上海三思总工程师程德诗:小间距LED-TV技术瑕疵待解

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2016-11-21
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  编者按:LED产业发展风云变幻,国内企业在新形势下如何把握新的发展机遇?新一代LED照明技术如何实现更好的光品质?LED电视何时进入家庭?在日前召开的第十五届全国LED产业发展与技术研讨会暨2016全国LED显示应用技术交流及产业发展研讨会上,业内专家就LED产业、市场、技术、产品等不同维度的热点进行热烈探讨。《中国电子报》撷取要点,以飨读者。

  上海三思总工程师程德诗:小间距LED-TV技术瑕疵待解

  家用电视这个全球每年近万亿元市场规模的大蛋糕,我们能分享吗?从技术角度来看,LED-TV进入家庭还有以下几个方面问题需要解决。

  技术瑕玷之一是电磁兼容(EMC)。ED-TV作为一种家用电器,在国家标准和国家强制性认证中,其辐射骚扰场强限值及辐射骚扰功率限值、电源端子骚扰电压限值及各类信号端口的传导共模骚扰电压电平限值等均等同于信息技术设备类国标GB9254-2008中CLASS-B级。

  近年来,业内一些优秀企业此项研究上取得成果,单个显示箱体电磁兼容性能已真实达到CLASS-B级。然而,家用电视须将LED-TV作为一个整机看待,而其中的单个箱体达到CLASS-B级并不等同于整机就能达到CLASS-B级。作为家用电器的强制性认证,我们万万不可有蒙混过关的念头。屏蔽、接地、频移、滤波、平衡传输、元件升级、电路技术改进等等,或许我们需要穷尽十八般武艺方可降魔,相随而至的必然是成本的大幅提升。

  技术瑕玷之二是“毛毛虫”。“毛毛虫”现象是业内对由一颗LED故障导致相邻一串LED失效的一种俗称,其产生的原因有多种。这其中由单颗三合一LED内部短路而造成的“毛毛虫”现象,当下业内尚未找到彻底根治的良方。实际上,“毛毛虫”产生的根源是在LED狭小空间内堆积了大量的金属导电材料。假如我们能够从芯片、封装上游着手,大量减少LED内部金属导电材料的使用,尤其是摒弃银胶的使用,我们或许能从根本上消除“毛毛虫”产生的机理。可喜的是业内有识之士早已着手进行众多新材料、新工艺的研究探索。

  在众多技术路线中,有三个探索方向值得关注:一是红绿蓝均采用水平结构的双电极芯片,继而固晶时全部采用绝缘胶作为粘合剂,彻底剔除银胶的使用,从而最大限度地消除“毛毛虫”产生的主因。此方案带来的缺点是键合线从5根增加至6根,原本狭小的空间打线更显局促,而优点是彻底摒弃了导电银胶的使用,并且技术方案切实可行。二是采用倒装LED芯片。此方案可大大减少LED内部的金属导电材料的使用,LED的外形尺寸可以做的更小,也即LED-TV的像素密度可以做的更高,甚至我们可以斗胆梦想4K-LED-TV走入家庭。此技术路线的优点毋庸置疑,缺点则是对现有技术路线的彻底颠覆。因此,该路线并非普通企业可以为之。三是采用倒装芯片+覆晶焊工艺。一旦在显示领域成熟应用,则为LED显示面阵进入倒装+CSP+COB的融合带来了无限的可能,或许会给我们带来更大的惊喜。

  技术瑕玷之三是色彩还原。LED具有众多的技术优势,其中之一就是红绿蓝三基色的色纯度较高,构成更宽的色域范围,由此构成LED-TV其色域范围可高达NTSC色域范围的120%以上。因此LED显示在需要夺人眼球的传媒界成为宠儿。而LED-TV走入家庭,我们不仅需要高色纯度(即宽色域),更需要逼真的色彩还原。

  造成LED-TV色彩还原性低,主要是人的肤色失真(偏红)的缘由。要解决这一问题,可将红绿蓝三基色进行调整配色,具体可分成三层境界进行实践。第一层境界是“主波长匹配”,红色LED主波长匹配为612nm左右,绿色LED主波长匹配为548nm左右,蓝色LED主波长匹配为465nm左右。第二层境界是“三基色色纯度更高”。在实现了第一层境界“主波长匹配”之后我们发现,如果以牺牲色纯度来实现“主波长匹配”,岂不是“得之桑榆失之东隅”?也许我们还得从上游芯片材料着手,甚至通过多基色配色技术来全面实现不仅红绿蓝“主波长匹配”同时“色纯度更高”。第三层境界是“三基色色纯度均衡提升”。如果我们匹配了波长,提高了色纯度,但是三基色色纯度的提升率不均衡,即红色色纯度提高约6%,蓝色则提高了3%~4%,而绿色色纯度则基本持平,那么“红脸关公”现象依然挥之不去。故我们还须:上游从外延材料着手、中游从封装着手(多基色封装)、下游从色空间变换着手,努力实现在三基色主波长匹配的情况下色纯度的均衡提升。


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:赵晨
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