后疫情時期,MiniLED迎來快速發展的時期,而被視為未來顯示技術“終結的MicroLED也正成為LED企業,乃至于面板廠、TV廠商們加速布局的關鍵市場。
高昂的成本和不配套的產業鏈體系一直是制約MicroLED發展的關鍵性因素,尤其是成本更是阻礙MicroLED顯示屏進入萬億級家庭消費市場的攔路虎。
巨量轉移技術不成熟、紅光LED效率低,良率差也是MicroLED成本居高不下的重要原因。
“巨量轉移和紅光效率低是MicroLED發展目前面臨的兩大關鍵瓶頸。“中國科學院院士、南昌大學教授江風益在日前舉行的“2020MicroLED產業技術峰會上表示,目前的紅光材料使用磷化鎵,效率很低,質地很脆,還屬于第二代半導體材料。
江風益認為,磷化鎵紅光在MiniLED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。
尤其是未來MicroLED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自發光顯示微縮化的核心就在于Mini/MicroLED芯片。
有業界資深人士告訴高工新型顯示,Mini/MicroLED芯片的良率問題主要還是聚焦在紅光倒裝芯片領域。“紅光倒裝LED芯片的技術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移以及固晶焊接,而芯片在轉移以及固晶焊接的過程中,由于工藝環境以及各種不可控因素的影響,產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體氮化鎵材料就成為一種選擇。
“MicroLEDRGB三基色用第三代半導體,而不是用第二代半導體,這在技術方面是一個發展趨勢。江風益院士表示。
據了解,目前的RGBLED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)半導體組成。要在Mini/MicroLED中整合兩種材料系統存在很大困難。
據高工新型顯示從業界了解的信息,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界關注的焦點。
包括華燦光電在內的LED芯片企業在紅光芯片領域也已經取得了一定的突破。
據李鵬博士介紹,在紅光MiniLED芯片技術方面,華燦開發出高鍵合良率的轉移和鍵合工藝;并設計了頂傷防護層,優化材料沉積工藝,增強膜質,保證無外延頂傷風險。
據了解,目前華燦光電紅光MicroLED效率也到達了國際領先水平,并針對不同轉移方式,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MicroLED公司Plessey宣布開發出世界上首個硅基InGaN紅光LED。
與現有的基于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200mm或300mm晶圓以及更好的熱/冷系數,因此具有極大的吸引力。
“Mini/Micro-LED顯示對比現有的OLED、LCD,在各個方面都有優勢。李鵬博士認為,Mini/MicroLED的結構很簡單,目前雖然成本很高,但隨著全產業鏈的努力,成本會做的非常有競爭力,同時在柔性方面也會做的很好。