与其他显示技术相比，它具有自发光、色彩恢复优异、刷新率高、节能、易于维护等优点。
高亮度与拼接能力的结合实现了超大尺寸，这是过去二十年LED屏幕快速增长的决定性因素。
迄今为止，还没有其他技术可以与HyperVault 显示相媲美。
不过，过去的LED电子屏也有其缺点，比如封装珠之间的间隙较大，导致分辨率较低，不适合室内近距离观看。
为了提高分辨率，需要减小灯珠间距。不过，灯珠的尺寸虽然可以提高整个屏幕的分辨率，但成本也会迅速上升。成本过高将影响小间距LED电子屏的大规模商业应用。
近年来，在芯片厂商和封装厂商、IC电路厂商和屏幕厂商的努力下，单一封装器件的成本越来越低，器件越来越小，间距越来越小，分辨率变得越来越小。分辨率越高，小间距LED电子屏在室内大屏幕显示中的优势越明显。
目前，小间距LED电子显示屏主要应用于体育场馆、舞台背景、市政工程等领域，并不断拓展在交通、广电、军事等领域的市场。
可以预见，未来几年，小间距LED电子屏将不断扩大市场份额，占领DLP背投市场空间。
光大证券研究所数据显示，到2020年，DLP背投的替代率将达到70~80%。
从事蓝色、绿色制造及产品研发多年。
本文从产品设计和工艺技术的角度探讨了小间距LED电子屏开发中对蓝绿光LED芯片的要求，以及芯片侧可能的解决方案。
LED芯片作为LED电子显示屏的核心，在小间距工艺中发挥着至关重要的作用。
小间距LED电子屏目前的成绩和未来的发展，有赖于芯片方的不懈努力。
一方面，室内电子屏的点间距从早期的P4到现在已经逐渐缩小，并且仍在发展中。
相应的，灯珠的尺寸也从3535、2121缩小到了1010，有的厂家开发了0808、0606尺寸，甚至有的厂家正在开发0404尺寸。
众所周知，随着封装灯珠尺寸的减小，芯片的尺寸也必须减小。
目前，市场上常见的蓝绿光小间距LED电子屏芯片表面积约为30mil2，部分芯片厂已量产25mil2甚至20mil2芯片。
另一方面，芯片表面积变小，单核亮度下降，影响显示品质的一系列问题凸显。
相比之下，室内屏要求的难点不是亮度，而是灰度。
目前室内大间距显示屏的亮度约为1500cd/m2-2000cd/m2。小间距LED电子显示屏的亮度一般在600CD/m2~800CD/m2左右，这是长期关注显示屏的最佳亮度。约100CD/m2300CD/m2。
目前，小间距LED电子显示屏的难点之一是“低亮度、低灰度”。
为了实现“低光高灰”，目前封装方面采用的是黑色支架方案。
由于黑色支架在芯片上的反射很弱，因此芯片需要有足够的亮度。
相反，当间距变小时，会出现余辉、首扫趋暗、低光趋红、低灰不均匀等问题。
目前封装端和IC控制端在缓解余辉、首扫发暗、低灰阶发红等问题上下功夫，同时也通过逐点校正技术缓解了低灰阶的亮度均匀性问题。
但在问题根源之一的芯片方面，还需要付出更多的努力。
具体来说，小电流的亮度均匀性较好，寄生电容的一致性较好。
目前的行业标准允许LED死亡率为1/10000，这显然不适用于小间距LED电子屏。
由于像素密度高且距离近，这种效果是不可接受的，因为万分之一的像素就会死掉。
未来死灯率应控制在十万分之一甚至百万分之一，以满足长期使用的需要。
总体而言，小间距LED电子屏的发展对芯片细分提出了要求：尺寸减小、相对亮度提高、低电流下亮度一致性、寄生电容一致性、高可靠性。
从表面上看，布局设计问题似乎可以通过根据需要设计更小的布局来解决。
但芯片尺寸可以无限减小吗？答案是否定的。
有几个原因限制了芯片尺寸缩小的程度：
在封装过程中，有两个因素限制了芯片尺寸的减小。
芯片短边的尺寸必须大于吸嘴的内径。
首先芯片的电极必须足够大，否则无法保证焊丝的可靠性。业界报道的最小电极直径为45um。其次，电极之间的间距必须足够大，否则两条焊线必然会相互干扰。
除了上述封装端子、电极尺寸和电极间距的限制外，还存在电极与台面之间的距离、沟道的宽度以及不同层的边界间距的限制。目前芯片的特性、SD处理能力和光刻处理能力决定了具体的限制。
一般P电极与芯片边缘的最小距离限制在14m以上。
SD芯片+机械芯片工艺有局限性，芯片尺寸可能太小而无法芯片化。
随着晶圆直径从2英寸增加到4英寸，或者未来增加到6英寸，切片芯片的难度增加，这意味着可以加工的芯片尺寸增加。
以4英寸芯片为例，如果芯片短边长度小于90m，长宽比大于：1，则良率损失将大幅增加。
基于以上原因，笔者大胆预测，芯片尺寸缩小到17mil2后，芯片设计和处理能力将接近极限。除非芯片技术方案有重大突破，否则基本没有缩减的空间。
芯片厂可以通过外延程序优化来改善内部量子效应，通过调整芯片结构来改善外部量子效应。
然而，一方面，芯片尺寸的增大必然导致发光面积的减小、芯片亮度的降低。
另一方面，随着点距的减小，对单芯片亮度的要求也随之降低。
两者之间是相辅相成的关系，但应该有一个底线。
目前，芯片侧为了降低成本，主要对结构进行减法运算，通常以降低亮度为代价。因此，如何权衡和选择是运营商应该关注的问题。
所谓小电流是相对于传统室内外芯片测试电流而言的。
如下图所示，芯片的I-V曲线显示，传统室内外芯片工作在线性工作区，电流较大。
但小间距LED芯片需要工作在接近零点的非线性工作区域，因此电流很小。
在非线性工作区，LED芯片受到半导体开关阈值的影响，芯片之间的差异更加明显。
通过分析大量芯片的亮度和波长色散，不难看出非线性工作区的色散远大于线性工作区的色散。
解决这个问题的第一个办法是优化外延方向，降低线性工作区域的下限；二是优化芯片细分，区分不同特性的芯片。
目前尚不具备直接测量芯片电容特性的条件。
电容特性与常规测量项目的关系不清楚，需要部分求职者总结。
芯片优化的方向是外延调整和电分级细化，但成本很高，不推荐。
芯片可靠性可以通过芯片封装和老化参数来描述。
但一般来说，LED片上电子屏的可靠性因素主要是ESD和IR。
据IC行业报告显示，超过50%的芯片故障与ESD有关。
但在相同的外延芯片、相同的芯片结构下，较小的芯片尺寸必然会削弱ESD能力。
这与电流密度和芯片电容特性直接相关，无法抗拒。
IR是指反向漏电，通常是在芯片反向电流值处固定反向电压下测量。
为了提高ESD性能和红外性能，必须对外延结构和芯片结构进行更多优化。
在芯片重新分类过程中，严格的重新分类标准可以有效淘汰ESD和IR性能较弱的芯片，从而提高屏后芯片的可靠性。
总之，作者分析了LED芯片端随着小间距LED电子屏的发展所面临的一系列挑战，并一一给出了改进方案或方向。
应该说，LED电子显示屏芯片还有很大的优化空间。
如何改善，必须发挥我们的才能，为失业者不断努力。
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