Im Vergleich zu anderen Displaytechnologien haben LED-Displays die Vorteile der Selbstbeleuchtung, der guten Farbwiederherstellungsleistung, der hohen Bildwiederholfrequenz, der Energieeinsparung und der einfachen Wartung. Hohe Helligkeit, Spleißen und große Abmessungen sind die entscheidenden Faktoren für das rasante Wachstum von LED-Displays in den letzten zwei Jahrzehnten. In der Kategorie der großformatigen Outdoor-Displays kann keine andere Technologie mit der LED-Display-Technologie mithalten.
Allerdings fehlten in der Vergangenheit auch LED-Displays. Beispielsweise ist der Abstand zwischen den verpackten Lampenperlen groß und die Auflösung gering, was für Innen- und Nahbeobachtungen nicht geeignet ist. Um die Auflösung zu verbessern, ist es notwendig, den Abstand zwischen den Perlen zu verringern, aber die Größe der Lampenperlen wird verringert. Obwohl die Auflösung des gesamten Bildschirms verbessert werden kann, werden die Kosten schnell steigen und die Kosten werden zu hoch sein, um die LED-Anzeige mit kleinem Rastermaß zu beeinträchtigen. Breites Spektrum kommerzieller Anwendungen. .
In den letzten Jahren sind mit den Bemühungen von Chipherstellern und Verpackungsherstellern, IC-Schaltungsherstellern und Bildschirmherstellern die Kosten von Einzelgehäusegeräten immer niedriger geworden, LED-Gehäusegeräte sind immer kleiner geworden und der Pixelabstand von Bildschirmen hat kleiner und kleiner werden. Immer kleiner werden. Durch die immer höhere Auflösung werden die Vorteile von Small-Pitch-LED-Displays bei Indoor-Großbildschirmen immer deutlicher.
Derzeit werden Small-Pitch-LEDs vor allem in Werbeträgern, Stadien, Bühnenhintergründen, Kommunaltechnik etc. eingesetzt und erschließen zeitweise Märkte im Transport-, Rundfunk- und Militärbereich. Es wird geschätzt, dass der Markt bis 2018 fast 10 Milliarden betragen wird. Es ist absehbar, dass Small-Pitch-LED-Displays in den nächsten Jahren den Marktanteil von Zeit zu Zeit ausbauen und den Markt der DLP-Rückprojektion verdrängen werden. Nach Schätzungen des Everbright Securities Research Institute wird bis 2020 der kleine Abstand L
Vor allem die Nachfrage nach LED-Chips für LED-Displays mit kleinem Pitch
Der LED-Chip ist das Zentrum des LED-Displays und spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Small-Pitch-LEDs. Die aktuellen Errungenschaften und die zukünftige Entwicklung von LED-Displays mit kleinem Pitch hängen von den unermüdlichen Bemühungen des Chips ab.
Einerseits hat sich der Punktabstand der Indoor-Displays allmählich von P4 in der Anfangszeit auf P1.5 verringert, und P1.0 und P0.8 befinden sich in der Entwicklung. Dementsprechend wurde die Lampenperlengröße von 3535, 2121 auf 1010 reduziert. Einige Hersteller haben die Größen 0808 und 0606 entwickelt und einige Hersteller entwickeln die 0404-Größen.
Es ist bekannt, dass die Größe von Verpackungskügelchen verringert wird, was unweigerlich eine Verringerung der Chipgröße erfordert. Gegenwärtig beträgt das Erscheinungsbild gewöhnlicher blaugrüner Chips für Displays mit kleinem Pitch etwa 30 mil², und lokale Chipfabriken haben 25 mil²- oder sogar 20 mil²-Chips in Massenproduktion hergestellt.
Auf der anderen Seite sind die externen Produkte des Chips kleiner geworden und die Einzelkern-Helligkeit ist gesunken, und eine Reihe von Problemen, die die Anzeigequalität beeinträchtigen, traten in den Vordergrund.
Die erste ist die Graustufenanforderung. Im Gegensatz zu Outdoor-Bildschirmen liegt die Schwierigkeit bei den Anforderungen an Indoor-Bildschirme nicht in der Helligkeit, sondern in den Graustufen. Derzeit beträgt der Helligkeitsbedarf eines großen Innenbildschirms etwa 1500 cd/m2-2000 cd/m2, die Helligkeit eines LED-Displays mit kleinem Raster beträgt im Allgemeinen etwa 600 cd/m2-800 cd/m2 und die beste Helligkeit für lange Laufzeitanzeige ist 100 cd. /m2-300cd/m2 oder so.
Eine der aktuellen Herausforderungen bei LED-Bildschirmen mit kleinem Rastermaß ist"low light and low grey.&Zitat; Mit anderen Worten, die Graustufen reichen bei geringer Helligkeit nicht aus. Um"low light and high grey" zu vervollständigen, ist der aktuelle Plan auf der Verpackungsseite eine schwarze Klammer. Da die schwarze Halterung auf dem Chip schwach reflektiert, muss der Chip ausreichend hell sein.
Die zweite besteht darin, das durchschnittliche Problem zu zeigen. Im Vergleich zu herkömmlichen Bildschirmen wird der Pitch kleiner, was zu Problemen wie Nachleuchten, Dunkelheit beim ersten Scan, geringer Rötung und geringer Graustufenungleichmäßigkeit führt. Angesichts der Probleme des Nachleuchtens, der ersten Abtastung und des niedrigen Graupegels haben derzeit sowohl die Gehäuseseite als auch die IC-Steuerungsseite versucht, diese Probleme effektiv zu lindern, und das Problem des Helligkeitsdurchschnitts bei niedrigem Graupegel wurde ebenfalls Punkt für Schritt korrigiert Punkt. . Die Technik hat sich gelockert. Als eine der Hauptursachen des Problems sind jedoch auf der Chipseite weitere Anstrengungen erforderlich. Im Detail ist die durchschnittliche Helligkeit bei einem kleinen Strom besser und die parasitäre Kapazität ist besser.
Das dritte ist das Sicherheitsproblem. Der aktuelle Industriestandard besagt, dass der zulässige Wert der LED-Totrate ein Zehntausendstel beträgt, was offensichtlich nicht für LED-Displays mit kleinem Raster geeignet ist. Da die Pixeldichte des Small-Pitch-Bildschirms relativ groß ist und das Beobachtungsintervall relativ eng ist, ist der Effekt bei einem toten Licht in 10.000 unerträglich. In Zukunft wird der Bedarf an Totlichtrate auf ein Hunderttausendstel oder sogar ein Millionstel gesteuert, um den Bedarf für eine langfristige Nutzung zu decken.
Allgemein gesagt, für die Entwicklung von LEDs mit kleinem Pitch sind die Anforderungen an den Chipteil: Größenreduktion, relative Helligkeitsverbesserung, gute Helligkeitsdivergenz bei kleinen Strömen, gute parasitäre Kapazitätsdivergenz und hohe Zuverlässigkeit.
Zweitens, der Bearbeitungsplan für das Chipende
1. Größenreduzierung Chipgrößenreduzierung
Äußerlich ist dies eine Frage der Größengestaltung. Es scheint, dass es nur durch eine kleinere Größe entsprechend den Anforderungen behandelt werden kann. Aber wird die Reduzierung der Chipgröße auf unbestimmte Zeit aufhören? Die Antwort kann negativ sein. Es gibt mehrere Gründe für die Einschränkung der Chipgrößenreduktion:
(1) Beschränkungen der Verpackungsverarbeitung. Beim Verpackungsprozess gibt es zwei Faktoren, die die Reduzierung der Chipgröße begrenzen. Einer ist die Begrenzung der Düse. Der Span muss den Span aufnehmen und die kurze Seite des Spans muss größer sein als der Innendurchmesser der Düse. Derzeit beträgt der Innendurchmesser einer kostengünstigen Düse etwa 80 µm. Die zweite ist die Einschränkung des Drahtbondens. Zunächst muss der Spulenkörper, also die Chipelektrode, groß genug sein, da sonst die Zuverlässigkeit des Drahtbondens nicht gewährleistet werden kann. Der kleinste Elektrodendurchmesser in der Industrie beträgt 45 um. Zweitens muss der Abstand zwischen den Elektroden groß genug sein, sonst stören sich die beiden Drahtbonds unweigerlich.
(2) Einschränkungen der Chipverarbeitung. Die Verarbeitung des Chips hat auch zwei Einschränkungen. Einer ist die Begrenzung der Größenplanung. Zusätzlich zu den Beschränkungen des oben erwähnten Gehäuseendes haben die Elektrodengröße und der Elektrodenabstand, der Elektroden- und MESA-Abstand, die Ritzlinienbreite, der Grenzlinienabstand verschiedener Schichten usw. ihre Grenzen, Chipstromeigenschaften, SD-Prozessfähigkeit und Photolithographie-Verarbeitungsfähigkeit. . Der Umfang der detaillierten Einschränkung wurde geklärt. Im Allgemeinen wird der Mindestabstand zwischen der P-Elektrode und dem Rand des Chips auf mehr als 14 µm begrenzt.
Die zweite besteht darin, die Schneidfähigkeit zu begrenzen. Der mechanische Spleißprozess des SD-Schneidens + hat Einschränkungen und die Chipgröße ist möglicherweise zu klein, um gebrochen zu werden. Wenn der Durchmesser des Wafers von 2 Zoll auf 4 Zoll oder in Zukunft auf 6 Zoll zunimmt, nimmt die Schwierigkeit des Schneidens von Klingen zu und die Größe der verarbeiteten Chips wird zunehmen. Nimmt man einen 4-Zoll-Film als Beispiel: Wenn die kurze Seitenlänge des Chips weniger als 90 Mikrometer beträgt und das Seitenverhältnis größer als 1,5:1 ist, wird der Ausbeuteverlust erheblich zunehmen.
Aus den oben genannten Gründen prognostiziert der Autor kühn, dass das Chipdesign und die Verarbeitung nach einer Reduzierung der Chipgröße auf 17 mil2 an ihre Grenzen stoßen können. Solange es keinen großen Durchbruch in der Chiptechnologie gibt, gibt es keinen Raum für eine Reduzierung.
2. Erhöhte Helligkeit
Die Helligkeitsverbesserung ist ein permanentes Thema für Chips. Die Chipfabrik optimiert und optimiert interne Quanteneffekte durch epitaktische Verfahren und verstärkt externe Quanteneffekte durch Anpassungen der Chipstruktur.
Einerseits führt die Verkleinerung der Chipgröße jedoch unweigerlich zu einer Verkleinerung der Fläche des lichtemittierenden Bereichs und die Helligkeit des Chips nimmt ab. Andererseits wird der Punktabstand von Displays mit kleinem Pitch verringert, und der Helligkeitsbedarf eines einzelnen Chips wird verringert. Es gibt eine komplementäre Beziehung zwischen den beiden, aber es gibt eine Quintessenz. Um Kosten zu reduzieren, wird derzeit hauptsächlich die Struktur von der Chipseite abgezogen, was in der Regel die Helligkeit reduziert. Daher ist es ein Thema, auf das die Branche achten sollte, wie man Kompromisse ausbalanciert.
3. Bifurkation bei niedrigem Strom
Vergleichen Sie den sogenannten Low Current mit dem Strom herkömmlicher Indoor- und Outdoor-Chiptests. Wie in der Abbildung unten gezeigt, arbeiten die Chip-IV-Kurve, die traditionellen Indoor- und Outdoor-Chips im linearen Arbeitsbereich, der Strom ist sehr groß. LED-Chips mit kleinem Pitch müssen in einem nichtlinearen Arbeitsbereich nahe 0 arbeiten, und der Strom ist zu klein.
Im nichtlinearen Arbeitsbereich wird der LED-Chip von der Halbleiterschaltschwelle beeinflusst, und der Unterschied zwischen den Chips ist deutlicher. Um die Diskontinuität der Helligkeit und Wellenlänge eines großformatigen Chips zu analysieren, ist leicht zu erkennen, dass die Dispersion im nichtlinearen Arbeitsbereich viel größer ist als die Dispersion im linearen Arbeitsbereich. Dies ist eine inhärente Herausforderung bei aktuellen Chips.
Das Verfahren zur Lösung dieses Problems besteht darin, zuerst die Erstreckungsrichtung zu optimieren, um die untere Grenze des linearen Arbeitsbereichs zu reduzieren; der zweite ist die Optimierung der Spanaufteilung, die verschiedene charakteristische Späne unterscheidet.
4. Divergenz der parasitären Kapazität
Derzeit gibt es auf der Chipseite keine Bedingung, die Kapazitätseigenschaften des Chips direkt zu messen. Die Beziehung zwischen Kapazitätseigenschaften und traditionellen Messelementen ist noch unklar und wartet auf eine Zusammenfassung der Industrie. Die Richtung der chipseitigen Optimierung ist eine einmalige Anpassung und die andere die Verbesserung der elektrischen Klassifizierung, aber die Kosten sind hoch und nicht zu empfehlen.
5. Zuverlässigkeit
Die Zuverlässigkeit des Chip-Packaging kann durch verschiedene Parameter während des Chip-Packaging und der Alterung charakterisiert werden. Aber im Allgemeinen konzentrieren sich die Faktoren, die die Zuverlässigkeit des Chips hinter dem Bildschirm beeinflussen, hauptsächlich auf ESD und IR.
ESD bezieht sich auf die Fähigkeit, statischer Elektrizität zu widerstehen. Nach Angaben der IC-Industrie sind mehr als 50 % der Chipausfälle auf ESD zurückzuführen. Um die Chipzuverlässigkeit zu verbessern, ist es notwendig, ESD-Talente zu verbessern. Unter dem gleichen epitaktischen Wafer und der gleichen Chipstruktur wird jedoch die Chipgröße kleiner, was unweigerlich zu einer Schwächung der ESD führt. Dies steht in direktem Zusammenhang mit den Eigenschaften der Stromdichte und der Chipkapazität und kann nicht widerstanden werden.
IR bezieht sich auf Rückwärtsleckage und wird normalerweise bei einer festen Rückwärtsspannung gemessen. IR spiegelt die Anzahl der Defekte im Inneren des Chips wider. Je größer der IR-Wert, desto offensichtlicher sind die internen Defekte.
Um die ESD- und IR-Leistung zu verbessern, müssen die Epitaxiestruktur und die Chipstruktur weiter optimiert werden. Bei der Chipspeicherung können nach strengen Vorgaben ESD und Chips mit schwacher IR-Leistung effektiv entfernt werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Chips auf dem Chip verbessert wird.
Vier, Zusammenfassung
Kurz gesagt, mit dem Fortschritt der Wissenschaft und der Aktualisierung der Zeit wurde die Entwicklung der LED-Display-Industrie immer beliebter, aber der Industrieeffekt des Displays hat sich endlich verbessert, und die Arbeitslosen haben von Zeit zu Zeit hart gearbeitet Zeit.
