小间距LED显示屏与其他显示技术的比较及其给芯片端带来的挑战

　　LED显示屏相比其他显示技术，具有自发光、色彩还原度优异、刷新率高、省电、易于维护等优势。高亮度、通过拼接可实现超大尺寸这两个特性，是LED 显示屏在过去二十年高速增长的决定性因素。在超大屏幕室外显示领域，迄今还没有其他技术能够与LED显示技术相抗衡。

　　但是在过去，LED 显示屏也有其不足，比如封装灯珠之间间距大，造成分辨率较低，不适合室内和近距离观看。为了提高分辨率，必需缩小灯珠之间间距，但是灯珠的尺寸缩小，虽然能够提升整屏分辨率，成本也会快速上升，过高的成本影响了小间距LED显示屏的大规模商业应用。

　　近几年来，借助于芯片制造和封装厂商、IC电路厂商和屏幕制造厂商等的多方努力，单封装器件成本越来越低，LED封装器件越来越小，显示屏像素间距越来越小、分辨率越来越高，使得小间距LED显示屏在户内大屏显示方面的优势越来越明显。

　　目前，小间距LED主要应用于广告传媒、体育场馆、舞台背景、市政工程等领域，并且在交通、广播、军队等领域不断开拓市场。预计到2018年，市场规模接近百亿。可以预测，在未来几年内，小间距LED显示屏将不断扩展市场份额，并挤占DLP背投的市场空间。据光大证券研究所预测，到2020年，小间距LED显示屏对DLP背投的替代率将达到70%~80%。

　　笔者从业于蓝绿LED芯片制造行业，从事产品开发工作多年。下面从产品设计、工艺技术的角度来论述小间距LED显示屏的发展对蓝绿LED芯片提出的需求，以及芯片端可能采取的应对方案。

　　小间距LED显示屏对LED芯片提出的需求

　　作为LED显示屏核心的LED芯片，在小间距LED发展过程中起到了至关重要的作用。小间距LED显示屏目前的成就和未来的发展，都依赖于芯片端的不懈努力。

　　一方面，户内显示屏点间距从早期的P4，逐步减小到P1.5，P1.0，还有开发中的P0.8。与之对应的，灯珠尺寸从3535、2121缩小到1010，有的厂商开发出0808、0606尺寸，甚至有厂商正在研发0404尺寸。

　　众所周知，封装灯珠的尺寸缩小，必然要求芯片尺寸的缩小。目前，市场常见小间距显示屏用蓝绿芯片的表面积为30mil2 左右，部分芯片厂已经在量产25mil2 ，甚至20mil2 的芯片。

　　另一方面，芯片表面积的变小，单芯亮度的下降，一系列影响显示品质的问题也变得突出起来。

　　首先是对于灰度的要求。与户外屏不同，户内屏需求的难点不在于亮度而在于灰度。目前户内大间距屏的亮度需求是1500 cd/m2 -2000 cd/m2左右，小间距LED显示屏的亮度一般在600 cd/m2 -800 cd/m2 左右，而适宜于长期注目的显示屏最佳亮度在100 cd/m2 -300cd/m2 左右。

　　目前小间距LED屏幕的难题之一是“低亮低灰”。即在低亮度下的灰度不够。要实现“低亮高灰”，目前封装端采用的方案是黑支架。由于黑支架对芯片的反光偏弱，所以要求芯片有足够的亮度。