În comparație cu alte tehnologii de afișare, afișajele LED au avantajele autoiluminării, performanțe bune de recuperare a culorii, rată de reîmprospătare ridicată, economie de energie și întreținere ușoară. Luminozitatea ridicată, îmbinarea și dimensiunea mare sunt factorii decisivi pentru creșterea rapidă a afișajelor LED în ultimele două decenii. În categoria afișajelor de exterior cu ecran mare, nicio altă tehnologie nu poate concura cu tehnologia de afișare LED.
Cu toate acestea, în trecut, a existat și o lipsă de afișaje LED. De exemplu, distanța dintre margelele lămpii ambalate este mare și rezoluția este scăzută, ceea ce nu este potrivit pentru observarea în interior și de aproape. Pentru a îmbunătăți rezoluția, este necesar să se reducă distanța dintre margele, dar dimensiunea margelelor lămpii este redusă. Deși rezoluția întregului ecran poate fi îmbunătățită, costul va crește rapid, iar costul va fi prea mare pentru a afecta afișajul LED cu pas mic Gama largă de aplicații comerciale. .
În ultimii ani, odată cu eforturile producătorilor de cipuri și producătorilor de ambalaje, producătorilor de circuite IC și producătorilor de ecrane, costul dispozitivelor cu pachet unic a devenit din ce în ce mai mic, dispozitivele cu pachet LED au devenit din ce în ce mai mici, iar pasul pixelilor ecranelor de afișare a devenit din ce în ce mai mic. devin din ce în ce mai mici. Devenind din ce în ce mai mic. Rezoluția din ce în ce mai mare face ca avantajele afișajelor LED cu pas mic din afișajele cu ecran mare de interior să fie din ce în ce mai evidente.
În prezent, LED-urile cu pas mic sunt utilizate în principal în mediile publicitare, stadioane, fundaluri de scenă, inginerie municipală etc. și deschid din când în când piețe în domeniul transporturilor, radiodifuziunii și militare. Se estimează că până în 2018, piața va fi aproape de 10 miliarde. Este previzibil ca în următorii câțiva ani, afișajele LED cu pas mic să extindă din când în când cota de piață, strângând spațiul de piață al retroproiecției DLP. Potrivit estimărilor Everbright Securities Research Institute, până în 2020, distanța mică L
În primul rând, cererea de cipuri LED pentru afișajele LED cu pas mic
Cipul LED este centrul afișajului LED și joacă un rol vital în dezvoltarea LED-urilor cu pas mic. Realizările actuale și dezvoltarea viitoare a afișajelor LED cu pas mic depind de eforturile neîntrerupte ale cipului.
Pe de o parte, pasul punctelor afișajului de interior a scăzut treptat de la P4 în primele zile la P1.5, iar P1.0 și P0.8 sunt în curs de dezvoltare. În mod corespunzător, dimensiunea talonului lămpii a fost redusă de la 3535, 2121 la 1010. Unii producători au dezvoltat dimensiunile 0808 și 0606, iar unii producători dezvoltă dimensiunile 0404.
Este bine cunoscut faptul că dimensiunea mărgelelor de ambalare este redusă, ceea ce necesită inevitabil o reducere a dimensiunii așchiilor. În prezent, aspectul cipurilor obișnuite albastru-verde pentru afișajele cu pas mic este de aproximativ 30 mils2, iar fabricile locale de cipuri au produs în masă cipuri de 25 mils 2 sau chiar 20 mils 2.
Pe de altă parte, produsele externe ale cipului au devenit mai mici și luminozitatea single-core a scăzut, iar o serie de probleme care afectează calitatea afișajului au devenit proeminente.
Prima este cerința în tonuri de gri. Spre deosebire de ecranele de exterior, dificultatea cerințelor pentru ecranele de interior nu constă în luminozitate, ci în tonuri de gri. În prezent, cerința de luminozitate a ecranului mare de interior este de aproximativ 1500 cd/m2-2000 cd/m2, luminozitatea afișajului LED cu pas mic este în general de aproximativ 600 cd/m2-800 cd/m2 și cea mai bună luminozitate pentru lungi- termenul de afișare este de 100 cd. /m2-300cd/m2 sau cam asa ceva.
Una dintre provocările actuale ale ecranelor LED cu pas mic este"lumină scăzută și gri scăzut." Cu alte cuvinte, scara de gri nu este suficientă la luminozitate scăzută. Pentru a completa"lumină scăzută și gri intens", planul actual de pe partea ambalajului este un parantez negru. Deoarece suportul negru reflectă slab pe cip, cip-ul trebuie să aibă suficientă luminozitate.
Al doilea este de a arăta problema medie. În comparație cu ecranele tradiționale, pasul devine mai mic, ceea ce provoacă probleme precum strălucirea ulterioară, întuneric la prima scanare, roșeață scăzută și neuniformitate redusă în tonuri de gri. În prezent, având în vedere problemele de luminozitate, prima scanare și nivelul scăzut de gri, atât partea pachetului, cât și partea de control IC au încercat să atenueze în mod eficient aceste probleme, iar problema medie a luminozității la nivel scăzut de gri a fost, de asemenea, corectată punct de punct. . Tehnologia s-a ușurat. Cu toate acestea, fiind una dintre cauzele principale ale problemei, sunt necesare mai multe eforturi pe partea de cip. În detaliu, luminozitatea medie este mai bună la un curent mic, iar capacitatea parazită este mai bună.
A treia este problema de securitate. Standardul actual al industriei este că valoarea admisibilă a ratei LED-ului mort este de o zece miimi, ceea ce, evident, nu este potrivit pentru afișajele LED cu pas mic. Deoarece densitatea de pixeli a ecranului cu pas mic este relativ mare și intervalul de observare este relativ apropiat, dacă există o lumină moartă în 10.000, efectul este insuportabil. În viitor, cererea pentru rata de dead-light va fi controlată la o sută de miimi sau chiar o milioneme pentru a satisface nevoile de utilizare pe termen lung.
În general, pentru dezvoltarea LED-urilor cu pas mic, cerințele părții cip sunt: reducerea dimensiunii, îmbunătățirea luminozității relative, divergența bună a luminozității la curenți mici, divergența capacității parazitare bună și fiabilitatea ridicată.
În al doilea rând, planul de procesare a cipului
1. Reducerea dimensiunii Reducerea dimensiunii cipului
La exterior, aceasta este o chestiune de design de dimensiune. Se pare că poate fi rezolvată doar prin proiectarea unei dimensiuni mai mici conform cerințelor. Dar reducerea dimensiunii cipului va înceta la infinit? Răspunsul poate fi negativ. Există mai multe motive pentru limitarea reducerii dimensiunii cipului:
(1) Restricții privind prelucrarea ambalajelor. În procesul de ambalare, există doi factori care limitează reducerea dimensiunii așchiilor. Una este limitarea duzei. Cipul trebuie să ridice cip, iar partea scurtă a cipului trebuie să fie mai mare decât diametrul interior al duzei. În prezent, diametrul interior al unei duze rentabile este de aproximativ 80um. A doua este limitarea lipirii firelor. În primul rând, bobina, adică electrodul cip trebuie să fie suficient de mare, altfel fiabilitatea legăturii firului nu poate fi garantată. Cel mai mic diametru al electrodului din industrie este de 45um. În al doilea rând, distanța dintre electrozi trebuie să fie suficient de mare, altfel cele două legături de sârmă vor interfera inevitabil una cu cealaltă.
(2) Limitări ale procesării cipurilor. Procesarea cipului are, de asemenea, două limitări. Una este limitarea planificării dimensiunii. În plus față de limitările capătului pachetului menționat mai sus, dimensiunea electrodului și distanța dintre electrozi, distanța dintre electrozi și MESA, lățimea liniei de marcare, distanța dintre liniile de delimitare a diferitelor straturi etc. au limitările lor, caracteristicile curentului cipului, capacitatea de proces SD și capacitatea de procesare a fotolitografiei. . Sfera de aplicare a restricției detaliate a fost rezolvată. În general, distanța minimă dintre electrodul P și marginea cipului va fi limitată la mai mult de 14 μm.
Al doilea este limitarea capacității de tăiere. Procesul de îmbinare mecanică de tăiere SD + are limitări, iar dimensiunea așchii poate fi prea mică pentru a fi spartă. Pe măsură ce diametrul plachetei crește de la 2 inci la 4 inci sau la 6 inci în viitor, dificultatea de tăiere a lamelor crește, iar dimensiunea așchiilor procesate va crește. Luând ca exemplu un film de 4 inci, dacă lungimea laturii scurte a cipului este mai mică de 90 de microni și raportul de aspect este mai mare de 1,5:1, pierderea de randament va crește semnificativ.
Pe baza motivelor de mai sus, autorul prezice cu îndrăzneală că, după ce dimensiunea cipului este redusă la 17mil2, proiectarea și procesarea cipului poate ajunge la limită. Cu excepția cazului în care există o mare descoperire în schema tehnologiei cu cip, nu există loc de reducere.
2. Luminozitate crescută
Îmbunătățirea luminozității este o temă permanentă pentru cipuri. Fabrica de cipuri optimizează și optimizează efectele cuantice interne prin proceduri epitaxiale și îmbunătățește efectele cuantice externe prin ajustări ale structurii cipului.
Cu toate acestea, pe de o parte, reducerea dimensiunii cipului duce inevitabil la o reducere a zonei care emite lumină, iar luminozitatea cipului scade. Pe de altă parte, pasul punctelor afișajelor cu pas mic este redus, iar cerințele de luminozitate a unui singur cip este redusă. Există o relație complementară între cele două, dar există un rezultat final. În prezent, pentru a reduce costurile, partea de cip scade în principal structura, ceea ce de obicei reduce luminozitatea. Prin urmare, modul de echilibrare a compromisurilor este o problemă la care industria ar trebui să-i acorde atenție.
3. Bifurcare sub curent scăzut
Comparați așa-numitul curent scăzut cu curentul testelor tradiționale cu cipuri de interior și exterior. După cum se arată în figura de mai jos, curba cip IV, cipurile tradiționale de interior și exterior funcționează în zona de lucru liniară, curentul este foarte mare. Cipurile LED cu pas mic trebuie să funcționeze într-o zonă de lucru neliniară aproape de 0, iar curentul este prea mic.
În zona de lucru neliniară, cipul LED este afectat de pragul de comutare a semiconductorilor, iar diferența dintre cipuri este mai evidentă. Pentru a analiza discontinuitatea luminozității și a lungimii de undă a unui cip la scară mare, este ușor de observat că dispersia în zona de lucru neliniară este mult mai mare decât dispersia în zona de lucru liniară. Aceasta este o provocare inerentă cipurilor actuale.
Metoda de rezolvare a acestei probleme este de a optimiza mai întâi direcția de extindere pentru a reduce limita inferioară a zonei de lucru liniare; a doua este optimizarea divizării cipurilor, care distinge diferite cipuri caracteristice.
4. Divergența capacității parazitare
În prezent, nu există nicio condiție pe partea cipului pentru a măsura în mod direct caracteristicile de capacitate ale cipului. Relația dintre caracteristicile capacității și elementele tradiționale de măsurare este încă neclară și așteaptă ca industria să rezume. Direcția de optimizare a cipului este o ajustare unică, iar cealaltă este îmbunătățirea clasificării electrice, dar costul este ridicat și nu este recomandat.
5. Fiabilitate
Fiabilitatea ambalării așchiilor poate fi caracterizată prin diverși parametri în timpul ambalării și îmbătrânirii așchiilor. Dar, în general, factorii care afectează fiabilitatea cipului din spatele ecranului sunt concentrați în principal pe ESD și IR.
ESD se referă la capacitatea de a rezista la electricitatea statică. Potrivit industriei IC, mai mult de 50% dintre defecțiunile cipurilor sunt legate de ESD. Pentru a îmbunătăți fiabilitatea cipului, este necesar să îmbunătățim talentele ESD. Cu toate acestea, sub aceeași placă epitaxială și aceeași structură de cip, dimensiunea cipului devine mai mică, ceea ce duce inevitabil la slăbirea ESD. Acest lucru este direct legat de densitatea curentului și de caracteristicile capacității chipului și nu poate fi rezistat.
IR se referă la scurgerea inversă și este de obicei măsurată la o tensiune inversă fixă. IR reflectă numărul de defecte din interiorul cipului. Cu cât valoarea IR este mai mare, cu atât defectele interne sunt mai evidente.
Pentru a îmbunătăți performanța ESD și IR, trebuie făcute mai multe optimizări în structura epitaxiale și structura cipului. În cazul stocării cipurilor, după specificații stricte, ESD-urile și cipurile cu performanță IR slabă pot fi îndepărtate eficient, îmbunătățind astfel fiabilitatea cipurilor de pe cip.
Patru, rezumat
Pe scurt, odată cu progresul științei și actualizarea vremurilor, dezvoltarea industriei de afișare cu LED-uri a devenit din ce în ce mai populară, dar efectul industriei afișajului s-a îmbunătățit în cele din urmă, iar șomerii au muncit din greu din când în când. timp.
