У поређењу са другим технологијама екрана, ЛЕД екрани имају предности самоосветљења, одличне репродукције боја, високе стопе освежавања, уштеде енергије и лаког одржавања. Две карактеристике високе осветљености и супер{1}}велике величине које се могу постићи спајањем су одлучујући фактори за брз раст ЛЕД екрана у последње две деценије. У области великог-екрана на отвореном, до сада ниједна друга технологија не може да се такмичи са технологијом ЛЕД екрана.
Али у прошлости су ЛЕД дисплеји имали и своје недостатке, као што је велики размак између упакованих перли лампе, што је резултирало ниском резолуцијом, што није погодно за гледање у затвореном и изблиза. Да би се побољшала резолуција, потребно је смањити размак између перли лампе, али се смањује величина перли лампе. Иако се резолуција целог екрана може побољшати, цена ће брзо расти. Превелик трошак утиче на велику-комерцијалну примену малих-ЛЕД екрана. .
Последњих година, захваљујући напорима произвођача чипова и паковања, произвођача ИЦ кола и произвођача екрана, цена уређаја са једним пакетом је све нижа и нижа, ЛЕД пакети су све мањи и размаци пиксела екрана су постали све мањи и мањи. Резолуција је све већа и већа, чинећи предности малог{0}}ЛЕД екрана у затвореном простору са великим-екранима све очигледнијим.
Тренутно се ЛЕД диоде малог{0}}кона углавном користе у медијима за оглашавање, стадионима, позадинама бина, општинском инжењерингу и другим областима, и настављају да развијају тржишта у транспорту, радиодифузији, војсци и другим областима. Процењује се да ће до 2018. године величина тржишта бити близу десетина милијарди. Може се предвидети да ће у наредних неколико година ЛЕД дисплеј малог{2}}кора наставити да шири свој тржишни удео и заузима тржишни простор ДЛП задње пројекције. Према Цхина Евербригхт Сецуритиес Ресеарцх Институте, до 2020. стопа замене ЛЕД екрана малог{4}}кола за ДЛП задње пројекције достићи ће 70 до 80 процената.
Аутор се бави производњом плаво{0}}зелених ЛЕД чипова и већ дуги низ година се бави развојем производа. Из перспективе дизајна производа и технологије процеса, развој ЛЕД екрана-смалог корака ће разговарати о потражњи за плавим-зеленим ЛЕД чиповима, као ио могућим контрамерама на страни чипа.
2. Потражња ЛЕД екрана-за ЛЕД дисплеј за ЛЕД чиповима
Као језгро ЛЕД екрана, ЛЕД чип игра виталну улогу у развоју малих{0}}ЛЕД диода. Тренутна достигнућа и будући развој малих{1}}ЛЕД екрана се ослањају на сталне напоре на страни чипа.
С једне стране, нагиб тачке унутрашњег екрана је постепено смањен са раног П4 на П1.5, П1.0 и П0.8 у развоју. Сходно томе, величина перле лампе је смањена са 3535 и 2121 на 1010. Неки произвођачи су развили величине 0808 и 0606, а неки произвођачи чак развијају величине 0404.
Као што сви знамо, скупљање упакованих перли лампе ће неизбежно захтевати скупљање величине чипа. Тренутно, површина плаво-зелених чипова за екране малог-кона који се обично користе на тржишту износи око 30 мил2, а неке фабрике чипова већ масовно-производе чипове од 25 мил2 или чак 20 мил2.
С друге стране, како површина чипа постаје мања и светлина једног-језгра опада, низ проблема који утичу на квалитет екрана такође је постао изражен.
прво је захтев за сиву скалу. За разлику од спољашњих екрана, тешкоћа потражње за екранима у затвореном простору не лежи у осветљености већ у сивим тоновима. Тренутно, захтев за осветљењем у затвореном простору са великим-размаком је око 1500 цд/м2 -2000 цд/м2, а осветљеност малог-лед екрана је углавном око 600 цд /м2 -800 цд/м2, а најпогоднији за дуготрајну пажњу Најбоља осветљеност је око 100 цд/м2 -300цд/м2.
Један од актуелних проблема ЛЕД екрана-малог корака је „ниска осветљеност и ниска сива боја“. То јест, сива скала није довољна при малој осветљености. Да би се постигла „мала осветљеност и висока сива“, тренутни крај пакета има црну заграду. Пошто црни носач има слабу рефлексију на чипу, потребно је да чип има довољну осветљеност.
Следећи је проблем униформности приказа. У поређењу са конвенционалним екранима, мањи размак ће узроковати проблеме као што су накнадни сјај, тамније прво скенирање, црвенкасто ниска осветљеност и неуједначена ниска сива. Тренутно, као одговор на проблеме као што су накнадни сјај, прво скенирање тамно и ниско сиво и црвено, и страна паковања и страна контроле ИЦ-а уложили су напоре да ефикасно ублаже ове проблеме. Уједначеност осветљења под ниским нијансама сиве је такође коригована тачку по тачку. Технологија је олакшала. Међутим, као један од основних узрока проблема, потребно је више труда на страни чипа. Конкретно, уједначеност осветљености под малом струјом је боља, а конзистентност паразитне капацитивности је боља.
Треће питање је поузданост. Тренутни индустријски стандард је да је дозвољена вредност стопе мртве светлости ЛЕД-а један према десет хиљада, што очигледно није погодно за ЛЕД екране малог{0}}нагиба. Због велике густине пиксела екрана малог-нагиба и кратке удаљености гледања, ако има 10,000 светала, биће 1 мртво светло, а ефекат је неприхватљив. У будућности, стопу мртвог{5}}светла треба контролисати на стохиљадитим или чак милионитим деловима како би се задовољиле потребе-дуготрајне употребе.
Генерално, развој ЛЕД диода малог{0}}кора захтева да сегмент чипа смањи величину, повећа релативну осветљеност, добру конзистентност осветљења под малом струјом, добру конзистентност паразитног капацитета и високу поузданост.
Треће, решења{0}}на страни чипа
1. Смањење величине Смањење величине чипа
На површини, то је проблем дизајна распореда. Чини се да се то може решити пројектовањем мањег распореда према потребама. Међутим, да ли смањење величине чипа може трајати бесконачно? Одговор је не. Постоји неколико разлога који ограничавају степен смањења величине чипа:
(1) Ограничења обраде амбалаже. У процесу паковања, два фактора ограничавају смањење величине чипа. Једно је ограничење млазнице. Везивање калупа треба да покупи струготину, а кратка страна чипа мора бити већа од унутрашњег пречника усисне млазнице. Тренутно постоје-исплативе млазнице са унутрашњим пречником од око 80 ум. Друго је ограничење везивања жице. Први је да подлога за спајање жице, односно електрода за чип, мора бити довољно велика, иначе се не може гарантовати поузданост спајања жице. Индустрија је известила да је минимални пречник електроде 45ум; друго, растојање између електрода мора бити довољно велико, иначе ће спајање две жице неизбежно ометати једно друго.
(2) Ограничења обраде чипова. Постоје и два ограничења у процесу обраде чипа. Једно је ограничење распореда. Поред ограничења горе-споменутог краја пакета, потребна је величина електроде и размак између електрода, растојање између електроде и МЕСА, ширина траке за писање и размак граничних линија различитих слојева њихова ограничења, тренутне карактеристике чипа, способност СД процеса и могућност обраде фотолитографије. Одредите обим специфичних ограничења. Генерално, минимално растојање од П електроде до ивице чипа је ограничено на 14 μм или више.
Друго је ограничење способности резања. Процес СД коцке плус механичко цепање има своја ограничења, а величина чипа се можда неће поделити ако је величина чипа премала. Када се пречник облатне повећа са 2 инча на 4 инча или на 6 инча у будућности, потешкоће сечења и цепања ће се у складу с тим повећати, односно величина чипа за обраду ће се повећати у складу с тим. Узимајући за пример чип од 4 инча, ако је дужина кратке стране чипа мања од 90 μм, а однос страница већи од 1,5:1, губитак приноса ће се значајно повећати.
На основу горе наведених разлога, аутор храбро предвиђа да ће након што се величина чипа смањи на 17 мил2, дизајн чипа и могућности обраде бити близу границе, и да у суштини нема места за смањење, осим ако не дође до великог пробоја у план технологије чипова.
2. Повећање осветљености
Побољшање осветљености је вечна тема чип стране. Фабрика чипова оптимизује унутрашњи квантни ефекат кроз оптимизацију епитаксијалног програма и побољшава спољашњи квантни ефекат кроз подешавање структуре чипа.
Међутим, с једне стране, смањење величине чипа ће неизбежно довести до смањења површине{0}}које емитује светлост и смањења светлине чипа. С друге стране, нагиб тачке на екрану малог-нагиба екрана је смањен, а потражња за осветљеношћу једног-чипа је смањена. Постоји комплементаран однос између то двоје, али мора постојати суштина. Тренутно, да би се смањила цена чипа, углавном се ради о одузимању структуре, што обично мора да плати цену смањења осветљености. Због тога је питање на који индустрија треба да обрати пажњу како-одмерити компромисе.
3. Конзистентност под ниском струјом
Такозвана ниска струја је релативна у односу на струју коју користе конвенционални унутрашњи и спољашњи чипови. И-В крива чипа приказана на доњој слици, конвенционални унутрашњи и спољашњи чипови раде у линеарном радном подручју, а струја је релативно велика. Међутим, ЛЕД чипови малог{2}}нагиба морају да раде у не-нелинеарној радној области близу тачке 0, а струја је релативно мала.
У не-линеарној радној области, на ЛЕД чип утиче праг за пребацивање полупроводника, а разлика између чипова је очигледнија. Анализирајући дискретност осветљености и таласне дужине за велики број чипова, лако је видети да је дискретност не-линеарне радне површине много већа од линеарне радне површине. Ово је тренутно инхерентан изазов на страни чипова.
Начин да се реши овај проблем је да се прво оптимизује епитаксијални правац како би се смањила доња граница линеарне радне површине; друго за оптимизацију спектроскопије чипа за разликовање чипова са различитим карактеристикама.
4. Конзистенција паразитске капацитивности
Тренутно не постоји услов на страни чипа за директно мерење капацитивних карактеристика чипа. Однос између карактеристика капацитивности и конвенционалних мерних јединица је још увек нејасан, а они који чекају да индустрија сумира. Правац оптимизације{0}}на страни чипа је прво прилагођавање проширења, а друго је пречишћавање електричног биннинга, али цена је веома висока и не препоручује се.
5. Поузданост
Поузданост{0}}на чипа може се описати различитим параметрима у паковању чипова и процесу старења. Али генерално, фактори који утичу на поузданост чипа након што се инсталира на екран су углавном ЕСД и ИР.
ЕСД се односи на антистатичку способност. Према извештајима ИЦ индустрије, више од 50 процената кварова на чипу је повезано са ЕСД-ом. Да би се побољшала поузданост чипа, ЕСД могућности морају бити побољшане. Међутим, под условом исте епитаксијалне плочице и исте структуре чипа, мања величина чипа ће неизбежно довести до слабљења ЕСД способности. Ово је директно повезано са густином струје и карактеристикама капацитета чипа и не може му се одољети.
ИР се односи на обрнуто цурење, обично се вредност реверзне струје чипа мери под фиксним обрнутим напоном. ИР одражава број дефеката унутар чипа. Што је већа ИР вредност, то је више дефеката унутар чипа.
Да би се побољшала ЕСД способност и ИР перформансе, мора се направити више оптимизација у епитаксијалној структури и структури чипа. У груписању чипова, кроз строге стандарде бининга, чипови са слабом ЕСД способношћу и ИР перформансама могу бити ефикасно елиминисани, чиме се побољшава поузданост чипа након што се инсталира на екран.
Четири, резиме
Укратко, аутор анализира низ изазова са којима се суочавају ЛЕД чипови у развоју малих{0}}ЛЕД екрана и даје планове или упутства за побољшање један по један. Треба рећи да још увек има доста простора за оптимизацију ЛЕД чипова. Како побољшати још увек чека да индустрија искористи своју генијалност и уложи континуиране напоре.
