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另眼看LED的开展:显现背板技能

在讨论LED的开展趋势时,咱们往往将其分为MicroLED、MiniLED、以及NPP LED等。在这里,咱们提出了一种经过终究显现背板技能来讨论LED开展趋势的主意。其间可以分为四类,分别是硅背板、通明背板、PCB背板以及柔性背板技能。

以下是关于这些分类的一些开端主意,当然还有待完善。

NPP LED显现屏是传统的数字标牌处理计划,可将LED放置在PCB基板上。这种显现屏基本上都是经过多路复用驱动计划进行驱动。LED的尺度和距离各不相同,但NPP LED显现器的像素距离通常在1.5至2 mm之间。

与此同时,LED是经过波长和光输出进行测验和分级的。常见的的外表贴装器材(SMD)办法是将单个赤色、绿色和蓝色LED放在一个封装中,然后经过器材装置设备将其在PCB上进行拼装。小型LED模块是经过这种办法进行拼装,多个小型模块随后可组组成一个机柜。然后,多个机柜构成终究的视频墙显现器。

跟着NPP显现器的像素距离开端向1.5毫米或更小开展,一些SMD的约束开端变得显着,到现在为止它们只能减小尺度。因而,职业开端运用更新的封装技能,如倒装芯片和板上芯片等,以将更小尺度的LED更严密地封装在一起。其次,LED发光器的尺度也在不断缩小。所谓的“MiniLED”可以发明愈加密布的LED显现屏,距离或许缩小至0.7至0.6mm。

现在关于MiniLED发光器的尺度没有共同的界说。笔者以为0.05毫米(50微米)到0.3毫米(300微米)较适宜,其他人是以为应该是100到500微米。可是,这些不断缩小的发光器和像素距离正在推进PCB的约束以及用于模块制作的拾取-贴装设备的开展。例如,PCB技能的线宽和几许形状在这些尺度上具有局限性,而且LED的放置公役或许太高而不能满意出产需求的相当大的产值,而这还取决于所运用的设备和工艺。

除了更窄距离的LED视频墙之外,MiniLED还可用于LCD显现器的高密度背光规划。这些设备现已在游戏显现屏中完成了商用,这类显现器背光往往需求10K到25K个LED。这样做的长处是可以极大地增加可调光区域的数量,然后完成具有更少光晕的高性能HDR显现器。可是,因为需求很多驱动器而导致本钱的增加,因而运用无源驱动计划操控这些LED也变得十分贵重。

因而,有些MiniLED背光产品的开发者开端转向有源矩阵玻璃基板。这种办法的一个巨大优势是可以在LCD工厂运用传统的LCD驱动出产所需的背板。但为了具有本钱效益,传统的拾取-贴装设备就不太适用了。这时就需求运用到巨量搬运办法。业界现已提出并开发了许多办法,包括扩展单个拾取-贴装设备、运用冲压一次搬运十几个或几百个LED、以及更具选择性的搬运类型等。据悉晶元光电已与Uniqarta协作,每秒可向玻璃基板搬运近1K个合格芯片。

这些技能也可用于制作通明的直视显现器,如X-Display(此前为X-Celeprint)和PlayNitride所展现的显现器。X-Display运用的办法是将单个赤色、绿色和蓝色MicroLED以及驱动器IC传输到无源矩阵背板上。他们现已开发了一种巨量搬运进程,宣称这种进程很快就会到达99.99%的功率。在此前举办的国际显现周(DisplayWeek)上,他们展现的便是一个通明的全彩色显现屏,分辨率为320*160,屏幕尺度为4.6“* 2.3”(70 PPI)。

PlayNitride展现的则是运用了天马的LTPS有源矩阵背板出产的无边框通显着现屏,尺度为7.56“。此外,他们还展现了一个柔性背板,或许运用的是聚亚胺。他们运用一个可编程的巨量搬运头,可用于搬运合格芯片并移除和替换不合格芯片。三星与PlayNitride也树立了协作关系,因为三星2018年国际消费电子展上展现的75英寸MicroLED电视就运用PlayNitride供给的MicroLED。

京瓷(Kyocera)展现了一个通明的1.8英寸MicroLED显现器,分辨率为256*256,像素距离为127微米(200 PPI),发光器尺度为20微米。该显现器运用了与Glo.协作出产的LTPS背板以及RGB MicroLED。屏幕亮度为3000cd / m 2,比照度为1M:1。

在此咱们需求注意到,在上面所列出的比如中,LED的尺度都不相同,从20微米(MicroLED)到大约75*125微米(MiniLED)不等。这或许正是需求从基板或工艺的视点,而不是从LED尺度的视点来看LED商场的原因地点。

但规矩总会有破例。例如,Aoto在某1.5mm距离的视频墙中展现了一种新的四LED RGB封装。现在尚不清楚这些100微米直径的LED放在哪种基板上,可是咱们估计是PCB基板。上述应战适用于将赤色LED RGB封装放置在绿色LED RGB封装周围,紧邻蓝色LED RGB封装,都具有极高高精度(或许是一微米或两微米)。处理这一需求关于这类运用来说很常见,而快速处理则是成功的要害。

另眼看LED的开展:显现背板技能

第三类则是硅背板。硅基板是具有最高密度和最小发光器尺度所必需的。有各种办法可以将硅和LED资料集成在一起,例如将单个LED显现器配合到单个硅背板上; 在硅背板晶圆上生长GaN; 以及晶圆 - 晶圆键合(硅上氮化镓集成到硅背板)。Plessey Semiconductor或许是第一个成功展现最终一种办法的公司,因为硅晶片可以扩展到12英寸的巨细,因而或许可以长时间完本钱钱最低的处理计划。

最终,笔者以为柔性背板技能是第四类;或许这类与上述通明背板技能有相似之处,可是之所以这样区别,是因为柔性背板不需求相似聚亚胺这样的接连片材,而可所以各种尺度的LED条带。

一切这些类别都将包括许多改变及不同的作业流程。这便是当今LED显现器的实质,办法也多种多样。好像某些办法或许会占有主导地位,但它们的主导地位或许仅限于某些运用、尺度、距或基板类型。

或许这种经过基板类型讨论LED开展趋势的办法没有实际意义,可是也不妨一试。(原作者:Chris Chinnock   翻译:Oscar)

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