Pieni välilyönti-LED-näyttö tuo haasteita Led-sirulle

- May 15, 2019-

Verrattuna muihin näyttöteknologioihin LED-näytöillä on etuja itsevalaisu, erinomainen värintoisto, korkea virkistystaajuus, virransäästö ja helppo huolto. Suuri kirkkaus ja kyky saavuttaa erittäin suuret koot silmukoinnin avulla ovat ratkaisevia tekijöitä johtavien näyttöjen nopealle kasvulle kahden viime vuosikymmenen aikana. Ulkoisen näytön alalla, jossa on suuri näyttö, ei ole muuta tekniikkaa, joka voisi kilpailla LED-näytön tekniikan kanssa.


Aikaisemmin led-näytöillä on myös ollut haittoja, kuten kapseloitujen kevyiden helmien suuri etäisyys, jolloin tuloksena on alhainen resoluutio, joka ei sovi sisä- ja läheiseen katseluun. Erottelutarkkuuden parantamiseksi on tarpeen vähentää valonhelmien välistä etäisyyttä, mutta kevyiden helmien koko pienenee, vaikka se voi parantaa koko näytön resoluutiota, kustannukset kasvavat nopeasti, liian suuret kustannukset vaikuttavat pienten etäisyyksien johtaman näytön laajamittainen kaupallinen käyttö.


Viime vuosina sirunvalmistus- ja pakkausvalmistajien avulla IC-piirien valmistajat ja näytönvalmistajien, kuten yksittäisten pakkauslaitteiden, yhteiset ponnistelut ovat pienempiä ja alhaisempia, LED-pakkauslaitteet pienenevät, näyttävät pikselikorkeuden pienemmät ja pienemmät, enemmän ja korkeampi resoluutio, mikä tekee pienistä välilyönteistä LED-näyttöjä sisätilan näytössä etuja, jotka ovat yhä selvempiä.


Tällä hetkellä pientä välimatkaa käytetään pääasiassa mainosvälineissä, urheilupaikoissa, näyttämötaustassa, kunnallistekniikassa ja muilla aloilla, ja liikenteessä, yleisradiotoiminnassa, sotilas- ja muilla aloilla kehitetään edelleen markkinoita. Markkinoiden koon arvioidaan olevan lähes 10 miljardia yuania vuonna 2018. Voidaan ennustaa, että lähivuosina pieni etäisyyden johtama näyttö laajentaa edelleen markkinaosuuttaan ja puristaa DLP: n takaisin projektioalueen tilaa. Everbrightin arvopaperitutkimuslaitoksen mukaan vuoteen 2020 mennessä DLP: hen sijoitettujen pienten etäisyyksien näytön korvausaste nousee 70–80 prosenttiin.


Kirjoittaja harjoittaa sinistä ja vihreää LED-sirunvalmistusteollisuutta, joka harjoittaa tuotekehitystyötä jo vuosia. Seuraavassa on tuotesuunnittelun, prosessiteknologian näkökulmasta keskusteltu pienten etäisyyksien johtaman näytön kehityksestä sinisen ja vihreän johdon siruvaatimuksissa, ja sirun pää voi ottaa vastatoimia.


Toiseksi pienten etäisyyksien johtama näyttö ohjattujen sirujen vaatimuksissa


Led-näytön ytimessä johtavalla sirulla on keskeinen rooli pienten etäisyyksien johtamisessa. Pienen etäisyyden johtaman näytön nykyiset saavutukset ja tulevaisuuden kehitys riippuvat sirun päätelaitteen kestämättömistä ponnisteluista.


Toisaalta sisäilmanäytön pisteiden välinen etäisyys on vähitellen vähennetty P4: stä alkuvaiheessa P1.5: een, P1.0: een ja P0.8: een kehitysvaiheessa. Vastaavasti lampun helmi on pienentynyt 3535: stä ja 2121: stä 1010: een. Jotkut valmistajat ovat kehittäneet 0808- ja 0606-kokoja, ja jopa jotkut valmistajat kehittävät 0404-kokoa.


Kuten me kaikki tiedämme, kapselointilampun helmen koko pienenee, vaatii väistämättä sirun koon pienentämistä. Tällä hetkellä pienten tilojen näyttöjen markkinoilla yleisesti käytettyjen sini- ja vihreiden sirujen pinta-ala on noin 30 m 2, ja jotkin siru-tehtaat ovat tuottaneet massatuotantoa 25 m 2 tai jopa 20 m 2.


Toisaalta sirun pinta-alan ja yhden ytimen kirkkauden vähenemisen myötä myös näytön laatuun vaikuttavat ongelmat tulevat näkyviksi.


Ensimmäinen on harmaan asteikon vaatimus. Eri ulkoruudusta poikkeava sisäilman kysyntä ei ole kirkkaassa mutta harmaasävyssä. Tällä hetkellä sisätilojen suurten välimattojen kirkkausvaatimus on noin 1500 CD / m2-2000 CD / m2, ja pienten etäisyyksien led-näytön kirkkaus on yleensä noin 600 CD / m2-800 CD / m2, kun taas optimaalinen kirkkaus pitkään kiinnitettävien näyttöjen joukosta on noin 100 CD / m2-300 CD / m2.


Tällä hetkellä yksi pienten etäisyyksien LED-näytön vaikeuksista on "heikko valo ja matala harmaa". Toisin sanoen, kun harmaasävy on alhaisella kirkkaudella, se ei riitä. "Hämärän ja korkean harmaan" toteuttamiseksi pakkauspäässä on musta kiinnike. Valon sirulla olevan mustan stentin vuoksi se on heikko, joten siru vaatii riittävän kirkkauden.


Sitten on kysymys näytön yhdenmukaisuudesta. Verrattuna tavanomaiseen näyttöön pienemmät välimatkat aiheuttavat ongelmia, kuten jälkilämmitys, ensimmäinen pyyhkäisy on pimeä, alhainen valo on punainen ja matala tuhka epätasainen. Tällä hetkellä pakkauspää ja IC-ohjauspää on pyrkinyt ratkaisemaan tehokkaasti lievitetyt jälkikäsittelyn, ensimmäisen pyyhkäisyn ja alhaisen harmaan värin ongelmat. Kirkkauden yhtenäisyyden ongelma matalalla harmaalla tasolla on myös lievennetty pistekohtaisen korjaustekniikan avulla. Ongelman yhtenä perimmäisenä syynä sirun puolella on kuitenkin maksettava enemmän ponnisteluja. Erityisesti pienen nykyisen kirkkauden tasaisuus on parempi, parempi parasiittinen kapasitanssin johdonmukaisuus.


Kolmas on luotettavuus. Nykyinen alan standardi on, että sallittu LED-valonopeus on yksi 10 000: sta, mikä ei tietenkään ole sovellettavissa pieniin etäisyyden LED-näyttöihin. Pienen etäisyyden näytön korkean pikselitiheyden ja läheisen katseluetäisyyden vuoksi, jos on olemassa yksi kuollut valo 10 000: lle, vaikutus ei ole hyväksyttävä. Tulevaa kuollutta valoa on valvottava 1: stä 100 000: sta tai jopa yhdestä miljoonasta, jotta voidaan vastata pitkän aikavälin käytön kysyntään.


Yleisesti ottaen pienten etäisyyksien LED: n kehittämisen myötä siru-segmentin vaatimukset ovat seuraavat: pienempi koko, suurempi suhteellinen kirkkaus, pieni virran kirkkaus, hyvä parasiittikapasitanssin johdonmukaisuus ja korkea luotettavuus.


Kolmanneksi sirun päätelaitteen ratkaisu


1. Kokoa pienentävä sirun koon pienentäminen


Pinnalla tämä on ulkoasuongelma, joka näyttää olevan ratkaistu suunnittelemalla pienempiä asetteluja tarpeen mukaan. Mutta voiko sirun vähentäminen jatkua loputtomiin? Vastaus on ei. Sirun koon pienentämiseen on useita syitä:


(1) paketin käsittelyn rajoitukset. Pakkauksen käsittelyn aikana sirun koon pienentämistä rajoittavat kaksi tekijää. Yksi on imusuuttimen rajoittaminen. Sirun lyhyen sivun on oltava suurempi kuin suuttimen halkaisija. Tällä hetkellä kustannustehokas imusuuttimen sisähalkaisija on noin 80 um. Toinen on hitsauslangan rajoittaminen. Ensinnäkin hitsauslankaan kelan, nimittäin siruelektrodin, on oltava riittävän suuri. Muussa tapauksessa hitsauslangan luotettavuutta ei voida taata. Alalla ilmoitettu vähimmäiselektrodin halkaisija on 45 um. Toiseksi elektrodien välisen etäisyyden on oltava riittävän suuri, muuten kaksi hitsauslinjaa häiritsee väistämättä toisiaan.


(2) sirun käsittelyn rajoitukset. Sirun käsittelyssä on myös kaksi rajoitusta. Yksi on asettelun rajoittaminen. Edellä mainittujen pakettien päiden rajoitusten, elektrodin koon ja elektrodin välisen etäisyyden lisäksi elektrodin etäisyys MESA: sta, jäljen leveys, eri kerrosten rajaviivojen välinen etäisyys jne. Ovat rajoituksia. Sirun nykyiset ominaisuudet, SD: n prosessointikyky ja fotolitografian prosessointikyky määrittävät spesifiset rajat. Normaalisti vähimmäisetäisyys P-elektrodista sirun reunaan on rajoitettu yli 14 metriin.


Toinen on käsittelykapasiteetin rajoittaminen. Sekä SD-kirjoitus- että mekaanisilla siruprosesseilla on raja-arvot, ja sirun koko on liian pieni jaettavaksi. Koska kiekon halkaisija kasvaa 2 tuumasta 4 tuumaa tai tulevaisuudessa 6 tuumaa, kiristysvaikeus kasvaa, mikä tarkoittaa, että koneistettavan sirun koko kasvaa. Jos kyseessä on 4 tuuman siru, jos lyhyt sivupituus on alle 90 m ja kuvasuhde on suurempi kuin 1,5: 1, saantohäviö kasvaa merkittävästi.


Edellä mainittujen syiden perusteella tekijä ennusti rohkeasti, että sirun koon pienentämisen jälkeen 17 miljoonaan euroon, sirun suunnittelu- ja prosessointikapasiteetti lähestyi rajaa, eikä mikään pelkkä pelkistyspaikka ollut, ellei siruteknologian ratkaisuissa ollut suurta läpimurtoa.


2. Kirkkauden lisäys


Kirkkauden parantaminen on sirun päätelaitteen ikuinen teema. Piiritehdas parantaa sisäistä kvanttivaikutusta epitaksin optimoinnin avulla ja parantaa ulkoista kvanttivaikutusta sirurakenteen säätämisen kautta.


Toisaalta sirun koon pienentäminen johtaa väistämättä valoalueen ja sirun kirkkauden vähenemiseen. Toisaalta pienikokoisten näyttöjen piste-piste-etäisyys vähenee, ja yhden sirun kirkkauden tarve pienenee. On olemassa toisiaan täydentävä suhde, mutta alempi rivi on. Tällä hetkellä, jotta voidaan vähentää kustannuksia siru, lähinnä rakenteen vähennys, joka yleensä maksaa kustannukset kirkkauden vähentäminen, joten miten tasapainottaa kauppaa on teollisuuden pitäisi kiinnittää huomiota ongelmaan.


3. Alhainen nykyinen johdonmukaisuus


Ns. Pieni virta, on tavanomainen sisä-, ulkoketjutestivirta. Kuten alla olevasta siru-iv-käyrästä käy ilmi, tavanomaiset sisä- ja ulkolastut toimivat lineaarisessa työalueella, jossa on suuri virta. Pienellä etäisyydellä varustetun LED-sirun on kuitenkin toimittava epälineaarisessa työskentelyalueella lähellä 0: ta, ja virta on suhteellisen pieni.


Epälineaarisessa työtilassa LED-sirulle vaikuttaa puolijohdekytkimen kynnysarvo, ja sirujen välinen ero on selvempi. On helppo nähdä, että epälineaarisen työskentelyalueen diskretisointi on paljon suurempi kuin lineaarisen työskentelyalueen, analysoimalla suurten pelimerkkien kirkkauden ja aallonpituuden diskretisointia. Tämä on tällä hetkellä pelimerkin puolella oleva haaste.


Ratkaisu tähän ongelmaan on epitaksiaalisen suunnan optimointi pääasiassa lineaarisen työtilan alarajan pienentämiseksi. Toinen on siru-spektrofotometrian optimointi, joka voi erottaa sirut eri ominaisuuksilla.


4. Parasiittikondensaattorin johdonmukaisuus


Tällä hetkellä ei ole mitään edellytystä sirun kapasitanssin mittaamiseen suoraan. Kapasitanssiominaisuuksien ja tavanomaisten mittauskohteiden välinen suhde ei ole vielä selvä. Sirunpään optimoinnin suunta on joko epitaksiaalinen säätö tai sähköinen luokitus, mutta hinta on hyvin korkea eikä sitä suositella.


5. Luotettavuus


Sirun luotettavuus voidaan kuvata sirupaketin ja vanhenemisprosessin parametreilla. Mutta yleisesti, siru näytön jälkeen luotettavuus vaikutus tekijät, keskittyä ESD ja IR kaksi.


ESD on kyky vastustaa staattista sähköä. IC-toimialaraporttien mukaan yli 50% siruhäiriöistä liittyy ESD: hen. Sirun luotettavuuden parantamiseksi ESD-ominaisuuksia on parannettava. Kuitenkin samalla epitaksisella sirulla ja sirurakenteella sirun koon pienentäminen heikentää väistämättä ESD-kykyä. Tämä liittyy suoraan sirun virrantiheyteen ja kapasitanssiominaisuuksiin, jotka ovat vastustamattomia.


IR viittaa käänteiseen vuotoon, joka mitataan yleensä kiinteällä käänteisjännitteellä sirun käänteisvirta-arvoon. IR heijastaa sirun sisäisten vikojen määrää. Mitä suurempi IR-arvo, sitä enemmän sisäisiä vikoja.


ESD-kyvyn ja IR-suorituskyvyn parantamiseksi on suoritettava enemmän optimointia epitaksirakenteessa ja sirurakenteessa. Sirun luokittelussa tiukat luokitusstandardit voivat tehokkaasti poistaa siruja, joilla on heikko ESD-kyky ja IR-suorituskyky, jotta näytön sirun luotettavuus paranisi.


Neljä, Yhteenvetona voidaan todeta, että tekijä analysoi johdettujen sirupäätelaitteiden haasteita pienten etäisyyksien led-näytön kehittämisessä ja antaa parannussuunnitelman tai suunnan yksitellen. Sanotaan, että nykyisellä LED-siruoptimoinnilla on edelleen hyvin suuri tila. Miten parantaa, mutta myös pelata työttömien viisautta, jatkuvia ponnisteluja.