Salīdzinājumā ar citām displeja tehnoloģijām LED displejiem ir tādas priekšrocības kā pašaizgaismojums, laba krāsu atkopšanas veiktspēja, augsts atsvaidzes intensitāte, enerģijas taupīšana un vienkārša apkope. Augsts spilgtums, savienošana un lielais izmērs ir izšķirošie faktori straujai LED displeju izaugsmei pēdējo divu desmitgažu laikā. Lielekrāna āra displeju kategorijā neviena cita tehnoloģija nevar konkurēt ar LED displeju tehnoloģiju.
Tomēr agrāk trūka arī LED displeju. Piemēram, attālums starp iepakotajām lampas lodītēm ir liels un izšķirtspēja ir zema, kas nav piemērota iekštelpu un tuvu novērošanai. Lai uzlabotu izšķirtspēju, ir jāsamazina atstatums starp lodītēm, bet tiek samazināts lampas lodīšu izmērs. Lai gan visa ekrāna izšķirtspēju var uzlabot, izmaksas strauji pieaugs, un izmaksas būs pārāk augstas, lai ietekmētu maza piķa LED displeju. Plašs komerciālo lietojumu klāsts. .
Pēdējos gados ar mikroshēmu un iepakojumu ražotāju, IC shēmu ražotāju un ekrānu ražotāju centieniem vienas pakotnes ierīču izmaksas ir kļuvušas arvien zemākas, LED pakešu ierīces ir kļuvušas arvien mazākas, un displeja ekrānu pikseļu augstums ir palielinājies. kļūst mazāks un mazāks. Kļūst mazāks un mazāks. Augstāka un augstāka izšķirtspēja padara maza piķa LED displeju priekšrocības iekštelpu liela ekrāna displejos arvien skaidrākas.
Pašlaik maza izmēra gaismas diodes galvenokārt tiek izmantotas reklāmas medijos, stadionos, skatuves fonos, komunālajā inženierijā uc, un laiku pa laikam atver tirgus transporta, apraides un militārajā jomā. Tiek lēsts, ka līdz 2018. gadam tirgus būs tuvu 10 mljrd. Ir paredzams, ka tuvāko gadu laikā maza piķa LED displeji ik pa laikam paplašinās tirgus daļu, izspiežot DLP aizmugures projekcijas tirgus telpu. Saskaņā ar Everbraita Vērtspapīru pētniecības institūta aplēsēm līdz 2020. gadam mazā atstarpe L
Pirmkārt, pieprasījums pēc LED mikroshēmām maza piķa LED displejiem
LED mikroshēma ir LED displeja centrs, un tai ir būtiska loma maza piķa gaismas diožu izstrādē. Pašreizējie sasniegumi un maza piķa LED displeju turpmākā attīstība ir atkarīgi no mikroshēmas neatlaidīgajiem centieniem.
No vienas puses, iekštelpu displeja punktu augstums ir pakāpeniski samazinājies no P4 pirmajās dienās līdz P1.5, un P1.0 un P0.8 tiek izstrādāti. Attiecīgi lampas lodīšu izmērs ir samazināts no 3535, 2121 uz 1010. Daži ražotāji ir izstrādājuši 0808 un 0606 izmērus, daži ražotāji izstrādā 0404 izmērus.
Ir labi zināms, ka iepakojuma lodīšu izmērs tiek samazināts, kas neizbēgami prasa samazināt mikroshēmas izmēru. Pašlaik parasto zili zaļo mikroshēmu izskats maza piķa displejiem ir aptuveni 30 mils2, un vietējās mikroshēmu rūpnīcas ir masveidā ražojušas 25 mils 2 vai pat 20 mils 2 mikroshēmas.
No otras puses, mikroshēmas ārējie produkti ir kļuvuši mazāki un viena kodola spilgtums ir samazinājies, un ir kļuvušas ievērojamas problēmas, kas ietekmē displeja kvalitāti.
Pirmā ir pelēktoņu prasība. Atšķirībā no āra ekrāniem, iekštelpu ekrāna prasību sarežģītība slēpjas nevis spilgtumā, bet gan pelēktoņos. Pašlaik iekštelpu lielā ekrāna spilgtuma prasība ir aptuveni 1500 cd/m2–2000 cd/m2, maza piķa LED displeja spilgtums parasti ir aptuveni 600 cd/m2–800 cd/m2, un vislabākais spilgtums ilgtermiņā. termiņa displejs ir 100 cd. /m2-300cd/m2 vai tā.
Viens no pašreizējiem izaicinājumiem maza piķa LED ekrānu jomā ir" vājš apgaismojums un mazs pelēkums." Citiem vārdiem sakot, ar pelēko skalu nepietiek ar zemu spilgtumu. Lai pabeigtu" vāju apgaismojumu un augstu pelēko", pašreizējais plāns iepakojuma pusē ir melns iekava. Tā kā melnais kronšteins vāji atstaro mikroshēmu, mikroshēmai ir jābūt pietiekamai spilgtumam.
Otrais ir parādīt vidējo problēmu. Salīdzinot ar tradicionālajiem ekrāniem, tonis kļūst mazāks, kas rada tādas problēmas kā pēcspīdēšana, pirmās skenēšanas tumsa, mazs apsārtums un zems pelēktoņu nevienmērīgums. Pašlaik, ņemot vērā pēcspīdēšanas, pirmās skenēšanas un zemā pelēkā līmeņa problēmas, gan iepakojuma puse, gan IC vadības puse ir mēģinājuši efektīvi mazināt šīs problēmas, un arī vidējā spilgtuma problēma zemā pelēkuma līmenī ir novērsta. punktu. . Tehnoloģija ir atvieglota. Tomēr kā viens no problēmas pamatcēloņiem ir jāpieliek lielākas pūles mikroshēmu pusē. Sīkāk, vidējais spilgtums ir labāks pie nelielas strāvas, un parazitārā kapacitāte ir labāka.
Trešais ir drošības jautājums. Pašreizējais nozares standarts ir tāds, ka pieļaujamā gaismas diodes nāves ātruma vērtība ir viena desmittūkstošā daļa, kas acīmredzami nav piemērota maza piķa LED displejiem. Tā kā maza pikseļa ekrāna pikseļu blīvums ir salīdzinoši liels un novērošanas intervāls ir salīdzinoši tuvs, tad, ja 10 000 ir miris gaisma, efekts ir nepanesams. Nākotnē pieprasījums pēc nāves gaismas tiks kontrolēts simt tūkstošdaļā vai pat miljonajā daļā, lai apmierinātu ilgtermiņa lietošanas vajadzības.
Vispārīgi runājot, maza piķa gaismas diožu izstrādei prasības mikroshēmas daļai ir: izmēra samazināšana, relatīvā spilgtuma uzlabošana, laba spilgtuma atšķirība pie mazām strāvām, laba parazitārās kapacitātes atšķirība un augsta uzticamība.
Otrkārt, mikroshēmas gala apstrādes plāns
1. Izmēru samazināšana mikroshēmas izmēra samazināšana
No ārpuses tas ir izmēra dizaina jautājums. Šķiet, ka ar to var tikt galā, tikai projektējot mazāku izmēru atbilstoši prasībām. Bet vai mikroshēmas izmēra samazināšana apstāsies uz nenoteiktu laiku? Atbilde var būt negatīva. Mikroshēmas izmēra samazināšanas ierobežošanai ir vairāki iemesli:
(1) Iepakojuma apstrādes ierobežojumi. Iepakošanas procesā ir divi faktori, kas ierobežo mikroshēmas izmēra samazināšanos. Viens no tiem ir sprauslas ierobežojums. Mikroshēmai ir jāuzņem mikroshēma, un mikroshēmas īsajai pusei jābūt lielākai par sprauslas iekšējo diametru. Pašlaik rentablas sprauslas iekšējais diametrs ir aptuveni 80 um. Otrais ir stiepļu savienošanas ierobežojums. Pirmkārt, spolei, tas ir, mikroshēmas elektrodam jābūt pietiekami lielam, pretējā gadījumā nevar garantēt stieples savienojuma uzticamību. Mazākais elektroda diametrs nozarē ir 45 um. Otrkārt, attālumam starp elektrodiem jābūt pietiekami lielam, pretējā gadījumā abas stieples saites neizbēgami traucēs viena otrai.
(2) Mikroshēmu apstrādes ierobežojumi. Mikroshēmas apstrādei ir arī divi ierobežojumi. Viens no tiem ir lieluma plānošanas ierobežojums. Papildus iepriekšminētā iepakojuma gala ierobežojumiem, elektrodu izmēram un atstatumam starp elektrodiem, elektrodu un MESA atstatumam, līniju platumam, dažādu slāņu robežlīniju atstatumam utt. ir savi ierobežojumi, mikroshēmas strāvas raksturlielumi, SD procesa iespēja un fotolitogrāfijas apstrādes iespējas. . Detalizētā ierobežojuma apjoms ir atrisināts. Parasti minimālais attālums starp P elektrodu un mikroshēmas malu ir ierobežots līdz vairāk nekā 14 μm.
Otrais ir ierobežot griešanas spēju. SD griešanas + mehāniskās savienošanas procesam ir ierobežojumi, un mikroshēmas izmērs var būt pārāk mazs, lai to salauztu. Palielinoties vafeļu diametram no 2 collām līdz 4 collām vai līdz 6 collām nākotnē, palielinās asmeņu griešanas grūtības, un palielināsies apstrādāto skaidu izmērs. Kā piemēru ņemot 4 collu plēvi, ja mikroshēmas īsās malas garums ir mazāks par 90 mikroniem un malu attiecība ir lielāka par 1,5:1, ienesīguma zudums ievērojami palielināsies.
Pamatojoties uz iepriekšminētajiem iemesliem, autors drosmīgi prognozē, ka pēc mikroshēmas izmēra samazināšanas līdz 17mil2 mikroshēmas dizains un apstrāde var sasniegt robežu. Ja vien mikroshēmu tehnoloģiju shēmā nenotiek liels izrāviens, samazinājumam nav vietas.
2. Palielināts spilgtums
Spilgtuma uzlabošana ir pastāvīga mikroshēmu tēma. Mikroshēmu rūpnīca optimizē un optimizē iekšējos kvantu efektus, izmantojot epitaksiālās procedūras, un uzlabo ārējos kvantu efektus, pielāgojot mikroshēmu struktūru.
Tomēr, no vienas puses, mikroshēmas izmēra samazināšanās neizbēgami noved pie gaismas izstarojošās zonas laukuma samazināšanās, un mikroshēmas spilgtums samazinās. No otras puses, maza piķa displeju punktu augstums ir samazināts, un tiek samazināta prasība pēc spilgtuma vienai mikroshēmai. Starp abiem pastāv viena otru papildinošas attiecības, taču ir arī zemākā līnija. Pašlaik, lai samazinātu izmaksas, mikroshēmas puse galvenokārt atņem struktūru, kas parasti samazina spilgtumu. Tāpēc nozarei būtu jāpievērš uzmanība, kā līdzsvarot kompromisus.
3. Bifurkācija zemā strāvā
Salīdziniet tā saukto zemo strāvu ar tradicionālo iekštelpu un āra mikroshēmu testu strāvu. Kā parādīts attēlā zemāk, mikroshēmas IV līkne, tradicionālās iekštelpu un āra mikroshēmas darbojas lineārajā darba zonā, strāva ir ļoti liela. Maza piķa LED mikroshēmām jādarbojas nelineārā darba zonā tuvu 0, un strāva ir pārāk maza.
Nelineārajā darba zonā LED mikroshēmu ietekmē pusvadītāju pārslēgšanas slieksnis, un atšķirība starp mikroshēmām ir acīmredzamāka. Lai analizētu liela mēroga mikroshēmas spilgtuma un viļņa garuma pārtraukumus, ir viegli redzēt, ka dispersija nelineārajā darba zonā ir daudz lielāka nekā dispersija lineārajā darba zonā. Tas ir raksturīgs izaicinājums pašreizējām mikroshēmām.
Šīs problēmas risināšanas metode ir vispirms optimizēt pagarinājuma virzienu, lai samazinātu lineārās darba zonas apakšējo robežu; otrs ir mikroshēmu sadalīšanas optimizācija, kas izšķir dažādas raksturīgās mikroshēmas.
4. Parazitārās kapacitātes novirze
Pašlaik mikroshēmas pusē nav nosacījumu, lai tieši izmērītu mikroshēmas kapacitātes raksturlielumus. Saistība starp kapacitātes raksturlielumiem un tradicionālajiem mērījumu vienumiem joprojām ir neskaidra, un tā gaida, kad nozare apkopos. Mikroshēmas puses optimizācijas virziens ir vienreizēja regulēšana, bet otrs ir elektriskās klasifikācijas uzlabošana, taču izmaksas ir augstas un nav ieteicamas.
5. Uzticamība
Šķeldas iepakojuma uzticamību var raksturot ar dažādiem parametriem skaidu iepakošanas un novecošanas laikā. Bet kopumā faktori, kas ietekmē aiz ekrāna esošās mikroshēmas uzticamību, galvenokārt ir vērsti uz ESD un IR.
ESD attiecas uz spēju pretoties statiskajai elektrībai. Saskaņā ar IC nozares datiem vairāk nekā 50% mikroshēmu kļūmju ir saistītas ar ESD. Lai uzlabotu mikroshēmas uzticamību, ir nepieciešams uzlabot ESD talantus. Tomēr vienā un tajā pašā epitaksiālajā plāksnē un tajā pašā mikroshēmas struktūrā mikroshēmas izmērs kļūst mazāks, kas neizbēgami noved pie ESD vājināšanās. Tas ir tieši saistīts ar strāvas blīvuma un mikroshēmas kapacitātes īpašībām, un tam nevar pretoties.
IR attiecas uz reverso noplūdi, un to parasti mēra ar fiksētu apgriezto spriegumu. IR atspoguļo defektu skaitu mikroshēmas iekšpusē. Jo lielāka ir IR vērtība, jo acīmredzamāki ir iekšējie defekti.
Lai uzlabotu ESD un IR veiktspēju, ir jāveic vairāk optimizācijas epitaksiālajā struktūrā un mikroshēmas struktūrā. Mikroshēmas uzglabāšanas gadījumā pēc stingrām specifikācijām ESD un mikroshēmas ar vāju IR veiktspēju var efektīvi noņemt, tādējādi uzlabojot mikroshēmas uzticamību.
Četri, kopsavilkums
Īsāk sakot, līdz ar zinātnes attīstību un laika atjaunināšanu LED displeju nozares attīstība ir kļuvusi arvien populārāka, taču displeja nozares ietekme beidzot ir uzlabojusies, un bezdarbnieki laiku pa laikam ir smagi strādājuši. laiks.
