مقارنة بتقنيات العرض الأخرى ، تتمتع شاشات LED بمزايا الإضاءة الذاتية - ، وإعادة إنتاج الألوان الممتازة ، ومعدل التحديث العالي ، وتوفير الطاقة ، وسهولة الصيانة. سمتا السطوع العالي والحجم الكبير - الفائق يمكن تحقيقهما من خلال الربط هما العاملان الحاسمان للنمو السريع لشاشات العرض LED في العقدين الماضيين. في مجال شاشات العرض الخارجية الكبيرة - ، لا توجد تقنية أخرى يمكنها حتى الآن منافسة تقنية شاشات العرض LED.
ولكن في الماضي ، كان لشاشات LED أيضًا عيوبها ، مثل التباعد الكبير بين حبات المصباح المعبأة ، مما أدى إلى انخفاض دقة العرض ، وهو غير مناسب للعرض الداخلي والقريب. من أجل تحسين الدقة ، من الضروري تقليل التباعد بين حبات المصباح ، ولكن يتم تقليل حجم حبات المصباح. على الرغم من إمكانية تحسين دقة الشاشة بالكامل ، إلا أن التكلفة سترتفع بسرعة. تؤثر التكلفة الزائدة على - التطبيق التجاري الكبير - لشاشات العرض LED ذات الانحدار. .
في السنوات الأخيرة ، بفضل جهود مصنعي الرقائق ومصنعي العبوات ومصنعي الدوائر المتكاملة ومصنعي الشاشات ، أصبحت تكلفة الأجهزة ذات الحزمة الواحدة أقل وأقل ، وأصبحت أجهزة حزمة LED أصغر وأصغر ، وأصبحت درجات البكسل للعرض أصغر وأصغر. تزداد الدقة أكثر فأكثر ، مما يجعل مزايا - شاشة العرض LED الصغيرة في شاشة العرض الداخلية الكبيرة - أكثر وضوحًا.
في الوقت الحاضر ، تُستخدم مصابيح LED الصغيرة - بشكل أساسي في الوسائط الإعلانية والملاعب وخلفيات المسرح والهندسة البلدية وغيرها من المجالات ، وتستمر في تطوير الأسواق في مجالات النقل والبث والجيش وغيرها من المجالات. تشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2018 ، سيقترب حجم السوق من عشرات المليارات. يمكن توقع أنه في السنوات القليلة القادمة ، ستستمر شاشة العرض LED الصغيرة - في توسيع حصتها في السوق واحتلال مساحة السوق من الإسقاط الخلفي DLP. وفقًا لمعهد China Everbright Securities Research Institute ، بحلول عام 2020 ، سيصل معدل استبدال شاشات العرض LED ذات الملعب الصغير - لإسقاطات DLP الخلفية إلى 70٪ إلى 80٪.
يعمل المؤلف في - صناعة تصنيع شرائح LED الخضراء الزرقاء وقد شارك في تطوير المنتجات لسنوات عديدة. من منظور تصميم المنتج وتكنولوجيا العملية ، سيناقش تطوير شاشات عرض LED صغيرة الحجم - الطلب على رقائق LED الخضراء - الزرقاء ، فضلاً عن الإجراءات المضادة المحتملة على جانب الشريحة.
2. طلب شاشة LED صغيرة الحجم - لرقائق LED
باعتبارها جوهر شاشة LED ، تلعب شريحة LED دورًا حيويًا في تطوير - مصابيح LED صغيرة الملعب. تعتمد الإنجازات الحالية والتطوير المستقبلي لشاشات العرض LED ذات الملعب الصغير - على الجهود المتواصلة على جانب الرقاقة.
من ناحية أخرى ، تم تقليل خطوة النقطة لشاشة العرض الداخلية تدريجيًا من P4 إلى P1.5 و P1. 0 و P 0 .8 قيد التطوير. في المقابل ، تم تقليل حجم حبة المصباح من 3535 و 2121 إلى 1010. طورت بعض الشركات المصنعة أحجام 0808 و 0606 ، بل إن بعض الشركات المصنعة تقوم بتطوير 0404 أحجام.
كما نعلم جميعًا ، سيتطلب تقلص حبات المصباح المعبأة حتماً تقلص حجم الرقاقة. في الوقت الحالي ، تبلغ مساحة سطح - الرقائق الخضراء الزرقاء - لشاشات عرض الملعب الصغيرة التي يشيع استخدامها في السوق حوالي 30 مليونًا ، وبعض مصانع الرقائق تنتج بالفعل - شرائح من 25 مل 2 أو حتى 20 مل 2.
من ناحية أخرى ، نظرًا لأن مساحة سطح الشريحة تصبح أصغر ويقل سطوع المركز الفردي - ، فقد أصبحت سلسلة من المشكلات التي تؤثر على جودة العرض بارزة أيضًا.
الأول هو الشرط لمقياس رمادي. على عكس الشاشات الخارجية ، لا تكمن صعوبة الطلب على الشاشة الداخلية في السطوع بل في التدرج الرمادي. في الوقت الحالي ، يبلغ سطوع شاشة التباعد - الداخلية الكبيرة حوالي 1500 شمعة / م 2 - 2000 شمعة / م 2 ، وسطوع شاشة العرض LED ذات درجة الإضاءة الصغيرة - بشكل عام حوالي 600 شمعة / m2 -800 cd / m2 ، والأنسب للانتباه على المدى الطويل أفضل سطوع هو حوالي 100 cd / m2 -300cd / m2.
إحدى المشكلات الحالية لشاشات LED ذات درجة الحرارة الصغيرة - هي "السطوع المنخفض والرمادي المنخفض". أي أن المقياس الرمادي لا يكفي عند السطوع المنخفض. لتحقيق "سطوع منخفض ورمادي عالي" ، تتبنى نهاية الحزمة الحالية قوس أسود. نظرًا لأن القوس الأسود له انعكاس ضعيف على الشريحة ، يجب أن يكون للشريحة سطوع كافٍ.
التالي هو مشكلة توحيد العرض. بالمقارنة مع الشاشات التقليدية ، كلما كان التباعد أصغر سيتسبب في حدوث مشاكل مثل الشفق اللاحق ، والمسح الأول الأكثر قتامة ، والسطوع المحمر المنخفض ، والرمادي المنخفض غير المتكافئ. في الوقت الحالي ، استجابةً لمشاكل مثل الشفق اللاحق ، قم أولاً بإجراء مسح ضوئي غامق ورمادي منخفض وأحمر ، بذل كل من جانب التعبئة وجانب التحكم بالدائرة المتكاملة جهودًا للتخفيف من هذه المشكلات بشكل فعال. تم أيضًا تصحيح توحيد السطوع تحت التدرج الرمادي المنخفض نقطة بنقطة. خفت التكنولوجيا. ومع ذلك ، كأحد الأسباب الجذرية للمشكلة ، هناك حاجة إلى مزيد من الجهد من جانب الشريحة. على وجه التحديد ، يكون توحيد السطوع تحت تيار صغير أفضل ، واتساق السعة الطفيلية أفضل.
المسألة الثالثة هي الموثوقية. معيار الصناعة الحالي هو أن القيمة المسموح بها لمعدل الضوء الميت LED هي واحد من كل عشرة آلاف ، ومن الواضح أنها غير مناسبة لشاشات العرض LED ذات الملعب الصغير -. نظرًا لكثافة البكسل العالية لشاشة - الميل الصغيرة وقصر مسافة المشاهدة ، إذا كان هناك 10 ، 000 أضواء ، فسيكون هناك ضوء ساكن ، ويكون التأثير غير مقبول. في المستقبل ، يجب التحكم في معدل الضوء - الميت عند مائة من الألف أو حتى واحد في المليون من أجل تلبية احتياجات الاستخدام طويل المدى -.
بشكل عام ، يتطلب تطوير مصابيح LED صغيرة الحجم - أن تقوم شريحة الشريحة بتقليل الحجم ، وزيادة السطوع النسبي ، واتساق السطوع الجيد في ظل تيار صغير ، واتساق سعة طفيلي جيد ، وموثوقية عالية.
ثلاثة ، حلول جانبية - للرقاقة
1. حجم تخفيض حجم الرقائق تخفيض
على السطح ، إنها مشكلة تصميم التخطيط. يبدو أنه يمكن حلها عن طريق تصميم تخطيط أصغر وفقًا للاحتياجات. ومع ذلك ، هل يمكن أن يستمر تصغير حجم الرقاقة إلى أجل غير مسمى؟ الجواب لا. هناك عدة أسباب تقيد درجة تصغير حجم الرقاقة:
(1) القيود المفروضة على معالجة التعبئة والتغليف. في عملية التغليف ، هناك عاملان يحدان من تقليل حجم الرقاقة. واحد هو تقييد الفوهة. يحتاج الترابط القوالب إلى التقاط الرقاقة ، ويجب أن يكون الجانب القصير للرقاقة أكبر من القطر الداخلي لفوهة الشفط. توجد حاليًا فوهات فعالة من حيث التكلفة - يبلغ قطرها الداخلي حوالي 80 ميكرومتر. والثاني هو الحد من الترابط السلكي. الأول هو أن وسادة ربط السلك ، أي أن قطب الرقاقة يجب أن يكون كبيرًا بدرجة كافية ، وإلا فلا يمكن ضمان موثوقية الترابط السلكي. ذكرت الصناعة أن الحد الأدنى لقطر القطب هو 45 ميكرومتر ؛ ثانيًا ، يجب أن تكون المسافة بين الأقطاب الكهربائية كبيرة بدرجة كافية ، وإلا فإن الترابطين السلكين سيتداخلان حتمًا مع بعضهما البعض.
(2) قيود معالجة الرقائق. هناك أيضًا نوعان من القيود في عملية معالجة الرقائق. واحد هو حدود التخطيط. بالإضافة إلى قيود نهاية الحزمة المذكورة أعلاه - ، يلزم وجود حجم قطب كهربائي وتباعد قطب كهربائي ، والمسافة بين القطب الكهربائي و MESA ، وعرض خط الكاتب ، وتباعد الأسطر الحدودية للطبقات المختلفة حدودها ، والخصائص الحالية للرقاقة ، وقدرة عملية SD ، والقدرة على معالجة الليثوغرافيا الضوئية. تحديد نطاق القيود المحددة. بشكل عام ، الحد الأدنى للمسافة من القطب P إلى حافة الشريحة يقتصر على 14 ميكرومتر أو أكثر.
والثاني هو الحد من قدرة القطع. إن عملية التقطيع SD بالإضافة إلى عملية التقسيم الميكانيكي لها حدودها ، ولا يجوز تقسيم حجم الرقاقة إذا كان حجم الرقاقة صغيرًا جدًا. عندما يزيد قطر الرقاقة من 2 بوصة إلى 4 بوصات ، أو إلى 6 بوصات في المستقبل ، ستزداد صعوبة التقسيم والتقسيم وفقًا لذلك ، أي أن حجم الشريحة القابلة للمعالجة سيزداد وفقًا لذلك. إذا أخذنا شريحة مقاس 4 بوصات كمثال ، إذا كان طول الجانب القصير للرقاقة أقل من 90 ميكرومتر وكانت نسبة العرض إلى الارتفاع أكبر من 1.5: 1 ، فإن خسارة المحصول ستزداد بشكل ملحوظ.
بناءً على الأسباب المذكورة أعلاه ، يتوقع المؤلف بجرأة أنه بعد تقليل حجم الرقاقة إلى 17mil2 ، ستكون إمكانيات تصميم ومعالجة الرقاقة قريبة من الحد الأقصى ، ولا يوجد مجال للتخفيض بشكل أساسي ، ما لم يكن هناك اختراق كبير في خطة تكنولوجيا الرقاقة.
2. زيادة سطوع
تحسين السطوع هو الموضوع الأبدي لجانب الرقاقة. يعمل مصنع الرقائق على تحسين التأثير الكمي الداخلي من خلال تحسين البرنامج الفوقي وتحسين التأثير الكمي الخارجي من خلال تعديل هيكل الرقاقة.
ومع ذلك ، فمن ناحية ، سيؤدي تقليص حجم الرقاقة حتماً إلى تقليل منطقة انبعاث الضوء - وتقليل سطوع الرقاقة. من ناحية أخرى ، يتم تقليل خطوة النقطة لشاشة عرض الملعب الصغيرة - ، ويتم تقليل الطلب على سطوع الشريحة الواحدة -. هناك علاقة تكاملية بين الاثنين ، ولكن يجب أن يكون هناك حد نهائي. في الوقت الحالي ، من أجل تقليل تكلفة جانب الرقاقة ، فإن الأمر يتعلق بشكل أساسي بطرح الهيكل ، والذي يتعين عليه عادةً دفع ثمن تقليل السطوع. لذلك ، فإن كيفية موازنة التنازلات - التجارية مشكلة يجب على الصناعة الانتباه إليها.
3. الاتساق تحت التيار المنخفض
إن {{0}} المسمى بالتيار المنخفض يتعلق بالتيار المستخدم بواسطة الرقائق الداخلية والخارجية التقليدية. منحنى الرقاقة I - الموضح في الشكل أدناه ، تعمل الرقائق الداخلية والخارجية التقليدية في منطقة عمل خطية ، والتيار كبير نسبيًا. ومع ذلك ، - شرائح LED الصغيرة تحتاج إلى العمل في منطقة عمل غير خطية - قريبة من النقطة 0 ، والتيار صغير نسبيًا.
في منطقة العمل غير الخطية - ، تتأثر شريحة LED بعتبة تبديل أشباه الموصلات ، ويكون الفرق بين الشرائح أكثر وضوحًا. من خلال تحليل التمييز في السطوع والطول الموجي لعدد كبير من الرقائق ، من السهل ملاحظة أن التمييز في منطقة العمل غير الخطية - أكبر بكثير من منطقة العمل الخطية. هذا هو التحدي الكامن في جانب الشريحة في الوقت الحاضر.
تتمثل طريقة التعامل مع هذه المشكلة في تحسين الاتجاه الفوقي أولاً لتقليل الحد الأدنى لمنطقة العمل الخطية ؛ ثانيًا ، تحسين التحليل الطيفي للرقاقة لتمييز الرقائق ذات الخصائص المختلفة.
4. اتساق السعة الطفيلية
في الوقت الحاضر ، لا يوجد شرط على جانب الرقاقة لقياس خصائص سعة الرقاقة مباشرة. لا تزال العلاقة بين خصائص السعة وعناصر القياس التقليدية غير واضحة ، وأولئك الذين ينتظرون تلخيص الصناعة. اتجاه التحسين الجانبي للرقاقة - هو أولاً تعديل الامتداد ، والآخر هو تحسين التجميع الكهربائي ، لكن التكلفة مرتفعة جدًا ولا يوصى بذلك.
5. الموثوقية
يمكن وصف الموثوقية الجانبية للرقاقة - بمعلمات متنوعة في تغليف الرقاقة وعملية التقادم. ولكن بشكل عام ، فإن العوامل التي تؤثر على موثوقية الشريحة بعد تثبيتها على الشاشة هي بشكل أساسي ESD و IR.
يشير ESD إلى القدرة المضادة للكهرباء الساكنة. وفقًا لتقارير صناعة IC ، فإن أكثر من 50 بالمائة من حالات فشل الرقاقة مرتبطة بـ ESD. لتحسين موثوقية الشريحة ، يجب تحسين قدرات ESD. ومع ذلك ، في ظل حالة نفس الرقاقة فوق المحورية ونفس هيكل الرقاقة ، سيؤدي حجم الرقاقة الأصغر حتمًا إلى إضعاف قدرة ESD. يرتبط هذا ارتباطًا مباشرًا بكثافة التيار وخصائص سعة الرقاقة ولا يمكن مقاومته.
تشير الأشعة تحت الحمراء إلى التسرب العكسي ، وعادة ما يتم قياس القيمة الحالية العكسية للرقاقة تحت جهد عكسي ثابت. يعكس IR عدد العيوب داخل الشريحة. كلما زادت قيمة الأشعة تحت الحمراء ، زادت العيوب داخل الشريحة.
لتحسين قدرة ESD وأداء الأشعة تحت الحمراء ، يجب إجراء المزيد من التحسينات في الهيكل الفوقي وهيكل الرقاقة. في تجميع الشرائح ، من خلال معايير التجميع الصارمة ، يمكن التخلص بشكل فعال من الرقائق ذات القدرة الضعيفة على ESD وأداء الأشعة تحت الحمراء ، وبالتالي تحسين موثوقية الشريحة بعد تثبيتها على الشاشة.
الرابع ، ملخص
باختصار ، يحلل المؤلف سلسلة التحديات التي تواجه نهاية شريحة LED من خلال تطوير - شاشات LED صغيرة الحجم ، ويقدم خطط التحسين أو الاتجاهات واحدة تلو الأخرى. يجب أن يقال أنه لا يزال هناك مجال كبير لتحسين رقائق LED. لا تزال كيفية التحسين تنتظر الصناعة لاستخدام براعتهم وبذل جهود متواصلة.
