在科技高度發(fā)展的今天,電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快,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。后疫情時期,Mini LED迎來快速發(fā)展的時期,而被視為未來顯示技術(shù)“終結(jié)”的Micro LED也正成為LED企業(yè),乃至于面板廠、TV廠商們加速布局的關(guān)鍵市場。
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顯示屏進入萬億級家庭消費市場的攔路虎。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?!爸袊茖W(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”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尺寸小一點可以過得去,但進入MicroLED,目前的磷化鎵紅光就遇到了挑戰(zhàn)。
尤其是未來Micro LED走向柔性可折疊,目前的紅光根本無法滿足。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)難度比藍綠光的都要高,因為紅光倒裝芯片一般需要進行襯底轉(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)方面是一個發(fā)展趨勢?!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%的良率都未必能達到。
解決紅光的效率和可靠性問題就成為目前業(yè)界關(guān)注的焦點。
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,華燦開發(fā)出高鍵合良率的轉(zhuǎn)移和鍵合工藝;并設(shè)計了頂傷防護層,優(yōu)化材料沉積工藝,增強膜質(zhì),保證無外延頂傷風(fēng)險。
據(jù)了解,目前華燦光電紅光Micro LED效率也到達了國際領(lǐng)先水平,并針對不同轉(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Micro LED公司Plessey宣布開發(fā)出世界上首個硅基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顯示對比現(xiàn)有的OLED、LCD,在各個方面都有優(yōu)勢?!崩铢i博士認(rèn)為,Mini/Micro LED的結(jié)構(gòu)很簡單,目前雖然成本很高,但隨著全產(chǎn)業(yè)鏈的努力,成本會做的非常有競爭力,同時在柔性方面也會做的很好。相信在未來的科學(xué)技術(shù)更加發(fā)達的時候,LED會以更加多種類的方式為我們的生活帶來更大的方便,這就需要我們的科研人員更加努力學(xué)習(xí)知識,這樣才能為科技的發(fā)展貢獻自己的力量。