什么是Micro LED紅光？它有什么瓶頸？

在科技高度發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來(lái)越快，LED燈的技術(shù)也在不斷發(fā)展，為我們的城市裝飾得五顏六色。后疫情時(shí)期，Mini LED迎來(lái)快速發(fā)展的時(shí)期，而被視為未來(lái)顯示技術(shù)“終結(jié)”的Micro LED也正成為L(zhǎng)ED企業(yè)，乃至于面板廠、TV廠商們加速布局的關(guān)鍵市場(chǎng)。

高昂的成本和不配套的產(chǎn)業(yè)鏈體系一直是制約Micro LED發(fā)展的關(guān)鍵性因素，尤其是成本更是阻礙Micro LED顯示屏進(jìn)入萬(wàn)億級(jí)家庭消費(fèi)市場(chǎng)的攔路虎。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)不成熟、紅光LED效率低，良率差也是Micro LED成本居高不下的重要原因。

“巨量轉(zhuǎn)移和紅光效率低是Micro LED發(fā)展目前面臨的兩大關(guān)鍵瓶頸?！爸袊?guó)科學(xué)院院士、南昌大學(xué)教授江風(fēng)益在日前舉行的“2020MicroLED產(chǎn)業(yè)技術(shù)峰會(huì)”上表示，目前的紅光材料使用磷化鎵，效率很低，質(zhì)地很脆，還屬于第二代半導(dǎo)體材料。

江風(fēng)益認(rèn)為，磷化鎵紅光在Mini LED尺寸小一點(diǎn)可以過(guò)得去，但進(jìn)入MicroLED，目前的磷化鎵紅光就遇到了挑戰(zhàn)。

尤其是未來(lái)Micro LED走向柔性可折疊，目前的紅光根本無(wú)法滿足。華燦光電副總裁李鵬博士就曾表示，LED技術(shù)為了取得更好的顯示效果和分辨率，需要芯片微縮化，LED自發(fā)光顯示微縮化的核心就在于Mini/Micro LED芯片。

有業(yè)界人士告訴高工新型顯示，Mini/Micro LED芯片的良率問(wèn)題主要還是聚焦在紅光倒裝芯片領(lǐng)域?！凹t光倒裝LED芯片的技術(shù)難度比藍(lán)綠光的都要高，因?yàn)榧t光倒裝芯片一般需要進(jìn)行襯底轉(zhuǎn)移以及固晶焊接，而芯片在轉(zhuǎn)移以及固晶焊接的過(guò)程中，由于工藝環(huán)境以及各種不可控因素的影響，產(chǎn)品的良率和可靠性幾乎很難保證?！?

要解決紅光效率及可靠性問(wèn)題，紅光芯片采用第三代半導(dǎo)體氮化鎵材料就成為一種選擇。

“Micro LED RGB三基色用第三代半導(dǎo)體，而不是用第二代半導(dǎo)體，這在技術(shù)方面是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)?！苯L(fēng)益院士表示。

據(jù)了解，目前的RGB LED由兩種材料組合而成：紅光LED由磷化銦鎵(InGaP)制成，而藍(lán)光和綠光LED由氮化銦鎵(InGaN)半導(dǎo)體組成。要在Mini/Micro LED中整合兩種材料系統(tǒng)存在很大困難。

據(jù)高工新型顯示從業(yè)界了解的信息，目前紅光受限于材料與特性，可能50%的良率都未必能達(dá)到。

解決紅光的效率和可靠性問(wèn)題就成為目前業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

包括華燦光電在內(nèi)的LED芯片企業(yè)在紅光芯片領(lǐng)域也已經(jīng)取得了一定的突破。

據(jù)李鵬博士介紹，在紅光MiniLED芯片技術(shù)方面，華燦開(kāi)發(fā)出高鍵合良率的轉(zhuǎn)移和鍵合工藝;并設(shè)計(jì)了頂傷防護(hù)層，優(yōu)化材料沉積工藝，增強(qiáng)膜質(zhì)，保證無(wú)外延頂傷風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)了解，目前華燦光電紅光Micro LED效率也到達(dá)了國(guó)際領(lǐng)先水平，并針對(duì)不同轉(zhuǎn)移方式，可以提供多種形式的MicroLED樣品。

在氮化鎵紅光LED方面，日前，英國(guó)Micro LED公司Plessey宣布開(kāi)發(fā)出世界上首個(gè)硅基InGaN紅光LED。

與現(xiàn)有的基于AlInGaP的紅光相比，基于InGaN的紅光具有更低的制造成本、可擴(kuò)展至更大的200 mm或300 mm晶圓以及更好的熱/冷系數(shù)，因此具有極大的吸引力。

“Mini/Micro-LED顯示對(duì)比現(xiàn)有的OLED、LCD，在各個(gè)方面都有優(yōu)勢(shì)?！崩铢i博士認(rèn)為，Mini/Micro LED的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，目前雖然成本很高，但隨著全產(chǎn)業(yè)鏈的努力，成本會(huì)做的非常有競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)在柔性方面也會(huì)做的很好。相信在未來(lái)的科學(xué)技術(shù)更加發(fā)達(dá)的時(shí)候，LED會(huì)以更加多種類(lèi)的方式為我們的生活帶來(lái)更大的方便，這就需要我們的科研人員更加努力學(xué)習(xí)知識(shí)，這樣才能為科技的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。