光泰光电全彩LED显示屏为您解读小间距LED显示屏

 LED显示屏     |      2018-07-11 18:00
不外,一方面芯片尺寸缩小必然导致发光区面积缩小,芯片亮度下降。另一方面,小间距显示屏的点间距缩小,对单芯片亮度需求有下降。两者之间是具有互补的关系,但要留有底线。目前芯片端为了降低成本,主如果在布局上做减法,这凡是要付出亮度降低的价格,因而,若何衡量选择是业者要留意的问题。  所谓的小电流,是相对常规户内、户外芯片试用的电流来说的。如下图所示的芯片I-V曲线,常规户内、户外芯片工作于线性工作区,电流较大。而小间距LED芯片需要工作于接近0点的非线性工作区,电流偏小。  另一方面,芯片概况积的变小,单芯亮度的下降,一系列影响显示质量的问题也变得凸起起来。  LED显示屏比拟其他显示手艺,具有自觉光、色彩还原度优异、刷新率高、省电、高亮度、通过拼接可实现超大尺寸这两个特征,是LED显示屏在过去二十年高速增加的决定性要素。在超大屏幕室外显示范畴,迄今还没有其他手艺可以或许与LED显示手艺相抗衡。  起首是对于灰度的要求。与户外屏分歧,户内屏需求的难点不在于亮度而在于灰度。目前户内大间距屏的亮度需求是1500 cd/m2 -2000 cd/m2摆布,小间距LED显示屏的亮度一般在600 cd/m2 -800 cd/m2 摆布,而适宜于持久瞩目标显示屏最佳亮度在100 cd/m2 -300cd/m2 摆布。  其二是划裂加工能力的限制。SD划片+机械裂片工艺都有极限,芯片尺寸过小可能无法裂片。当晶圆片直径从2英寸添加到4英寸、或将来添加到6英寸时,划片裂片的难度是随之添加的,也就是说,可加工的芯片尺寸将随之增大。以4寸片为例,若是芯片短边长度小于90m,长宽比大于1.5:1的,良率的丧失将显著添加。  要提拔ESD能力和IR表示,必需在外延布局和芯片布局方面做出更多优化。在芯片分档时,通过严酷的分档尺度,能够无效的把ESD能力和IR表示较弱的芯片剔除掉,从而提拔芯片上屏后的靠得住性。  (1)封装加工的限制。封装加工过程中,两个要素限制了芯片尺寸的缩小。一是吸嘴的限制。固晶需要吸收芯片,芯片短边尺寸必需大于吸嘴内径。目前有性价比的吸嘴内径为80um摆布。二是焊线的限制。起首是焊线盘即芯片电极必需足够大,不然焊线靠得住性不克不及包管,业内报道最小电极直径45um;其次是电极之间的间距必需足够大,不然两次焊线间必然会彼此干扰。  目前小间距LED屏幕的难题之一是“低亮低灰”。即在低亮度下的灰度不敷。要实现“低亮高灰”,目前封装端采用的方案是黑支架。因为黑支架对芯片的反光偏弱,所以要求芯片有足够的亮度。  目前芯片端没有前提间接丈量芯片的电容特征。电容特征与常规丈量项目之间的关系尚不开阔爽朗,有待业者去总结。芯片端优化的标的目的一是外延上调整,一是电性分档上的细化,但成本很高,不保举。  芯片端靠得住性能够用芯片封装和老化过程中的各项参数来描述。但总的说来,芯片上屏当前的靠得住性的影响要素,重点在ESD和IR两项。  (2)芯片加工的限制。芯片加工过程中,也有两方面的限制。其一是邦畿结构的限制。全彩LED显示屏除了上述封装端的限制,电极大小,电极间距有要求外,电极与MESA距离、划道宽度、分歧层的鸿沟线间距等都有其限制,芯片的电流特征、SD工艺能力、光刻的加工能力决定了具体限制的范畴。凡是,P电极到芯片边缘的最小距离会限制在14m以上。  数字音视工程网(专注于为会议、批示、演艺、安防、广播、图像展现等数字音视工程范畴搭建高效的电子商务平台,为业内企业供给形式多样的消息办事和增值功能。数字音视网已成为数字音视工程范畴最专业,最权势巨子,最全面的行业资本性垂直媒体。  基于上述缘由,笔者斗胆预测,芯片尺寸缩小到17mil2后,芯片设想和工艺加工能力接近极限,根基再无缩小空间,除非芯片手艺方案有大的冲破。  可是在过去,LED显示屏也有其不足,好比封装灯珠之间间距大,形成分辩率较低,不适合室内和近距离旁观。为了提高分辩率,必需缩小灯珠之间间距,可是灯珠的尺寸缩小,虽然可以或许提拔整屏分辩率,成本也会快速上升,过高的成本影响了小间距LED显示屏的大规模贸易使用。  目前,小间距LED次要使用于告白传媒、体育场馆、舞台布景、市政工程等范畴,而且在交通、广播、戎行等范畴不竭开辟市场。估计到2018年,市场规模接近百亿。能够预测,在将来几年内,小间距LED显示屏将不竭扩展市场份额,并挤占DLP背投的市场空间。据光大证券研究所预测,到2020年,小间距LED显示屏对DLP背投的替代率将达到70%~80%。   总的来说,小间距LED的成长,对芯片段提出的需求是:尺寸缩小,相对亮度提拔,小电流下亮度分歧性好,寄生电容分歧性好,靠得住性高。  作为LED显示屏焦点的LED芯片,在小间距LED成长过程中起到了至关主要的感化。小间距LED显示屏目前的成绩和将来的成长,都依赖于芯片端的不懈勤奋。户内显示屏点间距从晚期的P4,逐渐减小到P1.5,P1.0,还有开辟中的P0.8。与之对应的,灯珠尺寸从3535、2121缩小到1010,有的厂商开辟出0808、0606尺寸,以至有厂商正在研发0404尺寸。  近几年来,借助于芯片制造和封装厂商、IC电路厂商和屏幕制造厂商等的多方勤奋,单封装器件成本越来越低,LED封装器件越来越小,显示屏像素间距越来越小、分辩率越来越高,使得小间距LED显示屏在户内大屏显示方面的劣势越来越较着。  家喻户晓,封装灯珠的尺寸缩小,必然要求芯片尺寸的缩小。目前,市场常见小间距显示屏用蓝绿芯片的概况积为30mil2 摆布,部门芯片厂曾经在量产25mil2 ,以至20mil2 的芯片。  第三是靠得住性问题。现行行业尺度是LED死灯率答应值为万分之一,明显不合用于小间距LED显示屏。因为小间距屏的像素密度大,旁观距离近,若是一万个就有1个死灯,其结果令人无法接管。将来死灯率需要节制在十万分之一以至是百万分之一才能满足持久利用的需求。  笔者从业于蓝绿LED芯片制造行业,处置产物开辟工作多年。下面从产物设想、工艺手艺的角度来阐述小间距LED显示屏的成长对蓝绿LED芯片提出的需求,以及芯片端可能采纳的应对方案。  其次是显示平均性问题。与常规屏比拟,间距变小会呈现余辉、第一扫偏暗、低亮偏红以及低灰不服均等问题。目前,针对余辉、第一扫偏暗和低灰偏红等问题,封装端和IC节制端都做出了勤奋,无效的减缓了这些问题,低灰度下的亮度平均问题也通过逐点校正手艺有所缓解。可是,作为问题的根源之一,芯片端更需要付出勤奋。具体来说,就是小电流下的亮度平均性要好,寄生电容的分歧性要好。  ESD是指抗静电能力。据IC行业报道,50%以上芯片的失效与ESD相关。要提高芯片靠得住性,必需提拔ESD能力。可是,在不异外延片,不异芯片布局的前提下,芯片尺寸变小必然带来ESD能力的减弱。这是与电流密度和芯片电容特征间接相关的,无法抗拒。  应对这个问题的法子起首是外延标的目的的优化,以降低线性工作区下限为主;其次是芯片分光上的优化,将分歧特征芯片区分隔来。  IR是指反向漏电,凡是是在固定反向电压下丈量芯片的反向电流值。IR反映的是芯片内部缺陷的数量。IR值越大,则申明芯片内部缺陷越多。  概况上看,就是邦畿设想的问题,似乎只需按照需要设想更小的邦畿就能处理。可是,芯片尺寸的缩小能否能无限的进行下去呢?谜底能否定的。有如下几个缘由限制着芯片尺寸缩小的程度:  在非线性工作区,LED芯片受半导体开关阈值影响,芯片间的差别更较着。对多量量芯片进行亮度和波长的离散性的阐发,容易看到非线性工作区的离散性弘远于线性工作区。这是目前芯片端的固有挑战。  亮度提拔是芯片端永久的主题。芯片厂通过外延程式优化提拔内量子效应,通过芯片布局调整提拔外量子效应。