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深圳市拓升光電有限公司
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更新時間:2017-09-19 13:59:38瀏覽次數(shù):315次
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深圳市拓升光電有限公司(簡稱:拓升光電,英文簡稱TOOSEN)是專業(yè)從事LED廣告屏,LED電子屏,LED大屏幕,全彩LED顯示屏相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)于一體的產(chǎn)品廠家,同時也是目前國內(nèi)Z大的LED產(chǎn)品應(yīng)用系統(tǒng)解決方案服務(wù)廠家之一。LED顯示屏什么型號的清晰p2工廠定做價格
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拓升光電LED全彩顯示屏系列主要產(chǎn)品:
①戶外全彩LED顯示屏規(guī)格有:P4、P5、P6、P8、P10、P16、P20
②室內(nèi)全彩LED顯示屏規(guī)格有:P1.25、P1.567、P1.667、P1.875、P1.923、P2、P2.5、P3、P4、P5、P6、P7.62、P10
③的舞臺慶典婚禮背景租賃LED顯示屏規(guī)格有:P2.5、P3、P4、P5、P6、P7.62、P3.91、P4.81
④另有LED球型顯示屏、LED全彩DJ臺、LED創(chuàng)意裝飾屏等重磅推出p10戶外直插節(jié)能屏。
LED全彩顯示屏亮度不*是什么緣由呢?根據(jù)LED電子顯示屏廠家多年的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出了以下三點(diǎn)因素能導(dǎo)致LED全彩顯示屏亮度不*性。
1、發(fā)光元件
LED全彩顯示屏發(fā)光元件即LED發(fā)光管,在出產(chǎn)過程中亮度不*不可避免。但LED電子顯示屏廠家采納的對策是在出產(chǎn)完成后進(jìn)行分檔,相鄰兩檔的亮度差越小,則*性越好,但會形成的成品率低和庫存量高的表象越嚴(yán)峻。因而,各出產(chǎn)廠家都把相鄰兩檔的亮度差控制在20%擺布。
2、驅(qū)動元件
LED全彩顯示屏驅(qū)動元件通常為恒流驅(qū)動芯片,如MBl5026等。這些芯片內(nèi)部包括16個恒流驅(qū)動輸出,可以用電阻設(shè)定電流輸出值,同一芯片各輸出的差錯控制在3%以內(nèi),不一樣芯片的輸出差錯控制在6%以內(nèi)。LED全彩顯示屏各像素間呈現(xiàn)25%的亮度差錯是正常的,假如運(yùn)用的LED發(fā)光管不是同一層次、類型的全彩LED顯示屏,會使亮度差錯升至40%以上。
另外值得注意的是,全彩LED顯示屏亮度不*,是形成花屏的根本緣由,不能用后期校對設(shè)備糾正,只要靠LED顯示屏廠家出產(chǎn)制造過程中來實(shí)現(xiàn)。所以購買到亮度不*的屏,請你的服務(wù)商或廠家需求解決。
3、顯示屏在生產(chǎn)過程中混了料,用了不同批次的點(diǎn)陣。
如何解決LED電子顯示屏的顏色不一?
*種方法:是改變流過LED的電流,一般LED管允許連續(xù)工作電流在20毫安左右,除了紅色LED有飽和現(xiàn)象外,其他LED亮度基本上與流過的電流成比例;
第二種方法:利用人眼的視覺惰性,用脈寬調(diào)制方法來實(shí)現(xiàn)灰度控制,也就是周期性改變光脈沖寬度(即占空比),只要這個重復(fù)點(diǎn)亮的周期足夠 短(即刷新頻率足夠高),人眼是感覺不到發(fā)光象素在抖動。由于脈寬調(diào)制更適合于數(shù)字控制,所以在普遍采用微機(jī)來提供LED顯示內(nèi)容的今天,幾乎所有的 LED電子顯示屏都是采用脈寬調(diào)制來控制灰度等級的。
LED顯示屏什么型號的清晰p2工廠定做價格LED顯示屏相比其他顯示技術(shù),具有自發(fā)光、色彩還原度優(yōu)異、刷新率高、省電、易于維護(hù)等優(yōu)勢。高亮度、通過拼接可實(shí)現(xiàn)超大尺寸這兩個特性,是LED顯示屏在過去二十年高速增長的決定性因素。在超大屏幕室外顯示領(lǐng)域,迄今還沒有其他技術(shù)能夠與LED顯示技術(shù)相抗衡。
但是在過去,LED顯示屏也有其不足,比如封裝燈珠之間間距大,造成分辨率較低,不適合室內(nèi)和近距離觀看。為了提高分辨率,必需縮小燈珠之間間距,但是燈珠的尺寸縮小,雖然能夠提升整屏分辨率,成本也會快速上升,過高的成本影響了小間距LED顯示屏的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。
近幾年來,借助于芯片制造和封裝廠商、IC電路廠商和屏幕制造廠商等的多方努力,單封裝器件成本越來越低,LED封裝器件越來越小,顯示屏像素間距越來越小、分辨率越來越高,使得小間距LED顯示屏在戶內(nèi)大屏顯示方面的優(yōu)勢越來越明顯。
目前,小間距LED主要應(yīng)用于廣告?zhèn)髅健Ⅲw育場館、舞臺背景、市政工程等領(lǐng)域,并且在交通、廣播、*等領(lǐng)域不斷開拓市場。預(yù)計到2018年,市場規(guī)模接近百億。可以預(yù)測,在未來幾年內(nèi),小間距LED顯示屏將不斷擴(kuò)展*,并擠占DLP背投的市場空間。據(jù)光大證券研究所預(yù)測,到2020年,小間距LED顯示屏對DLP背投的替代率將達(dá)到70%~80%。
筆者從業(yè)于藍(lán)綠LED芯片制造行業(yè),從事產(chǎn)品開發(fā)工作多年。下面從產(chǎn)品設(shè)計、工藝技術(shù)的角度來論述小間距LED顯示屏的發(fā)展對藍(lán)綠LED芯片提出的需求,以及芯片端可能采取的應(yīng)對方案。
一、小間距LED顯示屏對LED芯片提出的需求
作為LED顯示屏核心的LED芯片,在小間距LED發(fā)展過程中起到了至關(guān)重要的作用。小間距LED顯示屏目前的成就和未來的發(fā)展,都依賴于芯片端的不懈努力。
一方面,戶內(nèi)顯示屏點(diǎn)間距從早期的P4,逐步減小到P1.5,P1.0,還有開發(fā)中的P0.8。與之對應(yīng)的,燈珠尺寸從3535、2121縮小到1010,有的廠商開發(fā)出0808、0606尺寸,甚至有廠商正在研發(fā)0404尺寸。
*,封裝燈珠的尺寸縮小,必然要求芯片尺寸的縮小。目前,市場常見小間距顯示屏用藍(lán)綠芯片的表面積為30mil2 左右,部分芯片廠已經(jīng)在量產(chǎn)25mil2 ,甚至20mil2 的芯片。
另一方面,芯片表面積的變小,單芯亮度的下降,一系列影響顯示品質(zhì)的問題也變得突出起來。
首先是對于灰度的要求。與戶外屏不同,戶內(nèi)屏需求的難點(diǎn)不在于亮度而在于灰度。目前戶內(nèi)大間距屏的亮度需求是1500 cd/m2 -2000 cd/m2左右,小間距LED顯示屏的亮度一般在600 cd/m2 -800 cd/m2 左右,而適宜于*注目的顯示屏亮度在100 cd/m2 -300cd/m2 左右。
目前小間距LED屏幕的難題之一是“低亮低灰”。即在低亮度下的灰度不夠。要實(shí)現(xiàn)“低亮高灰”,目前封裝端采用的方案是黑支架。由于黑支架對芯片的反光偏弱,所以要求芯片有足夠的亮度。
其次是顯示均勻性問題。與常規(guī)屏相比,間距變小會出現(xiàn)余輝、*掃偏暗、低亮偏紅以及低灰不均勻等問題。目前,針對余輝、*掃偏暗和低灰偏紅等問題,封裝端和IC控制端都做出了努力,有效的減緩了這些問題,低灰度下的亮度均勻問題也通過逐點(diǎn)校正技術(shù)有所緩解。但是,作為問題的根源之一,芯片端更需要付出努力。具體來說,就是小電流下的亮度均勻性要好,寄生電容的*性要好。
第三是可靠性問題。現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是LED死燈率允許值為萬分之一,顯然不適用于小間距LED顯示屏。由于小間距屏的像素密度大,觀看距離近,如果一萬個就有1個死燈,其效果令人無法接受。未來死燈率需要控制在十萬分之一甚至是百萬分之一才能滿足*使用的需求。
總的來說,小間距LED顯示屏的發(fā)展,對芯片段提出的需求是:尺寸縮小,相對亮度提升,小電流下亮度*性好,寄生電容*性好,可靠性
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二、小間距LED顯示屏芯片端的解決方案
1. LED顯示屏尺寸縮小芯片尺寸縮小
表面上看,就是版圖設(shè)計的問題,似乎只要根據(jù)需要設(shè)計更小的版圖就能解決。但是,芯片尺寸的縮小是否能無限的進(jìn)行下去呢?答案是否定的。有如下幾個原因制約著芯片尺寸縮小的程度:
(1)封裝加工的限制。封裝加工過程中,兩個因素限制了芯片尺寸的縮小。一是吸嘴的限制。固晶需要吸取芯片,芯片短邊尺寸必須大于吸嘴內(nèi)徑。目前有性價比的吸嘴內(nèi)徑為80um左右。二是焊線的限制。首先是焊線盤即芯片電極必須足夠大,否則焊線可靠性不能保證,業(yè)內(nèi)報道zui小電極直徑45um;其次是電極之間的間距必須足夠大,否則兩次焊線間必然會相互干擾。
(2)芯片加工的限制。芯片加工過程中,也有兩方面的限制。其一是版圖布局的限制。除了上述封裝端的限制,電*小,電極間距有要求外,電極與MESA距離、劃道寬度、不同層的邊界線間距等都有其限制,芯片的電流特性、SD工藝能力、光刻的加工能力決定了具體限制的范圍。通常,P電極到芯片邊緣的zui小距離會限定在14μm以上。
其二是劃裂加工能力的限制。SD劃片+機(jī)械裂片工藝都有極限,芯片尺寸過小可能無法裂片。當(dāng)晶圓片直徑從2英寸增加到4英寸、或未來增加到6英寸時,劃片裂片的難度是隨之增加的,也就是說,可加工的芯片尺寸將隨之增大。以4寸片為例,如果芯片短邊長度小于90μm,長寬比大于1.5:1的,良率的損失將顯著增加。
基于上述原因,筆者大膽預(yù)測,芯片尺寸縮小到17mil2后,芯片設(shè)計和工藝加工能力接近極限,基本再無縮小空間,除非芯片技術(shù)方案有大的突破。
2. 亮度提升
亮度提升是芯片端永恒的主題。芯片廠通過外延程式優(yōu)化提升內(nèi)量子效應(yīng),通過芯片結(jié)構(gòu)調(diào)整提升外量子效應(yīng)。
不過,一方面芯片尺寸縮小必然導(dǎo)致發(fā)光區(qū)面積縮小,芯片亮度下降。另一方面,小間距顯示屏的點(diǎn)間距縮小,對單芯片亮度需求有下降。兩者之間是存在互補(bǔ)的關(guān)系,但要留有底線。目前芯片端為了降低成本,主要是在結(jié)構(gòu)上做減法,這通常要付出亮度降低的代價,因此,如何權(quán)衡取舍是業(yè)者要注意的問題。
3. LED顯示屏小電流下的*性
所謂的小電流,是相對常規(guī)戶內(nèi)、戶外芯片試用的電流來說的。如下圖所示的芯片I-V曲線,常規(guī)戶內(nèi)、戶外芯片工作于線性工作區(qū),電流較大。而小間距LED芯片需要工作于靠近0點(diǎn)的非線性工作區(qū),電流偏小。
在非線性工作區(qū),LED芯片受半導(dǎo)體開關(guān)閾值影響,芯片間的差異更明顯。對大批量芯片進(jìn)行亮度和波長的離散性的分析,容易看到非線性工作區(qū)的離散性遠(yuǎn)大于線性工作區(qū)。這是目前芯片端的固有挑戰(zhàn)。
應(yīng)對這個問題的辦法首先是外延方向的優(yōu)化,以降低線性工作區(qū)下限為主;其次是芯片分光上的優(yōu)化,將不同特性芯片區(qū)分開來。
4.LED顯示屏寄生電容*性
目前芯片端沒有條件直接測量芯片的電容特性。電容特性與常規(guī)測量項(xiàng)目之間的關(guān)系尚不明朗,有待業(yè)者去總結(jié)。芯片端優(yōu)化的方向一是外延上調(diào)整,一是電性分檔上的細(xì)化,但成本很高,不*。
5. LED顯示屏可靠性
芯片端可靠性可以用芯片封裝和老化過程中的各項(xiàng)參數(shù)來描述。但總的說來,芯片上屏以后的可靠性的影響因素,重點(diǎn)在ESD和IR兩項(xiàng)。
ESD是指抗靜電能力。據(jù)IC行業(yè)報道,50%以上芯片的失效與ESD有關(guān)。要提高芯片可靠性,必須提升ESD能力。但是,在相同外延片,相同芯片結(jié)構(gòu)的條件下,芯片尺寸變小必然帶來ESD能力的削弱。這是與電流密度和芯片電容特性直接相關(guān)的,無法抗拒。
IR是指反向漏電,通常是在固定反向電壓下測量芯片的反向電流值。IR反映的是芯片內(nèi)部缺陷的數(shù)量。IR值越大,則說明芯片內(nèi)部缺陷越多。
要提升ESD能力和IR表現(xiàn),必須在外延結(jié)構(gòu)和芯片結(jié)構(gòu)方面做出更多優(yōu)化。在芯片分檔時,通過嚴(yán)格的分檔標(biāo)準(zhǔn),可以有效的把ESD能力和IR表現(xiàn)較弱的芯片剔除掉,從而提升芯片上屏后的可靠性。
四、總結(jié)
綜上,分析了隨著小間距LED顯示屏的發(fā)展,LED芯片端面臨的系列挑戰(zhàn),并逐一給出了改善方案或方向。應(yīng)該說,目前LED芯片的優(yōu)化還有很大的空間。如何提升,還待業(yè)者發(fā)揮聰明才智,持續(xù)不斷的努力。
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