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近日，一家韓國公司開發(fā)出一種基于藍寶石襯底沉積氮化鎵（GaN）來制造紅色LED的技術(shù)。該技術(shù)的一個關(guān)注點是，基于這種方法開發(fā)出來的紅色LED，其可靠性和壽命是否可以大幅度改善。周一，這家被稱作Soft-Epi的公司就宣布已成功基于GaN制造出紅色LED。據(jù)報道，他們還是用同樣方法，在藍寶石襯底上開發(fā)出藍色和綠色LED。
根據(jù)外媒Etnews報道，據(jù)該公司稱，目前大多數(shù)紅色LED是通過磷化鋁鎵銦（AlGaInP）或熒光物質(zhì)制成的。但是，基于AlGaInP的紅色LED成本非常高，并且隨著芯片尺寸的變小往往會失去其有效性。另一方面，基于GaN的紅色LED則相對具有成本效益，并且具有出色的機械強度和高度可靠性。
但是，直至Soft-Epi公司開發(fā)出該技術(shù)之前，還沒有任何一家公司成功開發(fā)出一種基于GaN的紅色LED。盡管有些單位可以通過諸如“納米棒”之類的特殊技術(shù)開發(fā)出紅色LED，但這些技術(shù)沒有一個可以批量生產(chǎn)。
“基于GaN的紅色LED，其制造需要一些先進的技術(shù)，例如將銦注入有源層中，增加電流密度，從而導(dǎo)致短波長，”Soft-Epi公司的一位代表說。
該公司強調(diào)其技術(shù)克服了許多現(xiàn)有的局限性。“我們的開發(fā)過程用到了應(yīng)力控制技術(shù)和高濃度銦注入技術(shù)，”Soft-EPi的首席執(zhí)行官Hong Seong-min說，“我們的技術(shù)還支持直接在原本用于生產(chǎn)藍色和綠色LED的MOCVD（金屬有機化學(xué)氣相沉積）生產(chǎn)線上使用，進而生產(chǎn)紅色LED。”
如前述，傳統(tǒng)基于AlGaInP的紅色LED，它們會隨著芯片尺寸的減小而逐漸失去其性能。所以大家都很關(guān)注這種技術(shù)是否也可以用于Micro-LED的生產(chǎn)制造。Micro-LED是尺寸小于100微米的超小型LED，Soft-EPi的目標就是開發(fā)可用于下一代Micro-LED顯示器的紅色LED。他們計劃與國內(nèi)外公司和機構(gòu)合作，希望最終商業(yè)化這種基于GaN的紅色LED。
Mini LED應(yīng)用元年！供應(yīng)鏈發(fā)展開局之戰(zhàn)
2012年，索尼在CES上展出全球首款Micro-LED大尺寸顯示系統(tǒng)，其畫面色彩、反應(yīng)速度和對比度水平超過歷史上任何顯示設(shè)備。2016年索尼將Micro LED產(chǎn)品正式推向市場，并命名為「Crystal LED」；2018年CES，三星展出Micro LED電視The Wall，正式加入這一陣營。隨后幾年內(nèi)，索尼和三星不斷改善和更新其Micro LED大尺寸模塊化系列產(chǎn)品，并成功打開Micro-LED顯示技術(shù)在超大尺寸領(lǐng)域應(yīng)用的大門。
Mini/Micro LED技術(shù)作為備受矚目的新型顯示技術(shù)，有著巨大而廣闊的市場前景，其后眾多品牌及廠商紛紛入局。而在LED芯片微縮化進程中，Mini LED背光技術(shù)的先行應(yīng)用，使得TFT-LCD顯示在畫質(zhì)和對比度上擁有了足以抗衡AMOLED顯示的色彩表現(xiàn)力。因此，不同終端的應(yīng)用形態(tài)應(yīng)運而生。
品牌端，2020年4月，微星開售全球第一款采用17.3吋4K Mini LED背光面板的筆記本電腦，屏幕設(shè)置240個局部調(diào)光區(qū)；2020年11月，戴爾發(fā)售全球首款31.5吋2K Mini LED背光顯示器，配備2000個Mini LED背光調(diào)光區(qū)；2020年12月，康佳發(fā)布Micro LED手表APHAEA Watch，其搭載的P0.12 AM-LTPS Micro LED微晶屏，具備百萬級超高對比度和高達1500nits的屏幕亮度；2021年4月，LG電子在CES2021上發(fā)布了結(jié)合量子點NanoCell色彩和Mini LED背光技術(shù)的LG QNED TV系列，85吋8K產(chǎn)品集成了約3萬顆Mini LED，分區(qū)可達2500個；2021年4月21日，蘋果發(fā)布采用了Mini LED背光的iPad Pro，在12.9"屏幕背光上配置了10,384顆LED，支持2,596區(qū)背光控制，而售價相對上代產(chǎn)品，僅上升了100美元，這代產(chǎn)品的面世將成為Mini LED背光商用化走向成熟的標志。
供應(yīng)鏈端，2020年以來，以三安、華燦、晶電為代表的上游外延片廠，國星、瑞豐等模組方案廠，雷曼等下游LED終端廠，沃格為代表的基板廠，以及京東方、華星光電、維信諾、友達等面板廠，索尼、三星、康佳、TCL等品牌廠，錼創(chuàng)、eLux等整體方案解決商，均對這一領(lǐng)域進行了大量的研發(fā)及生產(chǎn)投入。僅2020年公開的Mini/Micro LED相關(guān)領(lǐng)域投資，就已高達24項，總額達252億元，隨著相關(guān)項目持續(xù)穩(wěn)步推進，預(yù)計2021年到2022年，Mini/Micro LED產(chǎn)能會出現(xiàn)較為顯著的提升。
與如火如荼的產(chǎn)業(yè)鏈投資相比，2020年Mini/Micro LED下游應(yīng)用市場還處于引而不發(fā)的蓄勢階段，即使是應(yīng)用最快的背光產(chǎn)品，也僅在電視應(yīng)用上稍具規(guī)模，而顯示器、筆記本電腦、車載顯示等應(yīng)用才剛剛起步。一方面，各大廠商應(yīng)對來自疫情和全球范圍內(nèi)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性缺貨的影響，需要時間做出調(diào)整；而另一方面，Mini/Micro LED項目投資周期較長，初期產(chǎn)能有限，成本壓力大，且面向消費市場的終端產(chǎn)品對成本敏感，解決這一矛盾需要成熟的產(chǎn)業(yè)合作條件。
年是Mini LED顯示技術(shù)成熟商用化元年。在技術(shù)層面上，我們?nèi)匀幻媾R著半導(dǎo)體及顯示行業(yè)技術(shù)跨界融合的巨大挑戰(zhàn)，整個工藝及產(chǎn)業(yè)鏈上仍然存在如LED芯片微縮化、間距縮小、巨量轉(zhuǎn)移、缺陷修補等諸多問題待克服。
