微間距顯示：紅光氮化鎵研發(fā)進(jìn)度加速推進(jìn)

    2022年北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式上，LED顯示屏的大規(guī)模應(yīng)用，再度引發(fā)了全球?qū)�LED顯示技術(shù)的高度關(guān)注。事實(shí)上，早在業(yè)內(nèi)，LED顯示技術(shù)的未來(lái)屬于微間距幾乎已成共識(shí)。而伴隨行業(yè)朝向微間距時(shí)代推進(jìn)，LED顯示的應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓展，隨之而來(lái)的問(wèn)題就是，如何解決微間距LED顯示的規(guī)模化量產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用。

    由于微米級(jí)Micro LED的制備已經(jīng)脫離常規(guī)LED工藝而進(jìn)入IC制程，而大尺寸硅襯底氮化鎵（GaN）晶圓具有低成本、兼容IC制程、易于襯底剝離等優(yōu)勢(shì)，因此已成為Micro LED制備的主流技術(shù)路線。當(dāng)前，包括Aledia、Plessey、ALLOS 、STRATACACHE等在內(nèi)的許多公司都在專注于硅襯底Micro LED的開(kāi)發(fā)。

    Micro LED的規(guī)模化應(yīng)用必定要基于高良率和高光效的紅綠藍(lán)三基色Micro LED芯片。當(dāng)前綠光和藍(lán)光氮化鎵材料體系已經(jīng)成熟，并可滿足Micro LED制程開(kāi)發(fā)需求。但紅光方面，傳統(tǒng)的紅光磷化鋁銦鎵（AlInGaP）體系由于材料較脆且側(cè)壁非輻射復(fù)合嚴(yán)重，因而在良率和光效方面仍面臨重大技術(shù)瓶頸。因此，開(kāi)發(fā)基于大尺寸硅襯底的高效紅光氮化鎵芯片，就成為當(dāng)前破解Micro LED規(guī)模量產(chǎn)的首要問(wèn)題。

    正因如此，近年來(lái)，許多公司相繼加大了在紅光氮化鎵領(lǐng)域的研發(fā)投入，并陸續(xù)有相關(guān)研發(fā)成果問(wèn)世。譬如，2021年9月，晶能光電宣布已成功制備紅、綠、藍(lán)三基色硅襯底氮化鎵基Micro LED陣列，像素點(diǎn)間距為25微米，像素密度為1000PPI，在10A/cm2電流密度下的峰值波長(zhǎng)分別為650nm、531nm、和445nm。InGaN紅光芯片的外量子效率（36mil，650nm峰值波長(zhǎng)）為3.5%，EL的半高寬為70nm。

Porotech于2021年推出的0.55英寸紅光氮化鎵Micro LED顯示器

    同年10月，多孔氮化鎵材料平臺(tái)開(kāi)發(fā)商Porotech公司（由劍橋大學(xué)拆分出來(lái)）宣布，開(kāi)發(fā)出全球首款基于原生紅光氮化鎵（InGaN）LED的Micro LED微型顯示器。其具有0.55英寸對(duì)角線面板，分辨率為960×540。Porotech表示，其能夠提供比目前使用的磷化鋁銦鎵（AlInGaP）紅光LED更高的效率。用氮化鎵芯片開(kāi)發(fā)RGB微型顯示器還將提供更容易的驅(qū)動(dòng)和工藝設(shè)計(jì)。就在日前，Porotech再度宣布在A輪融資中籌集了2000萬(wàn)美元，用于旗下Micro LED產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)及品牌全球影響力的提升。

    國(guó)內(nèi)方面，同樣在2021年，AET阿爾泰在9月舉辦的2022新品發(fā)布會(huì)期間透露，公司自主研發(fā)的100微米R(shí)GB 3D LED芯片即將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，同樣是自研的氮化鎵紅光芯片也已成功點(diǎn)亮。同時(shí)，公司在標(biāo)準(zhǔn)控制架構(gòu)、全新光電材料研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)下控制IC和驅(qū)動(dòng)IC研發(fā)與傳輸協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化、新封裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)等諸多層面，為Micro LED的商業(yè)化應(yīng)用同步推進(jìn)。

    在顯示科技領(lǐng)域，重大技術(shù)節(jié)點(diǎn)的推進(jìn)往往都與材料科學(xué)的進(jìn)展密不可分。在以Micro LED為代表的微間距顯示未來(lái)規(guī)模巨大的市場(chǎng)機(jī)遇（可能是千億級(jí)，甚至是萬(wàn)億級(jí)）面前，全球企業(yè)都在加緊以紅光氮化鎵為代表的新材料、新技術(shù)路線的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。伴隨研發(fā)進(jìn)程的逐步推動(dòng)，2022年微間距的規(guī)模量產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用也有望迎來(lái)新的突破。