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微间距显示:红光氮化镓研发进度加速推进

来源:投影时代 更新日期:2022-02-23 作者:pjtime资讯组

    2022年北京冬奥会开幕式上,LED显示屏的大规模应用,再度引发了全球对LED显示技术的高度关注。事实上,早在业内,LED显示技术的未来属于微间距几乎已成共识。而伴随行业朝向微间距时代推进,LED显示的应用领域逐步拓展,随之而来的问题就是,如何解决微间距LED显示的规模化量产和商业化应用。

    由于微米级Micro LED的制备已经脱离常规LED工艺而进入IC制程,而大尺寸硅衬底氮化镓(GaN)晶圆具有低成本、兼容IC制程、易于衬底剥离等优势,因此已成为Micro LED制备的主流技术路线。当前,包括Aledia、Plessey、ALLOS 、STRATACACHE等在内的许多公司都在专注于硅衬底Micro LED的开发。

    Micro LED的规模化应用必定要基于高良率和高光效的红绿蓝三基色Micro LED芯片。当前绿光和蓝光氮化镓材料体系已经成熟,并可满足Micro LED制程开发需求。但红光方面,传统的红光磷化铝铟镓(AlInGaP)体系由于材料较脆且侧壁非辐射复合严重,因而在良率和光效方面仍面临重大技术瓶颈。因此,开发基于大尺寸硅衬底的高效红光氮化镓芯片,就成为当前破解Micro LED规模量产的首要问题。

    正因如此,近年来,许多公司相继加大了在红光氮化镓领域的研发投入,并陆续有相关研发成果问世。譬如,2021年9月,晶能光电宣布已成功制备红、绿、蓝三基色硅衬底氮化镓基Micro LED阵列,像素点间距为25微米,像素密度为1000PPI,在10A/cm2电流密度下的峰值波长分别为650nm、531nm、和445nm。InGaN红光芯片的外量子效率(36mil,650nm峰值波长)为3.5%,EL的半高宽为70nm。

Porotech于2021年推出的0.55英寸红光氮化镓Micro LED显示器

Porotech于2021年推出的0.55英寸红光氮化镓Micro LED显示器

    同年10月,多孔氮化镓材料平台开发商Porotech公司(由剑桥大学拆分出来)宣布,开发出全球首款基于原生红光氮化镓(InGaN)LED的Micro LED微型显示器。其具有0.55英寸对角线面板,分辨率为960×540。Porotech表示,其能够提供比目前使用的磷化铝铟镓(AlInGaP)红光LED更高的效率。用氮化镓芯片开发RGB微型显示器还将提供更容易的驱动和工艺设计。就在日前,Porotech再度宣布在A轮融资中筹集了2000万美元,用于旗下Micro LED产品的大规模生产及品牌全球影响力的提升。

    国内方面,同样在2021年,AET阿尔泰在9月举办的2022新品发布会期间透露,公司自主研发的100微米RGB 3D LED芯片即将实现量产,同样是自研的氮化镓红光芯片也已成功点亮。同时,公司在标准控制架构、全新光电材料研发、标准架构下控制IC和驱动IC研发与传输协议的标准化、新封装技术的开发等诸多层面,为Micro LED的商业化应用同步推进。

    在显示科技领域,重大技术节点的推进往往都与材料科学的进展密不可分。在以Micro LED为代表的微间距显示未来规模巨大的市场机遇(可能是千亿级,甚至是万亿级)面前,全球企业都在加紧以红光氮化镓为代表的新材料、新技术路线的开发和优化。伴随研发进程的逐步推动,2022年微间距的规模量产和商业化应用也有望迎来新的突破。

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