LEDディスプレイは、他のディスプレイ技術と比較して、自己照明、優れた色回復性能、高いリフレッシュレート、省電力、および簡単なメンテナンスという利点があります。 高輝度、スプライシング、および大型サイズは、過去20年間のLEDディスプレイの急速な成長の決定的な要因です。 大画面屋外ディスプレイのカテゴリーでは、他の技術はLEDディスプレイ技術と競合することはできません。
しかし、過去には、LEDディスプレイも不足していました。 たとえば、パッケージされたランプビーズ間の距離が大きく、解像度が低いため、屋内や近くでの観察には適していません。 分解能を向上させるためには、ビーズ間の間隔を狭くする必要がありますが、ランプビーズのサイズは小さくなります。 画面全体の解像度は向上しますが、コストが急激に上昇し、コストが高すぎて小ピッチのLEDディスプレイに影響を与えることはありません。幅広い商用アプリケーション。 。
近年、チップメーカーやパッケージメーカー、IC回路メーカー、スクリーンメーカーの努力により、シングルパッケージデバイスのコストはますます低くなり、LEDパッケージデバイスはますます小さくなり、ディスプレイ画面のピクセルピッチはどんどん小さくなっていきます。 どんどん小さくなっていきます。 解像度がますます高くなると、屋内の大画面ディスプレイでの小ピッチLEDディスプレイの利点がますます明らかになります。
現在、小ピッチのLEDは、主に広告メディア、スタジアム、舞台背景、都市工学などで使用されており、運輸、放送、軍事分野で時折市場を開拓しています。 2018年までに市場は100億近くになると推定されています。 今後数年間で、小ピッチのLEDディスプレイが市場シェアを拡大し、DLPリアプロジェクションの市場スペースを圧迫することが予想されます。 エバーブライト証券研究所の推定によると、2020年までに小さな間隔L
まず第一に、小ピッチLEDディスプレイ用のLEDチップの需要
LEDチップはLEDディスプレイの中心であり、小ピッチLEDの開発において重要な役割を果たします。 小ピッチLEDディスプレイの現在の成果と将来の開発は、チップの絶え間ない努力にかかっています。
一方、室内ディスプレイのドットピッチは、初期のP4からP1.5まで徐々に低下しており、P1.0、P0.8を開発中です。 これに対応して、ランプビードのサイズが3535、2121から1010に縮小されました。一部のメーカーは0808および0606サイズを開発し、一部のメーカーは0404サイズを開発しています。
パッケージングビーズのサイズが縮小されることはよく知られており、必然的にチップサイズの縮小が必要になります。 現在、小ピッチディスプレイ用の通常の青緑色チップの外観は約30 mils2であり、地元のチップ工場では25 mils2または20mils2のチップを大量生産しています。
一方で、チップの外付け製品が小さくなり、シングルコアの輝度が低下し、表示品質に影響を与える一連の問題が顕著になっています。
1つ目は、グレースケール要件です。 屋外スクリーンとは異なり、屋内スクリーン要件の難しさは明るさではなく、グレースケールにあります。 現在、屋内の大画面の輝度要件は約1500 cd / m2-2000 cd / m2であり、小ピッチLEDディスプレイの輝度は一般に約600 cd / m2-800 cd / m2であり、長時間に最適な輝度です。タームディスプレイは100cdです。 / m2-300cd / m2程度。
小ピッチLEDスクリーンの現在の課題の1つは、& quot;低照度と低灰色です。" 言い換えれば、グレースケールは低輝度では十分ではありません。"ローライトとハイグレー& quot;を完成させるために、パッケージング側の現在の計画は黒いブラケットです。 黒いブラケットはチップ上で弱く反射するため、チップには十分な明るさが必要です。
2つ目は、平均的な問題を示すことです。 従来の画面に比べてピッチが小さくなり、残光、初回スキャンの暗さ、赤みの少なさ、グレースケールのムラの少なさなどの問題が発生します。 現在、残光、初回スキャン、低グレーレベルの問題を考慮して、パッケージ側とIC制御側の両方がこれらの問題を効果的に軽減しようと試みており、低グレーレベルでの輝度平均問題もポイントによって修正されています。点。 。 テクノロジーが緩和されました。 ただし、問題の根本原因の1つとして、チップ側でより多くの努力が必要です。 詳細には、平均輝度は小電流でより良く、寄生容量はより良くなります。
3つ目はセキュリティの問題です。 現在の業界標準では、LEDデッドレートの許容値は1万分の1であり、これは明らかに小ピッチのLEDディスプレイには適していません。 小ピッチスクリーンのピクセル密度は比較的大きく、観察間隔は比較的近いため、10,000にデッドライトがあると、その影響は耐えられません。 将来的には、長期使用のニーズを満たすために、デッドライト率の需要は10万分の1、さらには100万分の1に制御される予定です。
一般的に、小ピッチLEDの開発では、チップ部品の要件は、サイズの縮小、相対的な輝度の向上、小電流での良好な輝度発散、良好な寄生容量発散、および高い信頼性です。
第二に、チップエンド処理計画
1.サイズ縮小チップサイズ縮小
外側では、これはサイズ設計の問題です。 要件に応じて小さいサイズを設計することによってのみ対処できるようです。 しかし、チップサイズの縮小は無期限に止まりますか？ 答えは否定的かもしれません。 チップサイズの縮小を制限する理由はいくつかあります。
（1）包装処理の制限。 パッケージングプロセスでは、チップサイズの縮小を制限する2つの要因があります。 1つはノズルの制限です。 チップはチップを拾う必要があり、チップの短辺はノズルの内径よりも大きくなければなりません。 現在、費用効果の高いノズルの内径は約80umです。 2つ目は、ワイヤボンディングの制限です。 まず、ボビン、つまりチップ電極は十分に大きくなければなりません。そうでないと、ワイヤボンディングの信頼性が保証されません。 業界最小の電極径は45umです。 第二に、電極間の距離は十分に大きくなければなりません。そうでないと、2つのワイヤボンドが必然的に互いに干渉します。
（2）チップ処理の制限。 チップの処理にも2つの制限があります。 1つは、サイズ計画の制限です。 上記のパッケージエンドの制限に加えて、電極サイズと電極間隔、電極とMESA間隔、スクライブライン幅、異なる層の境界ライン間隔などには、制限、チップ電流特性、SDプロセス能力、およびフォトリソグラフィー処理能力。 。 詳細な制限の範囲が解決されました。 一般に、P電極とチップのエッジの間の最小距離は14μm以上に制限されます。
二つ目は、切断能力を制限することです。 SDカッティング+メカニカルスプライシングプロセスには制限があり、チップサイズが小さすぎて壊れない場合があります。 ウェーハの直径が2インチから4インチ、または将来的に6インチに増加すると、ブレードの切断が困難になり、処理されるチップのサイズが大きくなります。 4インチのフィルムを例にとると、チップの短辺の長さが90ミクロン未満で、アスペクト比が1.5：1を超えると、歩留まりの低下が大幅に増加します。
上記の理由から、著者は、チップサイズを17mil2に縮小した後、チップの設計と処理が限界に達する可能性があると大胆に予測しています。 チップ技術スキームに大きな進歩がない限り、削減の余地はありません。
2.明るさの増加
明るさの向上は、チップの永続的なテーマです。 チップファクトリーは、エピタキシャル手順を通じて内部量子効果を最適化および最適化し、チップ構造の調整を通じて外部量子効果を強化します。
しかしながら、一方で、チップサイズの縮小は必然的に発光領域の面積の縮小につながり、チップの輝度が低下する。 一方、小ピッチディスプレイのドットピッチは減少し、シングルチップの輝度要件は減少します。 両者の間には補完的な関係がありますが、収益があります。 現在、コストを削減するために、チップ側は主に構造を差し引いており、通常は輝度が低下しています。 したがって、トレードオフのバランスをどのように取るかは、業界が注意を払うべき問題です。
3.低電流下での分岐
いわゆる低電流を従来の屋内および屋外のチップテストの電流と比較します。 下の図に示すように、チップIV曲線、従来の屋内および屋外チップは線形作業領域で動作し、電流は非常に大きくなります。 小ピッチのLEDチップは、0に近い非線形作業領域で動作する必要があり、電流が小さすぎます。
非線形作業領域では、LEDチップは半導体スイッチングしきい値の影響を受け、チップ間の違いはより明白になります。 大規模チップの輝度と波長の不連続性を分析するために、非線形作業領域の分散が線形作業領域の分散よりもはるかに大きいことが容易にわかります。 これは、現在のチップに固有の課題です。
この問題を解決する方法は、最初に延長方向を最適化して、線形作業領域の下限を減らすことです。 2つ目は、異なる特性のチップを区別するチップ分割の最適化です。
4.寄生容量の発散
現在、チップ側にチップの静電容量特性を直接測定する条件はありません。 静電容量特性と従来の測定項目との関係はまだ不明であり、業界が要約するのを待っています。 チップ側の最適化の方向性は一回限りの調整であり、もう一つは電気的分類の改善ですが、コストが高く、お勧めできません。
5.信頼性
チップパッケージの信頼性は、チップパッケージおよびエージング中のさまざまなパラメータによって特徴付けることができます。 しかし、一般的に、画面の背後にあるチップの信頼性に影響を与える要因は、主にESDとIRに集中しています。
ESDは、静電気に抵抗する能力を指します。 IC業界によると、チップ障害の50％以上がESDに関連しています。 チップの信頼性を向上させるためには、ESDの才能を向上させる必要があります。 しかし、同じエピタキシャルウェーハと同じチップ構造の下では、チップサイズが小さくなり、必然的にESDの弱体化につながります。 これは、電流密度とチップ容量特性に直接関係しており、抵抗することはできません。
IRは逆リークを指し、通常は固定逆電圧で測定されます。 IRは、チップ内部の欠陥の数を反映しています。 IR値が大きいほど、内部の欠陥がより明白になります。
ESDおよびIR性能を改善するには、エピタキシャル構造とチップ構造をさらに最適化する必要があります。 チップストレージの場合、厳密な仕様を経て、ESDやIR性能の弱いチップを効果的に除去できるため、チップ上のチップの信頼性が向上します。
4、まとめ
要するに、科学の進歩と時代の更新により、LEDディスプレイ産業の発展はますます人気が高まっていますが、ディスプレイの産業効果はようやく改善され、失業者は時折懸命に働いてきました時間。
