垂直結構RGB，距離產生美
時間：2021-05-21 來源：LEDinside 點擊：598
近年來，LED產品對價格、尺寸、外觀、亮度的的追求愈演愈烈。價格低、尺寸小、外觀偏黑、亮度高成為了一眾LED廠商矢志不渝的奮斗目標。追求完美，是一件讓人值得稱道的事，可在前進的道路上，披荊斬棘也在所難免。一方面，市場上產品價格越來越低、成本壓力越來越大，因此出現了芯片越切越小，催發出了以鐵質支架、菱形芯片等為應對措施的“發明”；另一方面，在對外觀顏色要求越來越黑的同時，對亮度的要求反而是有增無減。在這種非理性的要求下，如碰到“回南天、梅雨季”等100%飽和濕度的使用環境，現有LED產品將會不堪一擊，大多數被打回原形。這其中，就包括了“毛毛蟲”現象（燈珠漏電）。無論是一線大品牌還是普通生產廠商，都很難幸免于此，“毛毛蟲”已成為了業界的家常便飯。于是，市場也出現了好燈難求、價格趨穩的暫時性新常態。然而，是不是解決了品質問題，價格就會穩定下來？答案是否定的。由于產能過剩，低價劣質的競爭會成為市場常態，但高品質也將會達成共識，并成為普通需求的目標。與此同時，由于使用環境條件濕度的不確定性以及LED產品本身作為小功率器件的固有特性（偏置、溫度），電遷移等問題也會長期存在。綜上所述，在現有條件下，一定要尋求突破之道，持續提升LED的可靠性，幫助促進行業形成高端質好價高、低端進行價格競爭的局面。一句話，只有回歸品質，才會有未來。
從目前LED直顯屏來看封裝形式，TOP封裝主要應用于低端的流通市場，TO1212封裝開始成熟，后續會取代中低端大部分的chip 1010封裝在P1.5以上的市場。在高端市場，chip1010已轉移至chip 0808 和4合1，但從理論上來分析， CHIP 4合1及0808芯片距離封裝支架邊緣較1010更近，出現金屬遷移問題的概率更大，功能區距邊界最小尺寸已接近0.05mm。
芯片漏電（金屬遷移），其主要隱患主要來自于以下幾個方面：芯片的工作溫度、環境濕度、電極之間的距離、P區和N區的溝道寬度以及封裝過程中的精度控制。因此，在不斷改善工作溫度和濕度的同時，對芯片設計的調整也十分重要。目前常見的幾款單燈和四合一產品規格如下表，由此可見當像素間距小于1.0以下時，四合一產品的邊界距離遠小于常規1010產品，因此產品的吸濕風險及可靠性隱患更高，亟待從根本上找到優化解決方案。
目前，市面上常見的LED高清顯示屏RGB方案主要有三種：普通藍寶石正裝方案：R采用垂直正極性紅光芯片，G、B采用普通正裝水平芯片。
倒裝方案的R采用倒裝結構紅光芯片，G、B采用倒裝結構芯片。
垂直方案的R采用正極性或者反極性紅光，G、B采用垂直結構芯片。
普通正裝和倒裝已為大家熟知，垂直結構通常是指經過襯底剝離的薄膜LED芯片，襯底剝離后邦定新的基板或者可以不邦定基板，做成垂直芯片。對于屏廠難以擺脫的“毛毛蟲”夢魘來說，要避免或減少離子遷移，PN區電極之間的距離是關鍵，從這點來看，垂直結構不失為一種突破的解決途徑。垂直結構芯片正負極間距大于135μm，相對于水平芯片正負極之間距離小于35um來說，即使發生金屬離子遷移后的垂直芯片燈珠壽命會比水平芯片高4倍以上。且藍綠芯片表面為全惰性金屬電極Ti/Pt/Au，主要性能與紅光垂直芯片一樣，而普通水平芯片電極材料使用了Cr、Al、ITO，這些材料活性較強，極容易發生金屬遷移。
如今，LED顯示領域處在一個多種技術和方案并存的時代，選擇哪種方案完全取決于終端客戶的需求。但無論時代如何變遷和更迭，高清顯示屏的發展必定會對顯示產品的性能與成本效益提出越來越高的要求，同時越來越小的間距會使“毛毛蟲”現象越來越嚴重，這會使所有的屏廠更加束手無策。未來會有怎樣的變化無法預料，但垂直結構RGB方案從物理本質上解決了金屬遷移導致的毛毛蟲現象，這種方案是屏廠可以大為嘗試的。
