Palyginti su kitomis ekrano technologijomis, LED ekranai turi savaiminio{0}}apšvietimo, puikaus spalvų atkūrimo, didelio atnaujinimo dažnio, energijos taupymo ir lengvos priežiūros pranašumus. Dvi charakteristikos – didelis ryškumas ir itin didelis dydis,{1}}gali būti pasiektas sujungus, yra lemiami veiksniai, lemiantys spartų LED ekranų augimą per pastaruosius du dešimtmečius. Didelio{2}}ekrano lauko ekranų srityje kol kas jokia kita technologija negali konkuruoti su LED ekranų technologija.
Tačiau anksčiau LED ekranai taip pat turėjo trūkumų, tokių kaip didelis atstumas tarp supakuotų lempos karoliukų, dėl kurių skyra buvo maža, o tai netinka žiūrėti viduje ir iš arti. Norint pagerinti skiriamąją gebą, reikia sumažinti atstumą tarp lempos karoliukų, tačiau sumažinamas lempos karoliukų dydis. Nors viso ekrano skiriamąją gebą galima pagerinti, kaina sparčiai augs. Per didelės išlaidos turi įtakos didelio masto-komerciniam mažų-diodų LED ekranų pritaikymui. .
Pastaraisiais metais lustų ir pakuočių gamintojų, IC grandinių gamintojų ir ekranų gamintojų pastangomis vieno paketo įrenginių kaina vis mažėjo, LED paketų įrenginiai vis mažėjo, o ekrano pikselių žingsniai tapo vis mažesni. mažesni ir mažesni. Skiriamoji geba tampa vis didesnė, todėl mažo{0}}žingsnio LED ekrano privalumai patalpų dideliame-ekrane tampa vis akivaizdesni.
Šiuo metu maži{0}}šviesos diodai daugiausia naudojami reklamos žiniasklaidoje, stadionuose, scenų fone, savivaldybių inžinerijoje ir kitose srityse ir toliau plėtoja transporto, transliavimo, karinių ir kitų sričių rinkas. Skaičiuojama, kad iki 2018 metų rinkos dydis sieks arti dešimčių milijardų. Galima nuspėti, kad per ateinančius kelerius metus mažas-žingsnio LED ekranas toliau didins savo rinkos dalį ir užims DLP galinės projekcijos rinkos erdvę. Kinijos Everbright vertybinių popierių tyrimų instituto duomenimis, iki 2020 m. mažų -žingsnio LED ekranų, skirtų DLP galinei projekcijai, pakeitimo rodiklis pasieks 70–80 proc.
Autorius užsiima mėlynos{0}}žalios šviesos diodų lustų gamybos pramone ir jau daugelį metų užsiima produktų kūrimu. Produkto projektavimo ir proceso technologijos požiūriu, mažų-šlaičių LED ekranų kūrimas aptars mėlynų-žalių LED lustų paklausą ir galimas atsakomąsias priemones lustų pusėje.
2. Mažo{1}}žingsnio LED ekrano LED lustų paklausa
LED lustas, kaip LED ekrano šerdis, atlieka labai svarbų vaidmenį kuriant mažo žingsnio{0}}LED. Dabartiniai pasiekimai ir būsima mažo{1}}žingsnio LED ekranų plėtra priklauso nuo nenumaldomų lustų pastangų.
Viena vertus, patalpų ekrano taško žingsnis buvo palaipsniui sumažintas nuo ankstyvųjų P4 iki P1.5, P1.0 ir P0.8 kuriamų. Atitinkamai, lempos karoliukų dydis sumažintas nuo 3535 ir 2121 iki 1010. Kai kurie gamintojai sukūrė 0808 ir 0606 dydžius, o kai kurie gamina net 0404 dydžius.
Kaip visi žinome, supakuotų lempos karoliukų susitraukimas neišvengiamai pareikalaus mažinti lusto dydį. Šiuo metu rinkoje dažniausiai naudojamų mažų -žaliųjų lustų, skirtų mažiems-ekranams, paviršiaus plotas yra apie 30 mln.2, o kai kurios lustų gamyklos jau masiškai gamina 25 mil2 ar net 20 mil2.
Kita vertus, mažėjant lusto paviršiaus plotui ir mažėjant vieno -šerdies ryškumui, taip pat išryškėjo daugybė problemų, turinčių įtakos ekrano kokybei.
pirmas yra pilkos spalvos reikalavimas. Skirtingai nuo lauko ekranų, patalpų ekrano paklausos sudėtingumas yra ne ryškumas, o pilkos spalvos tonai. Šiuo metu patalpų didelio{0}}tarpo ekrano ryškumo reikalavimas yra apie 1500 cd/m2 -2000 cd/m2, o mažo-tokio LED ekrano ryškumas paprastai yra apie 600 cd. /m2 -800 cd/m2, o tinkamiausias ilgalaikiam dėmesiui Geriausias ryškumas yra apie 100 cd/m2 -300cd/m2.
Viena iš dabartinių mažo{0}}tokio LED ekranų problemų yra „mažas ryškumas ir mažai pilkos spalvos“. Tai reiškia, kad esant mažam ryškumui, pilkos skalės nepakanka. Kad būtų pasiektas „mažas ryškumas ir didelė pilka spalva“, dabartiniame paketo gale naudojamas juodas skliaustas. Kadangi juodas laikiklis silpnai atspindi lustą, lustas turi būti pakankamai ryškus.
Kitas yra ekrano vienodumo problema. Palyginti su įprastais ekranais, kuo mažesnis atstumas sukels problemų, tokių kaip švytėjimas, tamsesnis pirmasis nuskaitymas, rausvai mažas ryškumas ir netolygi maža pilka spalva. Šiuo metu, reaguodami į tokias problemas kaip švytėjimas, pirmasis nuskaitymas tamsiai ir mažai pilkos bei raudonos spalvos, tiek pakuotės, tiek IC valdymo pusės stengėsi veiksmingai sumažinti šias problemas. Ryškumo vienodumas esant žemai pilkos spalvos tonams taip pat buvo pakoreguotas taškais. Technologijos palengvėjo. Tačiau, kaip viena iš pagrindinių problemos priežasčių, reikia daugiau pastangų dėl lusto pusės. Tiksliau, ryškumo vienodumas esant mažai srovei yra geresnis, o parazitinės talpos konsistencija yra geresnė.
Trečias klausimas yra patikimumas. Dabartinis pramonės standartas yra tai, kad leistina LED negyvos šviesos greičio vertė yra viena iš dešimties tūkstančių, o tai akivaizdžiai netinka mažo{0}}tokio LED ekranams. Dėl didelio pikselių tankio mažame-ekrane ir trumpo žiūrėjimo atstumo, jei yra 10,000 lempučių, bus 1 negyva šviesa, o efektas yra nepriimtinas. Ateityje mirusiojo-šviesos dažnis turi būti kontroliuojamas šimtu tūkstantųjų ar net milijonų dalių, kad būtų patenkinti ilgalaikio-naudojimo poreikiai.
Apskritai, kuriant mažo{0}}tokio šviesos diodus, lusto segmentas turi sumažinti dydį, padidinti santykinį ryškumą, gerą ryškumo pastovumą esant mažai srovei, gerą parazitinės talpos pastovumą ir didelį patikimumą.
Trečia, lustiniai{0}šalutiniai sprendimai
1. Dydžio mažinimo lusto dydžio sumažinimas
Iš pažiūros tai yra išdėstymo problema. Atrodo, kad tai galima išspręsti suprojektavus mažesnį išplanavimą pagal poreikius. Tačiau ar lusto dydžio mažinimas gali tęstis neribotą laiką? Atsakymas yra ne. Yra keletas priežasčių, ribojančių lusto dydžio sumažinimo laipsnį:
(1) Pakuočių apdorojimo apribojimai. Pakavimo procese du veiksniai riboja lusto dydžio sumažinimą. Vienas iš jų yra purkštuko apribojimas. Sujungimui reikia surinkti lustą, o trumpoji lusto pusė turi būti didesnė už vidinį įsiurbimo antgalio skersmenį. Šiuo metu yra ekonomiškų{1}}purkštukų, kurių vidinis skersmuo yra apie 80 um. Antrasis yra vielos sujungimo apribojimas. Pirmasis yra tas, kad vielos sujungimo padas, tai yra, lusto elektrodas turi būti pakankamai didelis, kitaip vielos sujungimo patikimumas negali būti garantuotas. Pramonė pranešė, kad mažiausias elektrodo skersmuo yra 45 um; antra, atstumas tarp elektrodų turi būti pakankamai didelis, kitaip dviejų laidų sujungimas neišvengiamai trukdys vienas kitam.
(2) Lustų apdorojimo apribojimai. Lustų apdorojimo procese taip pat yra du apribojimai. Vienas iš jų yra išdėstymo apribojimas. Be pirmiau -minėto pakuotės galo apribojimų, būtinas elektrodo dydis ir atstumas tarp elektrodų, atstumas tarp elektrodo ir MESA, žymėjimo juostos plotis ir skirtingų sluoksnių ribinių linijų atstumas. jų apribojimai, dabartinės lusto charakteristikos, SD proceso galimybės ir fotolitografijos apdorojimo galimybės. Nustatykite konkrečių apribojimų apimtį. Paprastai minimalus atstumas nuo P elektrodo iki lusto krašto yra ribojamas iki 14 μm ar daugiau.
Antrasis yra pjovimo galimybių apribojimas. SD pjaustymas ir mechaninis padalijimas turi savo ribas, o lusto dydis gali būti nepadalytas, jei lusto dydis yra per mažas. Kai plokštelės skersmuo padidės nuo 2 colių iki 4 colių arba iki 6 colių ateityje, atitinkamai padidės pjaustymo ir skaidymo sunkumai, tai yra atitinkamai padidės apdorojamo lusto dydis. Kaip pavyzdį paėmus 4 colių lustą, jei lusto trumpos kraštinės ilgis yra mažesnis nei 90 μm, o kraštinių santykis yra didesnis nei 1,5:1, išeiga žymiai padidės.
Remdamasis minėtomis priežastimis, autorius drąsiai prognozuoja, kad lusto dydį sumažinus iki 17mil2, lusto projektavimo ir apdorojimo galimybės bus arti ribos, o mažinti iš esmės nėra vietos, nebent įvyktų didelis proveržis lustų technologijos planas.
2. Ryškumo padidėjimas
Ryškumo didinimas yra amžina lusto pusės tema. Lustų gamykla optimizuoja vidinį kvantinį efektą optimizuodama epitaksinę programą ir pagerina išorinį kvantinį efektą reguliuodama lusto struktūrą.
Tačiau, viena vertus, sumažėjus lusto dydžiui, neišvengiamai sumažės šviesą{0}}skleidžiantis plotas ir lusto ryškumas. Kita vertus, mažo-tokio ekrano taško žingsnis sumažėja ir vieno-lusto ryškumo poreikis. Tarp jų yra vienas kitą papildantis ryšys, tačiau turi būti esmė. Šiuo metu, siekiant sumažinti lusto pusės kainą, daugiausia reikia atimti konstrukciją, kuri paprastai turi sumokėti už ryškumo mažinimą. Todėl pramonė turėtų atkreipti dėmesį į tai, kaip pasverti kompromisus-.
3. Nuoseklumas esant silpnai srovei
Vadinamoji žema srovė{{0}} yra palyginti su srove, kurią naudoja įprastiniai vidaus ir lauko lustai. Toliau esančiame paveikslėlyje parodyta lusto I-V kreivė, įprastiniai vidaus ir lauko lustai veikia linijinėje darbo zonoje, o srovė yra palyginti didelė. Tačiau maži-žingsnio LED lustai turi veikti ne-tiesinėje darbo zonoje arti 0 taško, o srovė yra palyginti maža.
Ne{0}}tiesinėje darbo srityje LED lustą veikia puslaidininkių perjungimo slenkstis, o skirtumas tarp lustų yra akivaizdesnis. Analizuojant didelio skaičiaus lustų ryškumo ir bangos ilgio diskretiškumą, nesunku pastebėti, kad ne-tiesinės darbo srities diskretiškumas yra daug didesnis nei linijinės darbinės srities. Šiuo metu tai yra būdingas iššūkis lustų pusei.
Šią problemą galima išspręsti pirmiausia optimizuojant epitaksinę kryptį, kad būtų sumažinta apatinė linijinės darbo srities riba; antra, optimizuoti lusto spektroskopiją, kad būtų galima atskirti skirtingų charakteristikų lustus.
4. Parazitinės talpos nuoseklumas
Šiuo metu lusto pusėje nėra sąlygos tiesiogiai išmatuoti lusto talpos charakteristikas. Ryšys tarp talpos charakteristikų ir įprastų matavimo elementų vis dar neaiškus, o tie, kurie laukia, kol pramonė apibendrins. Mikroschemos{0}pusės optimizavimo kryptis pirmiausia yra plėtinio koregavimas, o antrasis - elektrinio sujungimo tobulinimas, tačiau kaina yra labai didelė ir tai nerekomenduojama.
5. Patikimumas
Lustų -pusės patikimumą galima apibūdinti įvairiais lustų pakavimo ir senėjimo proceso parametrais. Tačiau apskritai veiksniai, turintys įtakos lusto patikimumui po jo įdiegimo ekrane, daugiausia yra ESD ir IR.
ESD reiškia antistatinį gebėjimą. Remiantis IC pramonės ataskaitomis, daugiau nei 50 procentų lustų gedimų yra susiję su ESD. Norint pagerinti lusto patikimumą, reikia patobulinti ESD galimybes. Tačiau esant tokiai pačiai epitaksinei plokštelei ir ta pačiai lusto struktūrai, mažesnis lusto dydis neišvengiamai susilpnins ESD galimybes. Tai yra tiesiogiai susijusi su srovės tankio ir lusto talpos charakteristikomis ir negali būti atsispirta.
IR reiškia atvirkštinį nuotėkį, paprastai lusto atvirkštinės srovės vertė matuojama esant fiksuotai atvirkštinei įtampai. IR atspindi lusto viduje esančių defektų skaičių. Kuo didesnė IR reikšmė, tuo daugiau defektų lusto viduje.
Norint pagerinti ESD galimybes ir IR našumą, reikia daugiau optimizuoti epitaksinę struktūrą ir lusto struktūrą. Atliekant lustų sujungimą, laikantis griežtų sujungimo standartų, lustai su silpna ESD galia ir IR našumu gali būti veiksmingai pašalinti, taip pagerinant lusto patikimumą po to, kai jis įdiegtas ekrane.
Ketvirta, santrauka
Apibendrinant galima pasakyti, kad autorius analizuoja daugybę iššūkių, su kuriais susiduria LED lusto pabaiga, kuriant nedidelius-diodų LED ekranus ir po vieną pateikia tobulinimo planus ar nurodymus. Reikia pasakyti, kad LED lustų optimizavimui dar yra daug erdvės. Kaip tobulėti, vis dar laukiama, kol pramonė pasinaudos savo išradingumu ir nuolat stengsis.
