垂直结构RGB，距离产生美
时间：2021-05-21 来源：LEDinside 点击：680
近年来，LED产品对价格、尺寸、外观、亮度的的追求愈演愈烈。价格低、尺寸小、外观偏黑、亮度高成为了一众LED厂商矢志不渝的奋斗目标。追求完美，是一件让人值得称道的事，可在前进的道路上，披荆斩棘也在所难免。一方面，市场上产品价格越来越低、成本压力越来越大，因此出现了芯片越切越小，催发出了以铁质支架、菱形芯片等为应对措施的“发明”；另一方面，在对外观颜色要求越来越黑的同时，对亮度的要求反而是有增无减。在这种非理性的要求下，如碰到“回南天、梅雨季”等100%饱和湿度的使用环境，现有LED产品将会不堪一击，大多数被打回原形。这其中，就包括了“毛毛虫”现象（灯珠漏电）。无论是一线大品牌还是普通生产厂商，都很难幸免于此，“毛毛虫”已成为了业界的家常便饭。于是，市场也出现了好灯难求、价格趋稳的暂时性新常态。然而，是不是解决了品质问题，价格就会稳定下来？答案是否定的。由于产能过剩，低价劣质的竞争会成为市场常态，但高品质也将会达成共识，并成为普通需求的目标。与此同时，由于使用环境条件湿度的不确定性以及LED产品本身作为小功率器件的固有特性（偏置、温度），电迁移等问题也会长期存在。综上所述，在现有条件下，一定要寻求突破之道，持续提升LED的可靠性，帮助促进行业形成高端质好价高、低端进行价格竞争的局面。一句话，只有回归品质，才会有未来。
从目前LED直显屏来看封装形式，TOP封装主要应用于低端的流通市场，TO1212封装开始成熟，后续会取代中低端大部分的chip 1010封装在P1.5以上的市场。在高端市场，chip1010已转移至chip 0808 和4合1，但从理论上来分析， CHIP 4合1及0808芯片距离封装支架边缘较1010更近，出现金属迁移问题的概率更大，功能区距边界最小尺寸已接近0.05mm。
芯片漏电（金属迁移），其主要隐患主要来自于以下几个方面：芯片的工作温度、环境湿度、电极之间的距离、P区和N区的沟道宽度以及封装过程中的精度控制。因此，在不断改善工作温度和湿度的同时，对芯片设计的调整也十分重要。目前常见的几款单灯和四合一产品规格如下表，由此可见当像素间距小于1.0以下时，四合一产品的边界距离远小于常规1010产品，因此产品的吸湿风险及可靠性隐患更高，亟待从根本上找到优化解决方案。
目前，市面上常见的LED高清显示屏RGB方案主要有三种：普通蓝宝石正装方案：R采用垂直正极性红光芯片，G、B采用普通正装水平芯片。
倒装方案的R采用倒装结构红光芯片，G、B采用倒装结构芯片。
垂直方案的R采用正极性或者反极性红光，G、B采用垂直结构芯片。
普通正装和倒装已为大家熟知，垂直结构通常是指经过衬底剥离的薄膜LED芯片，衬底剥离后邦定新的基板或者可以不邦定基板，做成垂直芯片。对于屏厂难以摆脱的“毛毛虫”梦魇来说，要避免或减少离子迁移，PN区电极之间的距离是关键，从这点来看，垂直结构不失为一种突破的解决途径。垂直结构芯片正负极间距大于135μm，相对于水平芯片正负极之间距离小于35um来说，即使发生金属离子迁移后的垂直芯片灯珠寿命会比水平芯片高4倍以上。且蓝绿芯片表面为全惰性金属电极Ti/Pt/Au，主要性能与红光垂直芯片一样，而普通水平芯片电极材料使用了Cr、Al、ITO，这些材料活性较强，极容易发生金属迁移。
如今，LED显示领域处在一个多种技术和方案并存的时代，选择哪种方案完全取决于终端客户的需求。但无论时代如何变迁和更迭，高清显示屏的发展必定会对显示产品的性能与成本效益提出越来越高的要求，同时越来越小的间距会使“毛毛虫”现象越来越严重，这会使所有的屏厂更加束手无策。未来会有怎样的变化无法预料，但垂直结构RGB方案从物理本质上解决了金属迁移导致的毛毛虫现象，这种方案是屏厂可以大为尝试的。
