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(shì)。高亮度、通過(guò)拼接可實(shí)現(xiàn)超大尺寸這兩個(gè)特性，是
LED顯示屏在過(guò)去二十年高速增長(zhǎng)的決定性因素。在超級(jí)LED大屏幕室外顯示領(lǐng)域，迄今還沒(méi)有其他技術(shù)能夠與LED顯示屏技術(shù)相抗衡。
小間距LED顯示屏將給芯片端帶來(lái)哪些挑戰(zhàn)？
但是在過(guò)去，LED電子屏也有其不足，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(huì)快速上升，過(guò)高的成本影響了小間距l(xiāng)ed顯示屏的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。
近幾年來(lái)，借助于芯片制造和封裝廠商、IC電路廠商和LED大屏幕制造廠商等的多方努力，單封裝器件成本越來(lái)越低，LED封裝器件越來(lái)越小，顯示屏像素間距越來(lái)越小、分辨率越來(lái)越高，使得小間距LED顯示屏在戶內(nèi)LED大屏顯示方面的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。
目前，小間距LED顯示屏主要應(yīng)用于廣告?zhèn)髅?、體育場(chǎng)館、舞臺(tái)背景、市政工程等領(lǐng)域，并且在交通、廣播、軍隊(duì)等領(lǐng)域不斷開(kāi)拓市場(chǎng)。預(yù)計(jì)到2018年，市場(chǎng)規(guī)模接近百億。可以預(yù)測(cè)，在未來(lái)幾年內(nèi)，小間距LED電子屏將不斷擴(kuò)展市場(chǎng)份額，并擠占DLP背投的市場(chǎng)空間。據(jù)光大證券研究所預(yù)測(cè)，到2020年，小間距LED顯示屏對(duì)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(kāi)發(fā)工作多年。下面從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)的角度來(lái)論述小間距LED顯示屏的發(fā)展對(duì)藍(lán)綠LED芯片提出的需求，以及芯片端可能采取的應(yīng)對(duì)方案。
作為L(zhǎng)ED顯示屏核心的LED芯片，在小間距LED顯示屏發(fā)展過(guò)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(lái)的發(fā)展，都依賴于芯片端的不懈努力。
一方面，戶內(nèi)LED顯示屏點(diǎn)間距從早期的P4，逐步減小到P1.5，P1.0，還有開(kāi)發(fā)中的P0.8。與之對(duì)應(yīng)的，燈珠尺寸從3535、2121縮小到1010，有的廠商開(kāi)發(fā)出0808、0606尺寸，甚至有
LED顯示屏廠商正在研發(fā)0404尺寸。
眾所周知，封裝燈珠的尺寸縮小，必然要求芯片尺寸的縮小。目前，市場(chǎng)常見(jiàn)小間距l(xiāng)ed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(wèn)題也變得突出起來(lái)。
首先是對(duì)于灰度的要求。與戶外屏不同，戶內(nèi)LED顯示屏需求的難點(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l(xiāng)ed顯示屏的亮度一般在600 cd/m2 -800 cd/m2 左右，而適宜于長(zhǎng)期注目的顯示屏最佳亮度在100 cd/m2 -300cd/m2 左右。
目前小間距LED顯示屏的難題之一是“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(duì)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(wèn)題。與常規(guī)屏相比，間距變小會(huì)出現(xiàn)余輝、第一掃偏暗、低亮偏紅以及低灰不均勻等問(wèn)題。目前，針對(duì)余輝、第一掃偏暗和低灰偏紅等問(wèn)題，封裝端和IC控制端都做出了努力，有效的減緩了這些問(wèn)題，低灰度下的亮度均勻問(wèn)題也通過(guò)逐點(diǎn)校正技術(shù)有所緩解。但是，作為問(wèn)題的根源之一，芯片端更需要付出努力。具體來(lái)說(shuō)，就是小電流下的亮度均勻性要好，寄生電容的一致性要好。
第三是可靠性問(wèn)題。現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是LED死燈率允許值為萬(wàn)分之一，顯然不適用于小間距LED顯示屏。由于小間距LED顯示屏的像素密度大，觀看距離近，如果一萬(wàn)個(gè)就有1個(gè)死燈，其效果令人無(wú)法接受。未來(lái)死燈率需要控制在十萬(wàn)分之一甚至是百萬(wàn)分之一才能滿足長(zhǎng)期使用的需求。
總的來(lái)說(shuō)，小間距LED顯示屏的發(fā)展，對(duì)芯片段提出的需求是：尺寸縮小，相對(duì)亮度提升，小電流下亮度一致性好，寄生電容一致性好，可靠性高。
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