دیگر ڈسپلے ٹیکنالوجیز کے مقابلے ایل ای ڈی ڈسپلے میں خود روشنی، اچھی کلر ریکوری پرفارمنس، ہائی ریفریش ریٹ، بجلی کی بچت اور آسان دیکھ بھال کے فوائد ہیں۔ گزشتہ دو دہائیوں میں ایل ای ڈی ڈسپلے کی تیز رفتار نشوونما کے لیے ہائی چمک، الگ کرنا اور بڑا سائز فیصلہ کن عوامل ہیں۔ بڑی اسکرین والے آؤٹ ڈور ڈسپلے کے زمرے میں، کوئی دوسری ٹیکنالوجی ایل ای ڈی ڈسپلے ٹیکنالوجی کا مقابلہ نہیں کر سکتی۔
تاہم ماضی میں ایل ای ڈی ڈسپلے کی کمی بھی تھی۔ مثال کے طور پر، پیکڈ لیمپ بیڈز کے درمیان فاصلہ بڑا ہے اور ریزولیوشن کم ہے، جو انڈور اور قریبی مشاہدے کے لیے موزوں نہیں ہے۔ ریزولوشن کو بہتر بنانے کے لیے، موتیوں کے درمیان فاصلہ کم کرنا ضروری ہے، لیکن چراغ کی موتیوں کا سائز کم کیا جاتا ہے۔ اگرچہ پوری سکرین کی ریزولوشن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، لیکن لاگت میں تیزی سے اضافہ ہو گا، اور لاگت بہت زیادہ ہو گی کہ چھوٹے پچ ایل ای ڈی ڈسپلے کو متاثر کر سکے تجارتی ایپلی کیشنز کی وسیع رینج۔ .
حالیہ برسوں میں، چپ مینوفیکچررز اور پیکیجنگ مینوفیکچررز، آئی سی سرکٹ مینوفیکچررز اور اسکرین مینوفیکچررز کی کوششوں سے، سنگل پیکج ڈیوائسز کی لاگت کم سے کم ہو گئی ہے، ایل ای ڈی پیکج ڈیوائسز چھوٹے سے چھوٹے ہو گئے ہیں، اور ڈسپلے اسکرینوں کی پکسل پچ بھی کم ہو گئی ہے۔ چھوٹے اور چھوٹے ہو جاتے ہیں. چھوٹے سے چھوٹے ہوتے جاتے ہیں۔ اعلیٰ اور اعلیٰ ریزولوشن انڈور بڑی اسکرین ڈسپلے میں چھوٹے پچ والے ایل ای ڈی ڈسپلے کے فوائد کو زیادہ سے زیادہ واضح کرتا ہے۔
اس وقت، چھوٹے پچ ایل ای ڈی بنیادی طور پر اشتہاری میڈیا، اسٹیڈیم، اسٹیج کے پس منظر، میونسپل انجینئرنگ، وغیرہ میں استعمال ہوتے ہیں، اور نقل و حمل، نشریات اور فوجی شعبوں میں وقتاً فوقتاً مارکیٹیں کھولتے ہیں۔ ایک اندازے کے مطابق 2018 تک مارکیٹ 10 ارب کے قریب ہو جائے گی۔ یہ قابل قیاس ہے کہ اگلے چند سالوں میں، چھوٹے پچ والے LED ڈسپلے وقتاً فوقتاً مارکیٹ شیئر میں اضافہ کریں گے، جس سے DLP ریئر پروجیکشن کی مارکیٹ کی جگہ کو نچوڑ لیا جائے گا۔ ایور برائٹ سیکیورٹیز ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کے تخمینے کے مطابق، 2020 تک، چھوٹے وقفے ایل
سب سے پہلے، چھوٹے پچ کے ایل ای ڈی ڈسپلے کے لیے ایل ای ڈی چپس کی مانگ
ایل ای ڈی چپ ایل ای ڈی ڈسپلے کا مرکز ہے اور چھوٹی پچ ایل ای ڈی کی ترقی میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ موجودہ کامیابیاں اور چھوٹے پچ LED ڈسپلے کی مستقبل کی ترقی چپ کی مسلسل کوششوں پر منحصر ہے۔
ایک طرف، انڈور ڈسپلے ڈاٹ پچ ابتدائی دنوں میں P4 سے P1.5 تک بتدریج کم ہو گئی ہے، اور P1.0 اور P0.8 ترقی کے مراحل میں ہیں۔ اسی طرح، لیمپ بیڈ کا سائز 3535، 2121 سے کم کر کے 1010 کر دیا گیا ہے۔ کچھ مینوفیکچررز نے 0808 اور 0606 سائز تیار کیے ہیں، اور کچھ مینوفیکچررز 0404 سائز تیار کر رہے ہیں۔
یہ بات مشہور ہے کہ پیکیجنگ موتیوں کا سائز کم ہو جاتا ہے، جس کے لیے ناگزیر طور پر چپ کے سائز میں کمی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس وقت، چھوٹے پچ ڈسپلے کے لیے عام نیلے سبز چپس کی ظاہری شکل تقریباً 30 mils2 ہے، اور مقامی چپ فیکٹریوں نے بڑے پیمانے پر 25 mils 2 یا 20 mils 2 چپس بھی تیار کی ہیں۔
دوسری طرف، چپ کی بیرونی مصنوعات چھوٹی ہو گئی ہیں اور سنگل کور کی چمک کم ہو گئی ہے، اور ڈسپلے کے معیار کو متاثر کرنے والے مسائل کا ایک سلسلہ نمایاں ہو گیا ہے۔
سب سے پہلے گرے اسکیل کی ضرورت ہے۔ بیرونی اسکرینوں کے برعکس، اندرونی اسکرین کی ضروریات کی مشکل چمک میں نہیں، بلکہ گرے اسکیل میں ہے۔ اس وقت، انڈور بڑی اسکرین کی چمک کی ضرورت تقریباً 1500 cd/m2-2000 cd/m2 ہے، چھوٹے پچ LED ڈسپلے کی چمک عام طور پر تقریباً 600 cd/m2-800 cd/m2 ہے، اور طویل عرصے کے لیے بہترین چمک۔ ٹرم ڈسپلے 100 سی ڈی ہے۔ /m2-300cd/m2 یا اس طرح۔
چھوٹی پچ ایل ای ڈی اسکرینوں کے موجودہ چیلنجوں میں سے ایک ہے"؛ کم روشنی اور کم سرمئی۔ [جی جی] quot؛ دوسرے الفاظ میں، کم چمک پر گرے اسکیل کافی نہیں ہے۔"؛ کم روشنی اور زیادہ سرمئی"؛ مکمل کرنے کے لیے، پیکیجنگ سائیڈ پر موجودہ منصوبہ ایک سیاہ بریکٹ ہے۔ چونکہ سیاہ بریکٹ چپ پر کمزوری سے منعکس ہوتا ہے، اس لیے چپ کو کافی چمک کی ضرورت ہوتی ہے۔
دوسرا اوسط مسئلہ دکھانا ہے۔ روایتی اسکرینوں کے مقابلے میں، پچ چھوٹی ہو جاتی ہے، جس کی وجہ سے آفٹرگلو، پہلے اسکین اندھیرے، کم سرخی، اور کم گرے اسکیل ناہمواری جیسے مسائل پیدا ہوتے ہیں۔ فی الحال، آفٹرگلو، فرسٹ اسکین اور لو گرے لیول کے مسائل کے پیش نظر، پیکج سائیڈ اور آئی سی کنٹرول سائیڈ دونوں نے ان مسائل کو مؤثر طریقے سے دور کرنے کی کوشش کی ہے، اور کم گرے لیول کے نیچے برائٹنس ایوریج کے مسئلے کو بھی پوائنٹ کے ذریعے درست کیا گیا ہے۔ نقطہ . ٹیکنالوجی میں نرمی آئی ہے۔ تاہم، مسئلہ کی بنیادی وجوہات میں سے ایک کے طور پر، چپ کی طرف مزید کوششوں کی ضرورت ہے۔ تفصیل میں، ایک چھوٹے کرنٹ پر اوسط چمک بہتر ہے، اور پرجیوی گنجائش بہتر ہے۔
تیسرا مسئلہ سیکورٹی کا ہے۔ موجودہ صنعت کا معیار یہ ہے کہ ایل ای ڈی ڈیڈ ریٹ کی قابل اجازت قیمت دس ہزارویں ہے، جو ظاہر ہے کہ چھوٹی پچ ایل ای ڈی ڈسپلے کے لیے موزوں نہیں ہے۔ چونکہ چھوٹی پچ اسکرین کی پکسل کثافت نسبتاً بڑی ہے اور مشاہدے کا وقفہ نسبتاً قریب ہے، اگر 10,000 میں ایک مردہ روشنی ہو تو اثر ناقابل برداشت ہے۔ مستقبل میں، طویل مدتی استعمال کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ڈیڈ لائٹ ریٹ کی مانگ کو ایک لاکھ یا اس سے بھی دس لاکھویں حصے پر کنٹرول کیا جائے گا۔
عام طور پر، چھوٹے-پچ ایل ای ڈی کی ترقی کے لیے، چپ کے حصے کی ضروریات ہیں: سائز میں کمی، نسبتاً چمک کی بہتری، چھوٹے کرنٹوں پر اچھی چمک کا انحراف، اچھا طفیلی کیپیسیٹینس ڈائیورجن اور اعلیٰ قابل اعتماد۔
دوسرا، چپ آخر پروسیسنگ کی منصوبہ بندی
1. سائز میں کمی چپ سائز میں کمی
باہر، یہ سائز ڈیزائن کا معاملہ ہے. ایسا لگتا ہے کہ اس سے صرف ضروریات کے مطابق چھوٹے سائز کا ڈیزائن بنا کر ہی نمٹا جا سکتا ہے۔ لیکن کیا چپ کے سائز میں کمی غیر معینہ مدت کے لیے رک جائے گی؟ جواب نفی میں ہو سکتا ہے۔ چپ کے سائز میں کمی کو محدود کرنے کی کئی وجوہات ہیں:
(1) پیکیجنگ پروسیسنگ پر پابندیاں۔ پیکیجنگ کے عمل میں، دو عوامل ہیں جو چپ کے سائز میں کمی کو محدود کرتے ہیں۔ ایک نوزل کی حد ہے۔ چپ کو چپ لینے کی ضرورت ہے، اور چپ کا چھوٹا حصہ نوزل کے اندرونی قطر سے بڑا ہونا چاہیے۔ اس وقت، ایک لاگت سے موثر نوزل کا اندرونی قطر تقریباً 80um ہے۔ دوسرا تار بانڈنگ کی حد ہے۔ سب سے پہلے، بوبن، یعنی چپ الیکٹروڈ کافی بڑا ہونا چاہیے، بصورت دیگر وائر بانڈنگ کی وشوسنییتا کی ضمانت نہیں دی جا سکتی۔ صنعت میں سب سے چھوٹا الیکٹروڈ قطر 45um ہے۔ دوم، الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ کافی بڑا ہونا چاہیے، ورنہ دونوں تاروں کے بانڈ لامحالہ ایک دوسرے کے ساتھ مداخلت کریں گے۔
(2) چپ پروسیسنگ کی حدود۔ چپ کی پروسیسنگ میں بھی دو حدود ہیں۔ ایک سائز کی منصوبہ بندی کی حد ہے۔ اوپر بیان کردہ پیکیج اینڈ کی حدود کے علاوہ، الیکٹروڈ سائز اور الیکٹروڈ اسپیسنگ، الیکٹروڈ اور MESA اسپیسنگ، سکریب لائن چوڑائی، مختلف پرتوں کی باؤنڈری لائن اسپیسنگ وغیرہ کی اپنی حدود، چپ کی موجودہ خصوصیات، SD عمل کی صلاحیت اور فوٹو لیتھوگرافی پروسیسنگ کی صلاحیت . تفصیلی پابندی کا دائرہ کار طے کر لیا گیا ہے۔ عام طور پر، P الیکٹروڈ اور چپ کے کنارے کے درمیان کم از کم فاصلہ 14 μm سے زیادہ تک محدود ہوگا۔
دوسرا کاٹنے کی صلاحیت کو محدود کرنا ہے۔ SD کٹنگ + مکینیکل سپلائینگ کے عمل کی حدود ہیں، اور چپ کا سائز اتنا چھوٹا ہو سکتا ہے کہ اسے توڑا جا سکے۔ جیسے جیسے ویفر کا قطر 2 انچ سے بڑھ کر 4 انچ تک، یا مستقبل میں 6 انچ تک، بلیڈ کو کاٹنے میں دشواری بڑھ جاتی ہے، اور پروسیس شدہ چپس کا سائز بڑھتا جائے گا۔ 4 انچ کی فلم کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، اگر چپ کی چھوٹی طرف کی لمبائی 90 مائیکرون سے کم ہے اور اسپیکٹ ریشو 1.5:1 سے زیادہ ہے تو پیداوار کا نقصان نمایاں طور پر بڑھ جائے گا۔
مندرجہ بالا وجوہات کی بنیاد پر، مصنف نے دلیری سے پیش گوئی کی ہے کہ چپ کے سائز کو 17mil2 تک کم کرنے کے بعد، چپ ڈیزائن اور پروسیسنگ حد تک پہنچ سکتی ہے۔ جب تک چپ ٹیکنالوجی اسکیم میں کوئی بڑی پیش رفت نہیں ہوتی، اس میں کمی کی کوئی گنجائش نہیں۔
2. چمک میں اضافہ
چمک میں اضافہ چپس کے لیے ایک مستقل تھیم ہے۔ چپ فیکٹری ایپیٹیکسیل طریقہ کار کے ذریعے اندرونی کوانٹم اثرات کو بہتر اور بہتر بناتی ہے، اور چپ ڈھانچہ ایڈجسٹمنٹ کے ذریعے بیرونی کوانٹم اثرات کو بڑھاتی ہے۔
تاہم، ایک طرف، چپ کے سائز میں کمی لامحالہ روشنی خارج کرنے والے علاقے کے علاقے میں کمی کا باعث بنتی ہے، اور چپ کی چمک کم ہو جاتی ہے۔ دوسری طرف، چھوٹے پچ ڈسپلے کی ڈاٹ پچ کم ہو جاتی ہے، اور ایک چپ کی چمک کی ضرورت کم ہو جاتی ہے۔ دونوں کے درمیان ایک تکمیلی تعلق ہے، لیکن ایک نچلی لکیر ہے۔ فی الحال، اخراجات کو کم کرنے کے لیے، چپ کی طرف بنیادی طور پر ڈھانچے کو گھٹا دیتا ہے، جو عام طور پر چمک کو کم کرتا ہے۔ لہذا، تجارت کے درمیان توازن کیسے رکھا جائے ایک ایسا مسئلہ ہے جس پر صنعت کو توجہ دینی چاہیے۔
3. کم کرنٹ کے تحت تقسیم
روایتی انڈور اور آؤٹ ڈور چپ ٹیسٹ کے کرنٹ کے ساتھ نام نہاد کم کرنٹ کا موازنہ کریں۔ جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، چپ IV وکر، روایتی انڈور اور آؤٹ ڈور چپس لکیری ورکنگ ایریا میں کام کرتی ہیں، کرنٹ بہت بڑا ہے۔ چھوٹی پچ ایل ای ڈی چپس کو 0 کے قریب غیر لکیری ورکنگ ایریا میں کام کرنے کی ضرورت ہے، اور کرنٹ بہت چھوٹا ہے۔
غیر لکیری ورکنگ ایریا میں، ایل ای ڈی چپ سیمی کنڈکٹر سوئچنگ تھریشولڈ سے متاثر ہوتی ہے، اور چپس کے درمیان فرق زیادہ واضح ہوتا ہے۔ بڑے پیمانے پر چپ کی چمک اور طول موج کے وقفے کا تجزیہ کرنے کے لیے، یہ دیکھنا آسان ہے کہ غیر لکیری ورکنگ ایریا میں پھیلاؤ لکیری ورکنگ ایریا میں پھیلنے سے کہیں زیادہ ہے۔ یہ موجودہ چپس میں ایک موروثی چیلنج ہے۔
اس مسئلے کو حل کرنے کا طریقہ یہ ہے کہ لکیری ورکنگ ایریا کی نچلی حد کو کم کرنے کے لیے پہلے توسیع کی سمت کو بہتر بنایا جائے۔ دوسرا چپ کی تقسیم کی اصلاح ہے، جو مختلف خصوصیات والے چپس کو الگ کرتا ہے۔
4. طفیلی اہلیت کا انحراف
فی الحال، چپ کی طرف سے چپ کی اہلیت کی خصوصیات کی براہ راست پیمائش کرنے کے لیے کوئی شرط نہیں ہے۔ اہلیت کی خصوصیات اور روایتی پیمائش کی اشیاء کے درمیان تعلق ابھی تک واضح نہیں ہے، اور یہ صنعت کے خلاصے کا انتظار کر رہا ہے۔ چپ سائیڈ آپٹیمائزیشن کی سمت ایک وقتی ایڈجسٹمنٹ ہے، اور دوسری برقی درجہ بندی کی بہتری ہے، لیکن قیمت زیادہ ہے اور اس کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔
5. وشوسنییتا
چپ پیکیجنگ کی وشوسنییتا کو چپ پیکیجنگ اور عمر بڑھنے کے دوران مختلف پیرامیٹرز کے ذریعہ نمایاں کیا جاسکتا ہے۔ لیکن عام طور پر، اسکرین کے پیچھے چپ کی وشوسنییتا کو متاثر کرنے والے عوامل بنیادی طور پر ESD اور IR پر مرکوز ہیں۔
ESD جامد بجلی کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت سے مراد ہے۔ IC انڈسٹری کے مطابق، 50% سے زیادہ چپ کی ناکامیوں کا تعلق ESD سے ہے۔ چپ کی وشوسنییتا کو بہتر بنانے کے لیے، ESD ٹیلنٹ کو بہتر بنانا ضروری ہے۔ تاہم، ایک ہی epitaxial wafer اور ایک ہی چپ کی ساخت کے تحت، چپ کا سائز چھوٹا ہو جاتا ہے، جو لامحالہ ESD کے کمزور ہونے کا باعث بنتا ہے۔ یہ براہ راست موجودہ کثافت اور چپ کی اہلیت کی خصوصیات سے متعلق ہے اور اس کا مقابلہ نہیں کیا جاسکتا۔
IR سے مراد ریورس لیکیج ہے اور اسے عام طور پر ایک مقررہ ریورس وولٹیج پر ماپا جاتا ہے۔ IR چپ کے اندر موجود نقائص کی تعداد کو ظاہر کرتا ہے۔ IR قدر جتنی بڑی ہوگی، اندرونی نقائص اتنے ہی زیادہ واضح ہوں گے۔
ESD اور IR کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، epitaxial ڈھانچے اور چپ ڈھانچے میں مزید اصلاح کی جانی چاہیے۔ چپ سٹوریج کے معاملے میں، سخت وضاحتوں کے بعد، کمزور IR کارکردگی کے ساتھ ESD اور چپس کو مؤثر طریقے سے ہٹایا جا سکتا ہے، اس طرح چپ پر چپس کی وشوسنییتا کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
چار، خلاصہ
مختصراً، سائنس کی ترقی اور وقت کی تازہ کاری کے ساتھ، ایل ای ڈی ڈسپلے کی صنعت کی ترقی زیادہ سے زیادہ مقبول ہوتی جا رہی ہے، لیکن آخر کار ڈسپلے کے صنعتی اثر میں بہتری آئی ہے، اور بے روزگار لوگ وقت سے لے کر سخت محنت کر رہے ہیں۔ وقت
