Dibandingkan dengan teknologi tampilan lainnya, tampilan LED memiliki keunggulan penerangan sendiri, kinerja pemulihan warna yang baik, kecepatan refresh yang tinggi, penghematan daya, dan perawatan yang mudah. Kecerahan tinggi, penyambungan, dan ukuran besar adalah faktor penentu pertumbuhan pesat tampilan LED dalam dua dekade terakhir. Dalam kategori layar outdoor layar besar, tidak ada teknologi lain yang dapat menandingi teknologi layar LED.
Namun, di masa lalu, ada juga kekurangan tampilan LED. Misalnya, jarak antara manik-manik lampu yang dikemas besar dan resolusinya rendah, yang tidak cocok untuk pengamatan di dalam ruangan dan dekat. Untuk meningkatkan resolusi, perlu untuk mengurangi jarak antara manik-manik, tetapi ukuran manik-manik lampu dikurangi. Meskipun resolusi seluruh layar dapat ditingkatkan, biayanya akan meningkat dengan cepat, dan biayanya akan terlalu tinggi untuk mempengaruhi tampilan LED pitch kecil. Berbagai macam aplikasi komersial. .
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan upaya produsen chip dan produsen kemasan, produsen sirkuit IC dan produsen layar, biaya perangkat paket tunggal menjadi lebih rendah dan lebih rendah, perangkat paket LED menjadi lebih kecil dan lebih kecil, dan pitch piksel layar tampilan telah menjadi lebih kecil dan lebih kecil. Menjadi lebih kecil dan lebih kecil. Resolusi yang lebih tinggi dan lebih tinggi membuat keunggulan tampilan LED pitch kecil di tampilan layar besar dalam ruangan semakin jelas.
Saat ini, LED pitch kecil terutama digunakan di media periklanan, stadion, latar belakang panggung, teknik kota, dll., Dan membuka pasar dari waktu ke waktu di bidang transportasi, penyiaran, dan militer. Diperkirakan pada 2018, pasar akan mendekati 10 miliar. Dapat diperkirakan bahwa dalam beberapa tahun ke depan, tampilan LED pitch kecil akan memperluas pangsa pasar dari waktu ke waktu, menekan ruang pasar proyeksi belakang DLP. Menurut perkiraan oleh Everbright Securities Research Institute, pada tahun 2020, jarak kecil L
Pertama-tama, permintaan chip LED untuk tampilan LED pitch kecil
Chip LED adalah pusat tampilan LED dan memainkan peran penting dalam pengembangan LED nada kecil. Pencapaian saat ini dan pengembangan di masa depan dari tampilan LED pitch kecil bergantung pada upaya chip yang tak henti-hentinya.
Di satu sisi, dot pitch tampilan dalam ruangan secara bertahap menurun dari P4 di hari-hari awal menjadi P1.5, dan P1.0 dan P0.8 sedang dalam pengembangan. Sejalan dengan itu, ukuran manik lampu telah dikurangi dari 3535, 2121 menjadi 1010. Beberapa produsen telah mengembangkan ukuran 0808 dan 0606, dan beberapa produsen mengembangkan ukuran 0404.
Diketahui bahwa ukuran manik-manik kemasan berkurang, yang pasti membutuhkan pengurangan ukuran chip. Saat ini, tampilan chip biru-hijau biasa untuk tampilan pitch kecil adalah sekitar 30 mils2, dan pabrik chip lokal telah memproduksi chip 25 mils 2 atau bahkan 20 mils 2 secara massal.
Di sisi lain, produk eksternal chip menjadi lebih kecil dan kecerahan inti tunggal telah turun, dan serangkaian masalah yang mempengaruhi kualitas tampilan menjadi menonjol.
Yang pertama adalah persyaratan skala abu-abu. Tidak seperti layar luar ruangan, kesulitan persyaratan layar dalam ruangan tidak terletak pada kecerahan, tetapi dalam skala abu-abu. Saat ini, persyaratan kecerahan layar besar dalam ruangan adalah sekitar 1500 cd/m2-2000 cd/m2, kecerahan layar LED pitch kecil umumnya sekitar 600 cd/m2-800 cd/m2, dan kecerahan terbaik untuk jangka panjang. istilah tampilan adalah 100 cd. /m2-300cd/m2 atau lebih.
Salah satu tantangan layar LED pitch kecil saat ini adalah"cahaya rendah dan abu-abu rendah.&kutipan; Dengan kata lain, skala abu-abu tidak cukup pada kecerahan rendah. Untuk melengkapi"low light dan high grey ", rencana saat ini di sisi kemasan adalah braket hitam. Karena braket hitam memantulkan dengan lemah pada chip, chip harus memiliki kecerahan yang cukup.
Yang kedua adalah menunjukkan masalah rata-rata. Dibandingkan dengan layar tradisional, pitch menjadi lebih kecil, yang menyebabkan masalah seperti cahaya berpijar, kegelapan pemindaian pertama, kemerahan rendah, dan ketidakrataan skala abu-abu yang rendah. Saat ini, mengingat masalah sisa cahaya, pemindaian pertama dan tingkat abu-abu rendah, baik sisi paket dan sisi kontrol IC telah mencoba untuk mengatasi masalah ini secara efektif, dan masalah rata-rata kecerahan di bawah tingkat abu-abu rendah juga telah diperbaiki poin dengan titik. . Teknologi telah mereda. Namun, sebagai salah satu akar penyebab masalah, diperlukan lebih banyak upaya di sisi chip. Secara rinci, kecerahan rata-rata lebih baik pada arus kecil, dan kapasitansi parasit lebih baik.
Yang ketiga adalah masalah keamanan. Standar industri saat ini adalah bahwa nilai yang diizinkan dari tingkat mati LED adalah sepersepuluh ribu, yang jelas tidak cocok untuk tampilan LED nada kecil. Karena kerapatan piksel layar nada kecil relatif besar dan interval pengamatan relatif dekat, jika ada cahaya mati dalam 10.000, efeknya tak tertahankan. Di masa depan, permintaan tingkat lampu mati akan dikendalikan pada seperseratus ribu atau bahkan sepersejuta untuk memenuhi kebutuhan penggunaan jangka panjang.
Secara umum, untuk pengembangan LED pitch kecil, persyaratan bagian chip adalah: pengurangan ukuran, peningkatan kecerahan relatif, divergensi kecerahan yang baik pada arus kecil, divergensi kapasitansi parasit yang baik, dan keandalan yang tinggi.
Kedua, rencana pemrosesan ujung chip
1. Pengurangan ukuran pengurangan ukuran chip
Di luar, ini adalah masalah desain ukuran. Tampaknya hanya bisa diatasi dengan mendesain ukuran yang lebih kecil sesuai kebutuhan. Tetapi apakah pengurangan ukuran chip akan berhenti tanpa batas? Jawabannya bisa negatif. Ada beberapa alasan untuk membatasi pengurangan ukuran chip:
(1) Pembatasan pemrosesan kemasan. Dalam proses pengemasan, ada dua faktor yang membatasi pengurangan ukuran chip. Salah satunya adalah keterbatasan nozzle. Chip perlu mengambil chip, dan sisi pendek chip harus lebih besar dari diameter dalam nosel. Saat ini, diameter dalam nosel hemat biaya adalah sekitar 80um. Yang kedua adalah batasan ikatan kawat. Pertama-tama, gelendong, yaitu elektroda chip harus cukup besar, jika tidak, keandalan ikatan kawat tidak dapat dijamin. Diameter elektroda terkecil di industri adalah 45um. Kedua, jarak antara elektroda harus cukup besar, jika tidak, dua ikatan kawat pasti akan saling mengganggu.
(2) Keterbatasan pemrosesan chip. Pemrosesan chip juga memiliki dua batasan. Salah satunya adalah keterbatasan perencanaan ukuran. Selain keterbatasan ujung paket yang disebutkan di atas, ukuran elektroda dan jarak elektroda, jarak elektroda dan MESA, lebar garis juru tulis, jarak garis batas lapisan yang berbeda, dll. memiliki keterbatasan, karakteristik arus chip, kemampuan proses SD dan kemampuan pemrosesan fotolitografi. . Ruang lingkup pembatasan rinci telah diselesaikan. Umumnya, jarak minimum antara elektroda P dan tepi chip akan dibatasi lebih dari 14 m.
Yang kedua adalah membatasi kemampuan pemotongan. Proses penyambungan mekanis + pemotongan SD memiliki keterbatasan, dan ukuran chip mungkin terlalu kecil untuk dipatahkan. Ketika diameter wafer meningkat dari 2 inci menjadi 4 inci, atau 6 inci di masa depan, kesulitan memotong bilah meningkat, dan ukuran chip yang diproses akan meningkat. Mengambil film 4 inci sebagai contoh, jika panjang sisi pendek chip kurang dari 90 mikron dan rasio aspek lebih besar dari 1,5:1, kehilangan hasil akan meningkat secara signifikan.
Berdasarkan alasan di atas, penulis berani memprediksi bahwa setelah ukuran chip dikurangi menjadi 17mil2, desain dan pemrosesan chip dapat mencapai batas. Kecuali ada terobosan besar dalam skema teknologi chip, tidak ada ruang untuk pengurangan.
2. Peningkatan kecerahan
Peningkatan kecerahan adalah tema permanen untuk chip. Pabrik chip mengoptimalkan dan mengoptimalkan efek kuantum internal melalui prosedur epitaxial, dan meningkatkan efek kuantum eksternal melalui penyesuaian struktur chip.
Namun, di satu sisi, pengurangan ukuran chip pasti mengarah pada pengurangan area area pemancar cahaya, dan kecerahan chip berkurang. Di sisi lain, dot pitch dari tampilan pitch kecil berkurang, dan persyaratan kecerahan dari satu chip berkurang. Ada hubungan yang saling melengkapi antara keduanya, tetapi ada intinya. Saat ini, untuk mengurangi biaya, sisi chip terutama mengurangi struktur, yang biasanya mengurangi kecerahan. Oleh karena itu, bagaimana menyeimbangkan trade-off adalah masalah yang harus diperhatikan oleh industri.
3. Bifurkasi di bawah arus rendah
Bandingkan apa yang disebut arus rendah dengan arus uji chip dalam dan luar ruangan tradisional. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, kurva chip IV, chip indoor dan outdoor tradisional bekerja di area kerja linier, arusnya sangat besar. Chip LED pitch kecil perlu bekerja di area kerja non-linear di dekat 0, dan arusnya terlalu kecil.
Di area kerja non-linear, chip LED dipengaruhi oleh ambang switching semikonduktor, dan perbedaan antara chip lebih jelas. Untuk menganalisis diskontinuitas kecerahan dan panjang gelombang chip skala besar, mudah untuk melihat bahwa dispersi di area kerja non-linier jauh lebih besar daripada dispersi di area kerja linier. Ini adalah tantangan yang melekat pada chip saat ini.
Metode untuk menyelesaikan masalah ini adalah dengan mengoptimalkan arah ekstensi terlebih dahulu untuk mengurangi batas bawah area kerja linier; yang kedua adalah optimalisasi chip splitting, yang membedakan karakteristik chip yang berbeda.
4. Divergensi kapasitansi parasit
Saat ini, tidak ada kondisi di sisi chip untuk secara langsung mengukur karakteristik kapasitansi chip. Hubungan antara karakteristik kapasitansi dan item pengukuran tradisional masih belum jelas, dan menunggu ringkasan industri. Arah optimasi sisi chip adalah penyesuaian satu kali, dan yang lainnya adalah peningkatan klasifikasi listrik, tetapi biayanya tinggi dan tidak direkomendasikan.
5. Keandalan
Keandalan pengemasan chip dapat dicirikan oleh berbagai parameter selama pengemasan dan penuaan chip. Namun secara umum, faktor yang mempengaruhi keandalan chip di belakang layar terutama terkonsentrasi pada ESD dan IR.
ESD mengacu pada kemampuan untuk menahan listrik statis. Menurut industri IC, lebih dari 50% kegagalan chip terkait dengan ESD. Untuk meningkatkan keandalan chip, perlu untuk meningkatkan talenta ESD. Namun, di bawah wafer epitaxial yang sama dan struktur chip yang sama, ukuran chip menjadi lebih kecil, yang pasti mengarah pada melemahnya ESD. Ini terkait langsung dengan kepadatan arus dan karakteristik kapasitansi chip dan tidak dapat dilawan.
IR mengacu pada kebocoran terbalik dan biasanya diukur pada tegangan balik tetap. IR mencerminkan jumlah cacat di dalam chip. Semakin besar nilai IR, semakin jelas cacat internal.
Untuk meningkatkan kinerja ESD dan IR, lebih banyak optimasi harus dilakukan pada struktur epitaxial dan struktur chip. Dalam hal penyimpanan chip, setelah spesifikasi yang ketat, ESD dan chip dengan kinerja IR yang lemah dapat dihapus secara efektif, sehingga meningkatkan keandalan chip pada chip.
Empat, ringkasan
Singkatnya, dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan perkembangan zaman, perkembangan industri tampilan LED telah menjadi semakin populer, tetapi efek industri dari tampilan akhirnya meningkat, dan para penganggur telah bekerja keras dari waktu ke waktu. waktu.
