах, сохранение функционирования светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации, а также многофункциональность светоизлучающей матрицы при раздельном подключении гирлянд светоизлучающих элементов, достигается тем, что на краях подложки для каждой гирлянды питающие контактные площадки для электродов питания, близкие по размерам ячеек светоизлучающих элементов, произвольно размещают разнесенными по краям подложки, предпочтительно объединенными в группы с числом, соответствующим количеству гирлянд, количество светоизлучающих элементов в гирлянде для требуемого падения напряжения на ней, заданного функционирования и использования площади подложки определяют в относительной зависимости, исходя из количества светоизлучающих элементов, размещаемых в стороне подложки, и количества задаваемых гирлянд, при количестве в гирляндах светоизлучающих элементов более двух пути формирования последовательных соединений светоизлучающих элементов в гирляндах сжимают в форме лабиринта, избегая тупиковых путей последовательного соединения светоизлучающих элементов, при этом разность количества ячеек в гирлянде в крайних гирляндах и количества ячеек, умещающихся в периметре сторон подложки или в периметрах соприкасающихся гирлянд от одной контактной ячейки до соответствующей другой, выбирают четной. Готовую сформированную светоизлучающую матрицу в интегральном исполнении после проведения всех технологических процессов подключают к слабому току, достаточному для визуального или с помощью промежуточных приборов определения количества и конфигураций отказавших «гирлянд» светоизлучающих элементов. Определяют яркость годных «гирлянд» для коррекции допустимой величины общего тока излучателя, затем класс будущего светового излучателя и процент выхода годных светоизлучающих матриц.The technical result is the provision, if there are contact pads for connecting the conclusions of the light-emitting matrix, of the maximum possible density of parallel-connected garlands of light-emitting elements in the total square field of the substrate for a given voltage drop across the garlands, eliminating the intersection of serial connections of light-emitting elements in the garlands, maintaining the functioning of the light-emitting matrix in the processes manufacture, inspection, classification, operation, and also multifunction The specificity of the light-emitting matrix when separately connecting the garlands of light-emitting elements is achieved by the fact that on the edges of the substrate for each garland supply contact pads for power electrodes, similar in size to the cells of the light-emitting elements, are randomly placed spaced along the edges of the substrate, preferably combined in groups with a number corresponding to the number garlands, the number of light-emitting elements in the garland for the required voltage drop on it, a given functioning and use the area of the substrate is determined in relative dependence, based on the number of light-emitting elements placed on the side of the substrate and the number of specified garlands, when the number of light-emitting elements in the garlands is more than two ways of forming serial connections of light-emitting elements in the garlands, they are compressed in the form of a labyrinth, avoiding the dead-end paths of the serial connection of light-emitting elements, while the difference in the number of cells in the garland in the extreme garlands and the number of cells that fit in the perimeter sides of the substrate or within the perimeter of contiguous strings of one of the contact cell to the respective other selected even. An integrated formed finished light-emitting matrix, after all technological processes are carried out, is connected to a weak current sufficient for visual or using intermediate devices to determine the number and configurations of failed “garlands” of light-emitting elements. The brightness of the suitable “garlands” is determined to correct the permissible value of the total emitter current, then the class of the future light emitter and the percentage of yield of suitable light emitting matrices.

В таблице 1 приведены в зависимости от количества гирлянд - K и количества светоизлучающих элементов - а, размещаемых на краю стороны подложки, данные квадрата этих элементов - а², разности этих квадратов и удвоенного количества гирлянд - a²-2•K, количества светоизлучающих элементов - g - в гирлянде, остаток - q - пустых ячеек и границы - δ - пассивной части светоизлучающих элементов в проектируемой светоизлучающей матрице.Table 1 shows, depending on the number of garlands - K and the number of light-emitting elements - a placed on the edge of the side of the substrate, the data of the square of these elements - a ² , the difference between these squares and the doubled number of garlands - a ² -2 • K, the number of light-emitting elements - g - in the garland, the remainder - q - of empty cells and the borders - δ - of the passive part of the light-emitting elements in the projected light-emitting matrix.

В таблице 2 приведены в зависимости от количества - g - светоизлучающих элементов в гирлянде, соответственно падения напряжения на гирлянде - U_g, количества гирлянд - K, остатков - q - и границ пассивной части светоизлучающих элементов - δ.Table 2 shows, depending on the number - g - of light-emitting elements in the garland, respectively, the voltage drop across the garland - U _g , the number of garlands - K, residues - q - and the boundaries of the passive part of light-emitting elements - δ.

На фиг.1 схематично показан пример одного из возможных вариантов построения светоизлучающей матрицы с размещением 8 гирлянд последовательно соединенных светоизлучающих элементов при заданной величине стороны квадратной подложки, равной 14 длинам сторон квадратных ячеек светоизлучающих элементов, размещенных по краю подложки.Figure 1 schematically shows an example of one of the possible options for constructing a light-emitting matrix with the placement of 8 garlands of sequentially connected light-emitting elements for a given value of the side of the square substrate equal to 14 lengths of the sides of the square cells of the light-emitting elements placed along the edge of the substrate.

На фиг.2 схематично показана светоизлучающая матрица с размещением 2 гирлянд последовательно соединенных светоизлучающих элементов при заданной величине стороны квадратной подложки, равной 7 длинам сторон квадратных ячеек светоизлучающих элементов, размещенных по краю подложки, в которой группой размещены незадействованные 3 пустые ячейки остатка от размещения гирлянд.Figure 2 schematically shows a light-emitting matrix with the placement of 2 garlands of series-connected light-emitting elements for a given value of the side of the square substrate equal to 7 lengths of the sides of the square cells of the light-emitting elements located on the edge of the substrate, in which a group of unused 3 empty cells of the remainder from the placement of the garlands are placed.

На фиг.3 схематично показана та же светоизлучающая матрица с раздробленным размещением этих пустых ячеек.Figure 3 schematically shows the same light-emitting matrix with a fragmented arrangement of these empty cells.

На фиг.4 схематично показан пример неудачного построения светоизлучающей матрицы с размещением 3 гирлянд последовательно соединенных светоизлучающих элементов при заданной величине стороны квадратной подложки, равной 9 длинам сторон квадратных ячеек светоизлучающих элементов.Figure 4 schematically shows an example of an unsuccessful construction of a light-emitting matrix with the placement of 3 garlands of series-connected light-emitting elements for a given size of the side of the square substrate equal to 9 lengths of the sides of the square cells of the light-emitting elements.

На фиг.5 схематично показан пример правильного построения этой светоизлучающей матрицы.Figure 5 schematically shows an example of the correct construction of this light-emitting matrix.

На фиг.6 схематично показан первый неудачный пример для разбора последовательностей построения светоизлучающей матрицы с размещением 5 гирлянд последовательно соединенных светоизлучающих элементов при заданной величине стороны квадратной подложки, равной 15 длинам сторон квадратных ячеек светоизлучающих элементов.6 schematically shows a first unsuccessful example for parsing sequences of constructing a light-emitting matrix with the placement of 5 garlands of series-connected light-emitting elements for a given value of the side of the square substrate equal to 15 lengths of the sides of the square cells of the light-emitting elements.

На фиг.7 схематично показан второй неудачный пример для разбора последовательностей построения светоизлучающей этой матрицы.Fig. 7 schematically shows a second unsuccessful example for parsing the sequences of constructing this light-emitting matrix.

На фиг.8 схематично показан третий неудачный пример для разбора последовательностей построения светоизлучающей этой матрицы.On Fig schematically shows a third unsuccessful example for parsing the sequences of construction of the light-emitting of this matrix.

На фиг.9 схематично показан удачный пример для разбора последовательностей построения светоизлучающей этой матрицы.Figure 9 schematically shows a successful example for parsing the sequences of construction of the light-emitting of this matrix.

Способ реализуют следующим образом. Пусть подложка 1 светоизлучающей матрицы 2 и ячейки светоизлучающих элементов 3 имеют квадратную форму (фиг.1). Вся подложка заполняется виртуальной сеткой 4 с размерами ячеек, равными стороне квадрата ячейки светоизлучающего элемента 3. По поставленным условиям размещения последовательно соединенных светоизлучающих элементов 3 в гирлянды 5, их количеству, количеству ячеек светоизлучающих элементов 3, размещаемых на краю стороны квадрата подложки 1, требуемому падению напряжения на параллельно соединенных гирляндах 5 светоизлучающей матрицы 2 и коэффициенту полезного заполнения светоизлучающих элементов 3 на краю одной из сторон подложки 1 произвольно размещают исходные контактные площадки 6 в количестве, соответствующем количеству размещаемых гирлянд 5 светоизлучающих элементов 3. Далее выбирают любую одну из сторон подложки, определяемую конструктивными соображениями, и размещают на ее краю конечную контактную группу 7 соединения гирлянд 5 светоизлучающих элементов 3.The method is implemented as follows. Let the substrate 1 of the light-emitting matrix 2 and the cells of the light-emitting elements 3 have a square shape (figure 1). The entire substrate is filled with a virtual grid 4 with cell sizes equal to the square side of the cell of the light emitting element 3. According to the set conditions for the placement of sequentially connected light emitting elements 3 in the garlands 5, their number, the number of cells of the light emitting elements 3 placed on the edge of the side of the square of the substrate 1, the required drop voltage across the parallel-connected garlands 5 of the light-emitting matrix 2 and the coefficient of useful filling of the light-emitting elements 3 on the edge of one of the sides of the substrate 1 produces Aulnay arranged initial contact pads 6 in an amount corresponding to the amount placed strings 5-emitting elements 3. Next, choose any one of the substrate sides, defined by design considerations, and is placed on its end edge a contact group 7 the compound 5 garlands of light emitting elements 3.

Для начала зададим количество светоизлучающих элементов 3, размещаемых в стороне подложки 1, и обозначим их символом - «а», количество гирлянд 5 последовательно соединенных светоизлучающих элементов 3 символом - «K».To begin with, let us set the number of light-emitting elements 3 placed on the side of the substrate 1 and designate them with the symbol “a”, the number of garlands 5 of series-connected light-emitting elements 3 with the symbol “K”.

Поскольку подложка 1 - квадратная, то виртуальное количество возможных светоизлучающих элементов 3 будет равно квадрату количества светоизлучающих элементов 3, размещаемых на краю стороны подложки 1, т.е. - а². Но из этого значения неактивными оказываются две группы контактных площадок 6 и 7. Активна только их разность от общего количества светоизлучающих элементов 3 (а²-2•K). Теперь определим количество светоизлучающих элементов «g», размещаемых в гирлянде 5, как отношение упомянутой разницы к количеству гирлянд «К».Since the substrate 1 is square, the virtual number of possible light-emitting elements 3 will be equal to the square of the number of light-emitting elements 3 placed on the edge of the side of the substrate 1, i.e. - a ² . But from this value, two groups of contact pads 6 and 7 are inactive. Only their difference from the total number of light-emitting elements 3 (a ² -2 • K) is active. Now we define the number of light-emitting elements "g" placed in the garland 5, as the ratio of the mentioned difference to the number of garlands "K".

В этом случае возможен остаток «q» и его целочисленное значение определим какIn this case, the remainder “q” is possible and its integer value is defined as

Из выражений (1) и (2) в процентном отношении определим «δ», пассивную часть светоизлучающих элементов 3, занимаемую контактными площадками 6 и 7 и пустыми ячейками 8 (фиг.1), остатка «q»,From the expressions (1) and (2) in percentage terms we define "δ", the passive part of the light-emitting elements 3, occupied by the contact pads 6 and 7 and empty cells 8 (figure 1), the remainder "q",

.

Ограничившись максимальными величинами а=18 и K=10, сведем данные этих вычислений в таблицу 1, а по ее результатам, ограничившись максимальным количеством «g» светоизлучающих элементов 3 в гирлянде 5, g=31, и при падении напряжения на одном светоизлучающем элементе, равном 3,2 вольта, определим падение напряжения «Ug» на гирлянде 5 в зависимости от количества «g» в ней светоизлучающих элементов 3, а также при количестве гирлянд «K» - картину распределения остатков «q» и пассивную часть «δ», данные сведем в таблицу 2. Символом «звездочка» - * - обозначим отсутствие остатка «q», т.е. в этом случае пассивными оказываются только контактные группы 6 и 7.By limiting ourselves to the maximum values of a = 18 and K = 10, we summarize the data of these calculations in Table 1, and according to its results, limiting ourselves to the maximum number of “g” light-emitting elements 3 in the garland 5, g = 31, and when the voltage drops on one light-emitting element, equal to 3.2 volts, we determine the voltage drop “Ug” on the garland 5 depending on the number “g” of light-emitting elements 3 in it, and also when the number of garlands “K” is the distribution of residues “q” and the passive part “δ”, the data are summarized in table 2. The symbol "asterisk" - * - denote about the absence of the remainder “q”, i.e. in this case, only contact groups 6 and 7 are passive.

В таблицах 1 и 2 жирными линиями выделим зоны «δ» в процентном отношении больше 30, до 30, до 20, до 10 и меньше 5 процентов, из которых разработчик может выбрать нужные параметры светоизлучающей матрицы.In Tables 1 and 2, we highlight the “δ” zones in bold lines as a percentage of more than 30, up to 30, up to 20, up to 10 and less than 5 percent, from which the developer can choose the necessary parameters of the light-emitting matrix.

Из этих таблиц следует, что наилучшее использование ресурса ячеек светоизлучающих элементов 3 в светоизлучающей матрице 2 происходит при увеличении количества «а» элементов в стороне подложки 1 и уменьшении количества гирлянд 5. Разумеется, разработчику требуется найти компромисс между максимальным использованием ресурса ячеек светоизлучающих элементов 3 в светоизлучающей матрице 2, надежностью, т.е. выбором требуемого количества гирлянд 5, и требуемым падением напряжения на гирляндах 5 светоизлучающей матрицы 2.From these tables it follows that the best use of the resource of the cells of the light-emitting elements 3 in the light-emitting matrix 2 occurs when the number of “a” elements in the side of the substrate 1 increases and the number of daisies 5 decreases. Of course, the developer needs to find a compromise between the maximum use of the resource of the cells of the light-emitting elements 3 in light emitting matrix 2, reliability, i.e. the choice of the required number of garlands 5, and the required voltage drop on the garlands 5 of the light-emitting matrix 2.

Пусть требуется создать 70-вольтовую светоизлучающую матрицу 2 и в распоряжении имеется подложка 1 с размером стороны «а», равным размерам 14 сторон светоизлучающих элементов 3. Из таблицы 2 узнаем, что при заданном напряжении требуется количество светоизлучающих элементов 3 в гирлянде 5, g=22. Из таблицы 1 по количеству элементов «g» и «а» узнаем, что этому соответствует количество гирлянд, K=8 и остаток q=4. Такая матрица 2 находится в зоне «δ» не более 20% пассивного заполнения. Проверим конкретно из выражения (3)Suppose that you want to create a 70-volt light-emitting matrix 2 and have a substrate 1 with a side size “a” equal to the size of 14 sides of the light-emitting elements 3. From table 2 we find out that for a given voltage the number of light-emitting elements 3 in the garland 5 is required, g = 22. From table 1 by the number of elements "g" and "a" we find out that this corresponds to the number of garlands, K = 8 and the remainder q = 4. Such a matrix 2 is in the zone "δ" of not more than 20% passive filling. We check specifically from the expression (3)

δ=(2•K+q)• 100%/a²=(16+4)•100/196=10,2%,δ = (2 • K + q) • 100% / a ² = (16 + 4) • 100/196 = 10.2%,

т.е. практически приближается к норме 10% допуска. Если результатом удовлетворены, то начинаем построение светоизлучающей матрицы 2.those. almost close to the norm of 10% tolerance. If the result is satisfied, then we begin the construction of the light-emitting matrix 2.

Расположим входящую группу контактов 6 на краю левой стороны подложки 1, примыкающих к краю верхней стороны, исходящую группу контактов 7 на краю правой стороны подложки 1, примыкающей к нижней стороне. Контакты в группах 6 и 7 могут быть как соединены, так и изолированы друг от друга, в данном случае это не имеет принципиального значения. Размещаемые на фигуре 1 гирлянды 5 для наглядности выделим чередующимся затемнением.We arrange the incoming group of contacts 6 on the edge of the left side of the substrate 1 adjacent to the edge of the upper side, the outgoing group of contacts 7 on the edge of the right side of the substrate 1 adjacent to the lower side. Contacts in groups 6 and 7 can be either connected or isolated from each other, in this case it does not matter. The garlands 5 placed on the figure 1 are highlighted by alternating dimming for clarity.

По верхнему и правому краям подложки 1 от первого контакта группы 6 до первого контакта группы 7 подсчитаем укладывающееся количество ячеек 3, их оказывается - 18. Разность общего количества ячеек 3 в гирлянде 5 и подсчитанных, (22-18)=4, - четная. Значит, расположение контактных групп 6 и 7 выбрано правильно и смещение на одну позицию той или иной группы не требуется. Обозначим зигзагом 9 вырожденную стрелку направления последовательного соединения светоизлучающих элементов 3 в гирлянде 5 от одной контактной ячейки 6 до другой 7. Оставшиеся 4 ячейки 3 первой гирлянды 5 можно разместить произвольно, но следует учитывать, что крайним ячейкам 3 нельзя приближаться к контактной исходной группе 6 менее чем на количество ячеек, достаточное для того, чтобы были свободны пути для трассировки следующих гирлянд 5. Для наглядности размещаемые гирлянды 5 выделяем чередующимся затемнением. На фигуре 1 показана трассировка сформированной первой гирлянды 5.On the upper and right edges of the substrate 1, from the first contact of group 6 to the first contact of group 7, we calculate the stacking number of cells 3, they turn out to be 18. The difference in the total number of cells 3 in garland 5 and counted, (22-18) = 4, is even. This means that the location of contact groups 6 and 7 is chosen correctly and an offset by one position of one or another group is not required. We denote by zigzag 9 the degenerate arrow of the direction of the serial connection of the light-emitting elements 3 in the garland 5 from one contact cell 6 to another 7. The remaining 4 cells 3 of the first garland 5 can be placed arbitrarily, but it should be noted that the extreme cells 3 cannot be closer to the contact initial group 6 less than the number of cells sufficient to ensure that there are clear paths for tracing the following garlands 5. For clarity, placed garlands 5 highlight alternating dimming. Figure 1 shows a trace of the formed first garland 5.

Жирными линиями показаны изолирующие дорожки 10. В данном случае показанный лабиринт соединений ячеек 3 (фиг.1) однозначен - любая другая трассировка - тупиковая и до седьмой гирлянды трассировку производим аналогично, хотя существует некоторое поле свободы размещения, учитывая и пустые ячейки 8, например, расчленив их группу. Оставшуюся группу 8 пустых ячеек также можно разместить несколькими вариантами, но следует учитывать, чтобы в оставшихся седьмой и восьмой гирляндах не возникало тупиковых ситуаций. В данном случае на фигуре 1 из эстетических соображений выбрано размещение группы 8 ближе к краю, хотя можно было бы разместить ее и на краю подложки 1.Bold lines show insulating paths 10. In this case, the labyrinth of the connection of cells 3 (Fig. 1) is unambiguous - any other trace is dead-end and we trace the same way up to the seventh garland, although there is a certain field of freedom of placement, taking into account empty cells 8, for example, dismembering their group. The remaining group of 8 empty cells can also be placed in several options, but it should be taken into account that no deadlocks occur in the remaining seventh and eighth garlands. In this case, in figure 1, for aesthetic reasons, the group 8 was selected closer to the edge, although it could be placed on the edge of the substrate 1.

Анализируя данные таблицы 2, замечаем, что в строках для количеств гирлянд «g», равных 21, 24, 27, 29, отсутствуют приемлемые значения количества гирлянд «K», а из таблицы 1 отмечаем, что допустим для K=2 и g=21 при а=7 наиболее близким и оптимальным является число g=22 с остатком q=1 и, соответственно, если будем уменьшать количество элементов в гирляндах, то будет и возрастать остаток «q» с дискретностью K=2, т.е. для g=21, q=3, для g=20, q=5, и т.д, при необходимости уменьшать количество элементов в гирлянде от оптимального значения. Аналогично и для g=24, из таблицы 2 наиболее близким является значение g=25 при K=3. В таблице 1 это соответствует размеру подложки 1 при а=9, уменьшение количества элементов в гирлянде теперь будет приводить к возрастанию остатка «q» с дискретностью K=3. Для других отмеченных значений количества элементов «g» в гирлянде поступают аналогично.Analyzing the data of table 2, we notice that in the rows for the number of garlands "g" equal to 21, 24, 27, 29, there are no acceptable values for the number of garlands "K", and from table 1 we note that it is permissible for K = 2 and g = 21 for a = 7, the closest and optimal is the number g = 22 with the remainder q = 1 and, accordingly, if we reduce the number of elements in the garlands, then the remainder “q” will also increase with discreteness K = 2, that is, for g = 21, q = 3, for g = 20, q = 5, etc., if necessary, reduce the number of elements in the garland from the optimal value. Similarly for g = 24, from table 2 the closest is the value g = 25 at K = 3. In table 1, this corresponds to the size of the substrate 1 at a = 9, a decrease in the number of elements in the garland will now lead to an increase in the remainder “q” with a resolution of K = 3. For other marked values of the number of elements "g" in the garland do the same.

Из этого следует, что всегда можно найти компромисс между предъявляемыми требованиями по количеству элементов «g» в гирлянде, количеству «K» гирлянд и величине «δ» пассивного заполнения матрицы 2.From this it follows that a compromise can always be found between the requirements for the number of elements “g” in the garland, the number of “K” garlands and the value “δ” of the passive filling of matrix 2.

Итак, рассмотрим матрицу 2 с параметрами - а=7, K=2, g=21, q=3. Из таблицы 2 напряжение на гирляндах равно 67,2 вольта. Из выражения 3 определим пассивную частьSo, consider matrix 2 with parameters - a = 7, K = 2, g = 21, q = 3. From table 2, the voltage across the daisies is 67.2 volts. From expression 3 we define the passive part

δ=(2•K+q)•100%/a²=(4+3)•100/49=14,3%.δ = (2 • K + q) • 100% / a ² = (4 + 3) • 100/49 = 14.3%.

По виртуальной сетке 4 на подложке 1 (фиг.2) разместим по краю ее левой стороны вверху контактную группу 6 и внизу контактную группу 7. По краю периметра матрицы по виртуальной сетке 4 от ячейки 11 по ячейку 12, примыкающих соответственно к контактам 6-1 и 7-1, подсчитаем количество ячеек 3. В этом случае их число оказывается равным 17. В данном случае по расчету g=21 и тогда разность этих значений равна 4, т.е. четная. Расположение групп контактных ячеек 6 и 7 выбрано правильно. Разместим из этой разности симметрично группы 13 и 14 по две ячейки 3 примыкающими с правой стороны к ячейкам периметра вверху и внизу. В результате у нас оформилась граница гирлянды 5-1. Выделим ее жирной линией, обозначающей изолирующие дорожки 10. Теперь проложим путь последовательных соединений элементов 3, обозначая его вырожденной стрелкой 9, вводя требуемые дополнительные изолирующие дорожки 10 для формирования лабиринтного пути, избегая тупиковых соединений. На фиг.2 уложенная гирлянда 5-1, последовательно соединенных светоизлучающих элементов 3, для наглядности выделена затемнением.On a virtual grid 4 on a substrate 1 (Fig. 2), we place a contact group 6 at the top of the left side and a contact group 7 at the bottom. Along the edge of the matrix perimeter, along a virtual grid 4 from cell 11 through cell 12, adjacent to contacts 6-1, respectively and 7-1, we count the number of cells 3. In this case, their number is equal to 17. In this case, according to the calculation, g = 21 and then the difference of these values is 4, i.e. even. The location of the groups of contact cells 6 and 7 is selected correctly. From this difference we place symmetrically the groups 13 and 14 in two cells 3 adjacent to the cells of the perimeter on the top and bottom on the right side. As a result, the border of the garland 5-1 took shape. We select it with a thick line denoting the insulating paths 10. Now we will lay the path of consecutive connections of the elements 3, denoting it by a degenerate arrow 9, introducing the required additional insulating paths 10 to form the labyrinth path, avoiding deadlocks. In Fig.2, a stacked garland 5-1 of series-connected light-emitting elements 3 is highlighted by dimming for clarity.

Для формирования второй гирлянды 5-2 с контактами 6-2, 7-2, начиная с ячейки 15 по периметру сформированной гирлянды 5-1 по ячейку 16, подсчитаем количество ячеек 3. Их оказывается 13. Разность (21-13)=8 - четная. Разместим группу 8 остатка из 3 пустых ячеек у края левой стороны между контактными группами 6 и 7. Если принять путь трассировки соединений гирлянды 5-2 по периметру гирлянды 5-1 от ячейки 15 до ячеек 16 и 17, то оставшийся остаток равен 6 и смело можем разделить эти ячейки изолирующей дорожкой, сформировав зигзаг от ячейки 17 до ячейки 16. Выделим границы гирлянды жирными линиями изолирующих дорожек, гирлянду 5-2, и обозначим стрелками 9 путь ее трассировки. Матрица 2 - сформирована.To form the second garland 5-2 with contacts 6-2, 7-2, starting from cell 15 along the perimeter of the formed garland 5-1 along cell 16, we count the number of cells 3. There are 13 of them. Difference (21-13) = 8 - even. We place group 8 of the remainder of 3 empty cells at the edge of the left side between contact groups 6 and 7. If we take the path of tracing the garland 5-2 around the perimeter of garland 5-1 from cell 15 to cells 16 and 17, then the remaining remainder is 6 and bold we can separate these cells with an insulating track, forming a zigzag from cell 17 to cell 16. Select the borders of the garland with bold lines of insulating paths, garland 5-2, and mark the path of its tracing with arrows 9. Matrix 2 - formed.

Однако если разработчику матрицы 2 не понравится из различных соображений расположение группы пустых ячеек 8, то их можно разбить на части, как показано в одном из возможных вариантов на фигуре 3.However, if, for various reasons, the developer of matrix 2 does not like the location of the group of empty cells 8, then they can be divided into parts, as shown in one of the possible options in figure 3.

Рассмотрим следующий, пусть неудачный, пример. Зададим условие, чтобы при количестве гирлянд, K=3, элементы 3 матрицы 2 в гирлянде 5-1 легли только по краю периметра подложки 1. Это может произойти при условии, когда количество элементов «g» в гирлянде равно количеству умещающихся элементов 3 по краю трех сторон подложки 1, Заданное условие выполним, приравняв выражение 1 количеству умещающихся элементов 3 по краю трех сторон подложки 1.Consider the following, albeit unsuccessful, example. Let us set the condition that, with the number of garlands, K = 3, the elements 3 of the matrix 2 in the garland 5-1 lie only along the edge of the perimeter of the substrate 1. This can happen under the condition that the number of elements “g” in the garland is equal to the number of fit elements 3 along the edge three sides of the substrate 1, the specified condition is satisfied, equating expression 1 to the number of fit elements 3 along the edge of the three sides of the substrate 1.

a²-2•K=3•a•K-2•Ka ² -2 • K = 3 • a • K-2 • K

а²=3•а•Ka ² = 3 • a • K

а=3•K=3•3=9a = 3 • K = 3 • 3 = 9

Из таблицы 1 находим, что количество светоизлучающих элементов 3 в гирлянде g=25, без остатка, q=0. А из таблицы 2 - напряжение U_g на гирлянде 5 равно 80 вольтам. Из выражения 3 определим конкретное значение пассивной частиFrom table 1 we find that the number of light-emitting elements 3 in the garland g = 25, without residue, q = 0. And from table 2 - the voltage U _g on the garland 5 is 80 volts. From expression 3 we determine the specific value of the passive part

δ=(2•K+q)•100%/a²=(6+0)•100/81=7,4%.δ = (2 • K + q) • 100% / a ² = (6 + 0) • 100/81 = 7.4%.

Пусть, фиг.4, на виртуальной сетке 4 подложки 1 расположим симметрично гирлянду 5-1 по краям верхней, правой и нижней сторон. Тогда между контактными группами 6 и 7 останется одна ячейка 18. Выделим для гирлянды 5-1 изолирующие дорожки 10 жирными линиями. Для наглядности трассировку гирлянды 5-1 стрелками 9 затемним. Для второй гирлянды 5-2 подсчитаем количество ячеек 3, укладывающихся по периметру гирлянды 5-1 с ячейки 15 по ячейку 16. Их количество равно 21. Разница равна (25-21)=4. Поделим ее надвое и группы присоединим соответственно к ячейкам 15 и 16. Очертим границы гирлянды 5-2 и произведем трассировку последовательных соединений элементов 3, обозначив ее стрелками 9. Теперь заодно и сформировались границы гирлянды 5-3. Подсчитаем количество уложенных ячеек 3 в этой гирлянде. Количество их точно соответствует заданному, g=25. Начнем встречную трассировку гирлянды 5-3 по периметру гирлянды 5-2. Соответственно, на путях трассировки у ячеек 20 и 21 для ячейки 22 возникает тупиковая ситуация трассировки - то ли направиться в сторону ячейки 23, то ли - в сторону ячейки 24. Неудача. Все любые другие комбинации трассировки приводят к тому же результату. Поэтому этот вариант формирования матрицы 2 отбрасываем.Let, figure 4, on a virtual grid 4 of the substrate 1, we arrange symmetrically a garland 5-1 at the edges of the upper, right and lower sides. Then, one cell 18 remains between the contact groups 6 and 7. For the garland 5-1, we isolate the insulating paths 10 in bold lines. For clarity, trace the garland 5-1 arrows 9 darken. For the second garland 5-2, we count the number of cells 3, stacking around the perimeter of the garland 5-1 from cell 15 to cell 16. Their number is 21. The difference is (25-21) = 4. Divide it in two and attach the groups respectively to cells 15 and 16. We outline the borders of the garland 5-2 and trace the serial connections of elements 3, denoting it with arrows 9. Now, at the same time, the borders of the garland 5-3 are formed. Count the number of stacked cells 3 in this garland. Their number exactly corresponds to the given, g = 25. We begin the oncoming tracing of the garland 5-3 around the perimeter of the garland 5-2. Accordingly, on the trace paths in cells 20 and 21 for cell 22, a deadlock occurs in the trace — either head towards cell 23, or toward cell 24. Failure. All any other trace combinations produce the same result. Therefore, this option for the formation of matrix 2 is discarded.

Однако если нарушить симметрию и сместить на одну ячейку контактные группы 6 и 7, не изменяя промежутка между ними, к верхнему краю подложки 1 (фиг.5), то получим возможность реализовать заданные параметры матрицы 2.However, if the symmetry is broken and the contact groups 6 and 7 are shifted by one cell, without changing the gap between them, to the upper edge of the substrate 1 (Fig. 5), we will be able to realize the given parameters of the matrix 2.

Аналогично, произведем трассировку (фиг.5) гирлянд 5-1 и 5-2 и в образованной границе гирлянды 5-3 по периметру границы гирлянды 5-2 подсчитаем количество элементов 3. Их количество равно 19, а количество недостающих ячеек 3 равно (25-19)=6. Разделяя образованный аппендикс и ячейки 25 и 26 изолирующей дорожкой 27, получаем беспрепятственную возможность трассировки гирлянды 5-3. Для наглядности ее затемним. Формирование размещения гирлянд 5 светоизлучающей матрицы 2 завершено.Similarly, we will trace (Fig. 5) the garlands 5-1 and 5-2 and in the formed border of the garland 5-3 along the perimeter of the border of the garland 5-2 we will count the number of elements 3. Their number is 19, and the number of missing cells 3 is (25 -19) = 6. Separating the formed appendix and cells 25 and 26 with an insulating path 27, we get the unimpeded possibility of tracing the garland 5-3. For clarity, we darken it. The formation of the placement of the garlands 5 of the light emitting matrix 2 is completed.

Усложним задачу формирования матрицы 2 и выберем ее основные данные, а=15 и K=5. Из таблицы 1 находим количество элементов 3 последовательного соединения в гирлянде, g=43 и остаток q=0. Из таблицы 1 - пассивная часть δ<5%. Конкретно,We complicate the task of forming matrix 2 and choose its main data, a = 15 and K = 5. From table 1 we find the number of elements 3 of the serial connection in the garland, g = 43 and the remainder q = 0. From table 1 - the passive part δ <5%. Specifically,

δ=(2•K+q)•100%/a²=(10+0)•100/225=4,4%.δ = (2 • K + q) • 100% / a ² = (10 + 0) • 100/225 = 4.4%.

Напряжение «U_g» на гирляндах при падении напряжения «U_э» на одном светоизлучающем элементе, равном 3,2 вольта, соответственно, равноThe voltage "U _g " on the garlands when the voltage drop "U _e " on one light-emitting element equal to 3.2 volts, respectively, is equal to

U_g=U_э•g=3,2•43=137,6 В.U _g = U _{e •} g = 3.2 • 43 = 137.6 V.

Разработчику матрицы 2 для понятия способа трассировки, без навязывания уже готовой трассировки гирлянд, лучше всего повторять на чистой виртуальной сетке 4 подложки 1.For the developer of matrix 2, for the concept of the method of tracing, without imposing an already finished tracing of garlands, it is best to repeat 4 substrates 1 on a clean virtual grid.

Расположим (фиг.6) контактную группу 6 из 5 ячеек посередине левого края в виртуальной сетке 4 подложки 1 и вторую аналогичную контактную группу 7 посередине нижнего края подложки 1. Подсчитаем количество ячеек по периметру подложки 1 для будущей гирлянды 51 от ячейки 11 по ячейку 12. Их - 37. Разница между расчетным значением количества ячеек «g» в гирлянде и количеством ячеек по периметру (43-37)=6 - четная. В данном случае, во избежание лишних построений до конечного результата, проверим количество ячеек в последней проблемной гирлянде 5-5 по периметру левого, верхнего, правого и нижнего краев подложки 1 от ячейки 28 по ячейку 29. Их - 9. Разность (43-9)=34 - четная. Ограничим возможное поле гирлянды 5-5 из 43 элементов 3 изолирующей линией 10. В результате получаем квадрат 30, 6×6, за исключением двух контактных ячеек, содержащий (36-2)=34 активные ячейки. Разность равна (43-34)=9. Отделим границами ячейки предыдущих гирлянд от их контактных ячеек и присоединим оставшиеся ячейки разности в виде квадрата 31, 3×3, к предыдущему квадрату 30. Из появившегося очертания границы 10 очертания поля гирлянды 5-5 видно, что есть только два пути входа с ячейки 32 и выхода к ячейке 33 из квадрата 31. Однако к ячейке 33 невозможно произвести трассировку последовательных соединений элементов 3, т.к. она застревает в тупиковой ячейке 34. Все, построение матрицы 2 в данном варианте расположения контактных групп 6 и 7 - невозможно.We will arrange (Fig. 6) a contact group 6 of 5 cells in the middle of the left edge in the virtual grid 4 of the substrate 1 and a second similar contact group 7 in the middle of the lower edge of the substrate 1. Count the number of cells along the perimeter of the substrate 1 for future garland 51 from cell 11 to cell 12 Their number is 37. The difference between the calculated value of the number of cells “g” in the garland and the number of cells along the perimeter (43-37) = 6 is even. In this case, in order to avoid unnecessary constructions to the final result, we will check the number of cells in the last problem garland 5-5 around the perimeter of the left, upper, right and lower edges of the substrate 1 from cell 28 to cell 29. There are 9. The difference (43-9 ) = 34 is even. We limit the possible field of the garland 5-5 of 43 elements 3 to an isolating line 10. As a result, we obtain a square of 30, 6 × 6, with the exception of two contact cells containing (36-2) = 34 active cells. The difference is (43-34) = 9. Separate the borders of the cells of the previous garlands from their contact cells and attach the remaining difference cells in the form of a square 31, 3 × 3 to the previous square 30. From the outlined outline of border 10 of the outline of the field of garland 5-5, it is clear that there are only two entry routes from cell 32 and exit to cell 33 from square 31. However, to cell 33 it is impossible to trace the serial connections of elements 3, because it gets stuck in dead-end cell 34. Everything, the construction of matrix 2 in this embodiment of the arrangement of contact groups 6 and 7 is impossible.

Делаем другую попытку. Для этого (фиг.7) сместим на одну ячейку влево относительно исходного варианта (фиг.6) контактную группу 7. Отделив границами 10 предыдущие гирлянды 5-1÷5-4, получаем прямоугольник 30, 6×5, состоящий, за исключением контактных ячеек 6-1 и 7-1, из 28 ячеек. Разность равна (43-28)=15. Сформируем многоугольник 31 из двух прямоугольников, 3×3 и 3×2. Получаем также только две ячейки возможных входа 32 и выхода 33 для трассировки последовательных соединений элементов 3 в многоугольнике 31. В приведенной трассировке она застревает в тупиковой ячейке 34. Дальнейшее построение матрицы 2 невозможно.We make another attempt. To do this (Fig. 7), we will shift contact group 7 to the left of the original version (Fig. 6) of contact group 7. Separating the previous garlands of 5-1 ÷ 5-4 with 10, we get a rectangle of 30.6 × 5, with the exception of contact cells 6-1 and 7-1, out of 28 cells. The difference is (43-28) = 15. We form a polygon 31 of two rectangles, 3 × 3 and 3 × 2. We also get only two cells of possible input 32 and output 33 for tracing serial connections of elements 3 in polygon 31. In the given trace, it gets stuck in dead-end cell 34. Further construction of matrix 2 is impossible.

Произведем следующую попытку. Для этого, наоборот, сместим от исходного значения (фиг.6) контактную группу 7 на одну ячейку вправо (фиг.8). Отделив границы предыдущих гирлянд 5-1÷5-4 от гирлянды 5-5, получаем прямоугольник 30, 6×7, количество активных ячеек в котором, за исключением ячеек 6-1 и 7-1, равно 40. Присоединим оставшийся прямоугольник 31. Произведем трассировку последовательных соединений от ячейки 28, без проблем проходим от ячейки 32 через прямоугольник 31 к ячейке 33, но опять застреваем в тупиковой ячейке 43. Построение и этого варианта матрицы 2 невозможно.We will make the following attempt. To do this, on the contrary, we will shift the contact group 7 from one source value (Fig. 6) to one cell to the right (Fig. 8). Separating the boundaries of the previous garlands 5-1 ÷ 5-4 from the garland 5-5, we get a rectangle 30, 6 × 7, the number of active cells in which, with the exception of cells 6-1 and 7-1, is 40. Connect the remaining rectangle 31. We trace the serial connections from cell 28, without problems we pass from cell 32 through rectangle 31 to cell 33, but again we get stuck in dead-end cell 43. It is also impossible to build this variant of matrix 2.

И, наконец (фиг.9), если сместим обе контактные группы 6 и 7 относительно исходного варианта (фиг.6) на одну ячейку в сторону уменьшения ячеек по периметру края подложки 1 от ячейки 11 по ячейку 12 для гирлянды 5-1, получаем четные разности как гирлянды 5-1, так и по периметру края подложки 1 от ячейки 28 по ячейку 29 для гирлянды 5-5, соответственно (43-35)=8 и (43-11)=32. Отделив границами 10 гирлянды 5-1÷5-4, получаем квадрат 30, 7×7, с количеством, за исключением двух 6-1 и 7-1, активных ячеек, равным (49-2)=47, превышающим заданное количество, g=43. Соответственно, разность равна (47-43)=4. Вырежем ее из квадрата 30 и получим границу 10 гирлянды 5-5. Один из возможных вариантов трассировки последовательных соединений гирлянды 5-5 стрелками 9 от элемента 37 по элемент 38 показан на фигуре 9. Для наглядности ее затемним. Теперь сформируем гирлянду 5-1, присоединив остаток из 8 элементов к ячейкам периметра края подложки 1 и проложив трассировку последовательного соединения элементов 3 от элемента 11 по элемент 12, как показано на фигуре 9. Аналогично, как и в предыдущих примерах на фигурах 1, 3 и 5, подсчитаем на фигуре 9 по периметрам предыдущих гирлянд, соответственно, от 15, 18, 35 по 16, 19, 36 ячейку количество ячеек, определим их разность между расчетным значением и произвольно, но, не допуская тупиковых соединений, присоединим их остатки к периметрам формируемых гирлянд. По сформированным границам гирлянд произведем соответствующую трассировку последовательных соединений элементов 3 в гирляндах 5-1÷5-4. При этом желательно соблюдать рекомендацию - не формировать слишком длинных зигзагов в лабиринте трассировки последовательных соединений элементов 3 в гирляндах 5. Это позволит уменьшить требования к величине допустимой разности потенциалов изолирующей дорожки 10 между элементами 3 гирлянд и элементами 3 соседних гирлянд 5. На фигуре 9 для наглядности затемним нечетные гирлянды.And finally (Fig. 9), if we move both contact groups 6 and 7 relative to the original version (Fig. 6) by one cell in the direction of decreasing cells along the perimeter of the edge of the substrate 1 from cell 11 through cell 12 for garland 5-1, we obtain even differences of both the garland 5-1 and the perimeter of the edge of the substrate 1 from the cell 28 along the cell 29 for the garland 5-5, respectively (43-35) = 8 and (43-11) = 32. Separating the borders of 10 garlands 5-1 ÷ 5-4, we obtain a square of 30, 7 × 7, with the number, with the exception of two 6-1 and 7-1, of active cells equal to (49-2) = 47, exceeding the specified number, g = 43. Accordingly, the difference is (47-43) = 4. We cut it out of square 30 and get the border 10 of the garland 5-5. One of the possible options for tracing serial connections of a garland 5-5 by arrows 9 from element 37 to element 38 is shown in figure 9. For clarity, we darken it. Now we will form a garland 5-1 by attaching the remainder of 8 elements to the cells of the perimeter of the edge of the substrate 1 and laying a trace of the serial connection of elements 3 from element 11 to element 12, as shown in figure 9. Similarly, as in the previous examples in figures 1, 3 and 5, we calculate in figure 9 along the perimeters of the previous garlands, respectively, from 15, 18, 35 to 16, 19, 36 cells the number of cells, determine their difference between the calculated value and arbitrarily, but without allowing deadlocks, attach their residues to perimeters of formed rings ND. According to the formed boundaries of the garlands, we will make an appropriate trace of the serial connections of the elements 3 in the garlands 5-1 ÷ 5-4. In this case, it is advisable to comply with the recommendation - do not form too long zigzags in the maze of the tracing of sequential connections of elements 3 in the garlands 5. This will reduce the requirements for the value of the permissible potential difference of the insulating track 10 between the elements 3 of the garlands and the elements 3 of the adjacent garlands 5. In figure 9, for illustration purposes darken the odd garlands.

Из предыдущих примеров построения светоизлучающих матриц делаем выводы.From the previous examples of constructing light-emitting matrices, we draw conclusions.

Разности требуемого количества ячеек в гирляндах и количества ячеек в периметрах гирлянд относительно границ краев подложки и соприкасающихся друг с другом границ гирлянд должны быть четными.The differences between the required number of cells in the garlands and the number of cells in the perimeters of the garlands relative to the boundaries of the edges of the substrate and the boundaries of the garlands in contact with each other should be even.

Если при выборе местоположения контактных ячеек разность от исходного количества ячеек и ячеек периметра оказывается нечетной, то следует сместить любую контактную группу на одну ячейку по краю стороны подложки в любую сторону.If, when choosing the location of the contact cells, the difference from the initial number of cells and the cells of the perimeter is odd, then you should shift any contact group by one cell along the edge of the side of the substrate in any direction.

Если разность - четная, то при конструктивной необходимости сместить контактную группу в любую сторону по периметру края стороны подложки ее смещают на четное количество ячеек.If the difference is even, then if there is a structural need to shift the contact group to either side along the perimeter of the edge of the side of the substrate, it is shifted by an even number of cells.

Однако, в любом случае, если разность оказывается четной, то требуется проверить наличие возможности путей трассировки остальных гирлянд, т.е. формируемая гирлянда не должна преграждать пути формирования остальных гирлянд.However, in any case, if the difference turns out to be even, then it is required to check the possibility of tracing the remaining garlands, i.e. the formed garland should not block the formation of the remaining garlands.

Итак, из всех возможных комбинаций соединений элементов гирлянд нами рассмотрено всего несколько примеров. Рассмотренный порядок действий позволяет избежать ненужных усилий в трассировке тупиковых ситуаций последовательного соединения элементов 3 в гирляндах 5. Естественно, это приводит к некоторым ограничениям в проектировании светоизлучающих матриц 2 для достижения требуемых параметров, однако сохраняется достаточная доля свободы в их выборе. Наличие контактных площадок 6 и 7, хотя и уменьшает долю активных светоизлучающих элементов 3, позволяет производить надежное соединение гирлянд с источниками их питания. Контактные площадки 6 и 7 могут быть как воедино соединенными, так и раздельными, 6-1÷6-5 и 7-1÷7-5 (фиг.9). При раздельном соединении гирлянд в матрице 2 при соответствующей коммутации можно дискретно изменять величину интенсивности излучения матрицы 2, что порождает многофункциональность ее применения. В целях уменьшения количества пассивных элементов в матрице 2 можно комбинировать соединениями контактных площадок и уменьшать их количество вплоть до нуля при соответствующих конструктивных возможностях. Тогда выражение 1 принимает видSo, of all the possible combinations of compounds of garland elements, we have considered only a few examples. The considered procedure allows avoiding unnecessary efforts in tracing deadlocks in series connection of elements 3 in garlands 5. Naturally, this leads to some restrictions in the design of light-emitting matrices 2 to achieve the required parameters, however, a sufficient proportion of freedom in their choice is preserved. The presence of contact pads 6 and 7, although it reduces the proportion of active light-emitting elements 3, allows for reliable connection of garlands with their power sources. Contact pads 6 and 7 can be both connected together and separate, 6-1 ÷ 6-5 and 7-1 ÷ 7-5 (Fig.9). With a separate connection of the daisies in the matrix 2 with the corresponding switching, it is possible to discretely change the radiation intensity of the matrix 2, which gives rise to the multifunctionality of its application. In order to reduce the number of passive elements in the matrix 2, you can combine the connections of the contact pads and reduce their number down to zero with the corresponding design capabilities. Then expression 1 takes the form

,

где k - общее количество контактных площадок, а K - по прежнему количество гирлянд в матрице 2. Соответственно изменяются выражения 2 и 3.where k is the total number of contact pads, and K is still the number of garlands in the matrix 2. Correspondingly, expressions 2 and 3 change.

и

and

.

На выходе изготовления в технологическом процессе светоизлучающей матрицы 2 в ходе тестовой проверки раздельное соединение гирлянд в матрице 2 позволяет сразу обнаружить дефектные гирлянды и без дополнительных процедур классифицировать тестируемые матрицы, что немаловажно в технологическом процессе для выхода годных изделий. При достаточном количестве запланированных гирлянд в матрице 2 высока вероятность выхода годной хотя бы одной гирлянды.At the output of the production in the technological process of the light-emitting matrix 2 during the test check, the separate connection of the daisies in the matrix 2 allows you to immediately detect defective daisies and without additional procedures to classify the matrices under test, which is important in the technological process for the yield of suitable products. With a sufficient number of planned garlands in matrix 2, there is a high probability of output of at least one garland.

ЛитератураLiterature

1. Компоненты и технологии, №7, 2005, «Почему светодиоды не всегда работают так, как хотят их производители».1. Components and technologies, No. 7, 2005, “Why LEDs do not always work the way their manufacturers want.”

2. Компоненты и технологии, №7, 2007, «Новый светодиодный источник света».2. Components and Technologies, No. 7, 2007, “New LED Light Source”.

3. Электронные компоненты, №8, 2009, «Светодиодные источники питания Mean Well».3. Electronic components, No. 8, 2009, “Mean Well LED Power Supplies”.

4. RU 2426200 C1, H01L 33/00 от 15.03.2010, «Способ формирования и проверки светодиодных матриц».4. RU 2426200 C1, H01L 33/00 dated 03/15/2010, "Method for the formation and verification of LED matrices."

5. RU 2005103616 А, 10.10.2005, «Светоизлучающее устройство, содержащее светоизлучающие элементы» (прототип).5. RU 2005103616 A, 10.10.2005, “Light-emitting device containing light-emitting elements” (prototype).

Claims

1. A method of forming light-emitting matrices, including a technological cycle from placement in integral design by known methods on a square or rectangular substrate, the formation of light-emitting elements with discreteness of square or rectangular areas of the cells of light-emitting elements, contact pads for power supply, spatially spaced on the substrate and of the same size with cells of light-emitting elements, garlands with the same number of light-emitting elements connected in series s, separated by insulating paths for their subsequent parallel connection until the output of the final product - the light emitter, checking its operability and reducing the requirements for uniformity of radiation along the edges of the light beam of the emitter in case of failure of one or more garlands, characterized in that on the edges of the substrate for each garland supply contact pads for power electrodes, close in size to the cells of the light-emitting elements, randomly placed spaced along the edges of the substrate, preferably grouped with a number preferably corresponding to the number of garlands, the number of light-emitting elements in the garland for the required voltage drop on it, the specified functioning and use of the substrate area is determined in relative dependence, based on the number of light-emitting elements placed on the edge of the side of the substrate and the number of specified garlands, when the number of light-emitting elements in garlands is more than two ways of forming sequential connections of light-emitting elements into garlands they are compressed in the form of a labyrinth, avoiding the dead-end paths of the sequential connection of light-emitting elements, while the difference in the number of cells in the garlands and the number of cells that fit in the perimeter of the sides of the substrate or in the perimeters of the touching garlands from one contact cell to the corresponding other, choose even, ensuring the maximum possible density placing garlands of light-emitting elements in the total square field of the substrate for a given value of the voltage drop across the garlands and, accordingly, the quantities of light emitting elements both in garlands and in the number of garlands placed on the edge of the substrate side and in the number of garlands placed in the substrate, while ensuring the intersection of serial connections of light emitting elements in the garlands and the reliability of the functioning of the light emitting matrix in the manufacturing, testing, classification, operation, and also the possible multifunctionality of the light-emitting matrix when separately connecting the power of the garlands of light-emitting elements to the corresponding contact area dkam.

2. The method according to claim 1, characterized in that the number of light-emitting elements in the garland is defined as the ratio of the difference of the square of the number of cells of the light-emitting elements that fits on the edge of the sides of the square substrate and the total number of contact pads to the number of garlands.

3. The method according to claim 2, characterized in that the possible extra cells are formed empty and randomly placed in the cell field of the light-emitting elements of the substrate to eliminate deadlocks in series of light-emitting elements in the garlands.

4. The method according to claim 1, characterized in that if stubbing inevitably leads to deadlocks when placing the garland in the labyrinth of compounds, in this case any group of contact pads is displaced by one cell of light-emitting elements along the edge of the side of the substrate used.

5. The method according to claim 1, characterized in that if it is structurally necessary to displace the contact group on the edge of the substrate to avoid deadlocks in series of light-emitting elements in the garlands, the contact group is displaced along the edge of the substrate by an even number of cells of light-emitting elements.

6. The method according to claim 1, characterized in that the opposite contact pads on the adjacent side of the substrate to the side with the original group of contact pads, as well as the cells of the formed garlands are placed at a distance of not less than the number of cells sufficient for tracing the serial connections of the rest garlands.