硅衬底氮化镓加持,Micro LED时代加速到来

Micro LED被誉为新世代显示技术,但目前仍面临关键技术、良率、和成本的挑战。

微米级的Micro LED已经脱离了常规LED工艺,迈入类IC制程。相对其它竞争方案,大尺寸硅衬底氮化镓(GaN)Micro LED技术在制程良率、圆晶成本、IC工艺兼容度等方面具有显著优势,已成为业内公认的重要技术路线之一。

当前,Plessey、ALLOS 、STRATACACHE、Aledia、MICLEDI等国际企业都在专注于硅衬底Micro LED的开发。在国内,以晶能光电为产业界代表,硅衬底Micro LED技术开发同样汇聚了强大的推动力量。

在2022集邦咨询第三代半导体前沿趋势研讨会上,晶能光电外延工艺经理周名兵详细介绍了公司在硅衬底氮化镓Micro LED外延和芯片方面的进展。

大尺寸硅衬底GaN技术,助力Micro LED产业化

周名兵指出,Micro LED显示技术在亮度、光效、可靠性、响应时间、色彩饱和度等方面具有优势,应用范围覆盖AR、HUD、透明显示、柔性显示,可穿戴设备、高端显示屏等等。

据TrendForce集邦咨询调研,到2026年,预估Micro LED AR智慧眼镜微显模组产值将达3,830万美元,Micro LED高端显示屏的芯片产值将达45亿美元。

据悉,目前Micro LED仍面临着来自技术和成本的双重挑战。据悉,业界仍需克服红光光效、激光转移、晶圆键合、全彩化、检测和修复等技术挑战。周名兵认为,硅衬底GaN技术可以极大提升Micro LED的制程良率。对Micro LED而言,硅衬底GaN技术相对传统的蓝宝石衬底GaN技术拥有某些关键优势,包括大尺寸上的波长一致性、衬底无损去除、晶圆翘曲控制、CMOS键合良率等等。

周名兵认为,从市场渗透率的要求来看, 到2027年Micro LED芯片和模组的综合成本需要降低95%。8英寸及以上的硅衬底GaN技术。结合高生产率的成熟类IC制程,将是实现Micro LED生产成本大幅度下降的唯一途径。

他解释,衬底尺寸从4英寸升级到8英寸,单位圆晶面积上产出的芯片数量将增加25%;从8英寸升级到12英寸,单位圆晶面积的芯片产出将再增加15%。采用8英寸硅衬底GaN圆晶,每个Micro LED微显模组的BOM成本只有4英寸蓝宝石方案的30%(含外延,芯片和CMOS背板)。

图片来源:拍信网正版图库

深耕硅衬底氮化镓,晶能光电突破Micro LED技术

晶能光电深耕硅衬底GaN产业化技术十五余年,产品线覆盖外延、芯片、器件、模组链条。公司的硅衬底GaN LED已广泛应用于手机闪光灯,移动照明、车载照明和显示、mini直显,得到了市场的高度认可。据悉,晶能光电的硅衬底GaN基LED外延产品已成功从4英寸升级到8英寸。

周名兵介绍,为了提高硅衬底上GaN的晶体质量,晶能光电不断开发创新的GaN外延技术,如通过采用异质外延的应力积累和释放模型优化生长,利用晶格应力诱导位错反应,在总外延层厚度5微米条件下,可以稳定量产位错密度~1.5E8/c㎡的硅衬底GaN外延片;晶能光电还通过采用薄buffer技术获得总厚度超过8微米的低翘曲8英寸硅衬底GaN 外延层,为制备高性能的硅衬底GaN光电器件提供了关键的大尺寸材料平台。

晶能光电也在不断开发具有自主知识产权的硅衬底LED器件技术。周名兵指出,晶能光电主要采用硅垂直结构芯片工艺,通过Ag镜、光刻、刻蚀、ITO、去硅、bonding等特色工艺获得高良率,高光效的垂直器件。

周名兵特别提到,晶能光电正在积极开展针对Micro LED全彩技术的攻关。据悉,目前,业界实现Micro LED的全彩化的技术途径包括:

1、全InGaN方案。该方案中,蓝光和绿光属于InGaN体系,晶能光电已成功实现高效的蓝绿光LED;而红光LED是Micro LED技术的重大瓶颈之一,晶能光电在InGaN红光的开发上已取得初步成果,目前正在和合作伙伴进行InGaN红光器件性能的进一步提升。

2、QD色转换。该方案主要是蓝光Micro LED+QD或紫光Micro LED+QD。晶能光电正在和合作伙伴一起开发单片全彩的QDCC Micro LED方案。

3.、InGaN蓝、绿光Micro LED和AlGaInP红光Micro LED组合。

“要实现低成本、高良率、高可靠性的Micro LED,大尺寸的硅外延技术是比较重要的实现途径。”周名兵再次强调,晶能光电在大尺寸硅衬底上的GaN外延技术深度耕耘,目前已开发了从365nm到650nm全色系8英寸硅衬底LED外延片,并在外延参数、器件光效、一致性、可靠性等关键方面进行了全方位的优化。

晶能光电于2021年9月成功制备了红、绿、蓝三基色硅衬底Micro LED阵列,在Micro LED全彩芯片开发上迈出了关键的一步。

在此基础上,晶能光电于2022年成功制备8μm pitch像素矩阵并进行切割,实现了R、G、B三基色Micro LED矩阵的点亮。据悉,晶能光电即将推出键合在CMOS底板上的Micro LED微显屏。(来源:化合物半导体市场)

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茂硕电源上半年净利润增长超1倍,LED电源收入占比持续提升

8月17日,茂硕电源发布2022上半年业绩报告,报告期内尽管营收小幅度下滑,净利润却增长超过1倍。

LED电源业务收入占比持续提升

茂硕电源目前继续围绕”专注实业、聚焦主业”的发展战略,深耕消费电子电源和 LED 电源两大主营业务。

LED电源业务方面,公司以户外大功率 LED 照明设备为主,深耕道路照明、工业照明、植物照明、体育场馆照明、景观照明等细分应用领域。

今年上半年,茂硕电源实现营收7.40亿元,同比小幅下滑0.04%;实现归母净利润0.36亿元,同比增长101.03%。

茂硕电源上半年净利润增长超1倍,LED电源收入占比持续提升

从市场角度来看,报告期内,茂硕电源境内业务营收3亿元,同比下滑21.32%,占营收比重从去年同期的51.55%下降到40.58%;境外业务营收4.40亿元,同比增加22.59%,占营收比重从去年同期的48.45上升到59.42%。

从产品类别来看,SPS开关电源产品收入占比仍为最高,为52.45%,报告期内营收3.90亿元,同比下降7.12%;产品毛利率为10.28%,同比微增0.39%。

LED驱动电源营收3.30亿元,同比增长9.23%,占营收比重从去年同期的40.78%提升至44.56%;产品毛利率为24.36%,同比增长1.80%。

持续完善LED电源细分领域产品线

报告期内,茂硕电源持续完善在LED电源各细分领域的产品布局:

工业照明应用领域,已形成工矿灯、防爆灯系列完整产品线,新一代工业照明G6系列产品覆盖60~240W。今年陆续推出满足北美市场准入标准的G6C 96~240W 系列和N1 100~240W系列,而下一代G7系列产品正在研发当中。

植物照明应用领域,茂硕电源积极布局,相继推出P1/P1H 系列、X6大功率系列、P6H系列植物生长灯专业驱动产品,主要产品覆盖 105W~800W大功率范围,已取得实质性订单。

体育场馆照明领域,专业球场灯智能照明驱动S6系列已研发成功并量产,产品覆盖600W~1800W大功率范围,相关产品技术及智能控制满足 8K 高清体育赛事转播标准。

景观照明应用领域,茂硕电源已形成 V1(LSV)系列(35W~320W)、V6E系列(75W~350W)等成熟产品,符合北美Class 2标准恒压产品正在研发中。

大空间公共照明应用领域,新产品X6S 12W~54W系列已基本完成开发并推广中,符合欧盟ErP准入标准;新产品X6E D系列75W~240W产品正在开发中,具备高功率因素、低纹波、DALI-2调光等优点。(LEDinside Irving整理)

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MICLEDI携手量子点色转化技术商,开发彩色Micro LED微显示器

8月16日,AR 眼镜Micro LED显示器开发商MICLEDI宣布,与Micro LED显示器色转换开发商QustomDot达成合作,将通过量子点色转化技术开发彩色Micro LED微显示器,并展示在多色像素阵列中的全彩Micro LED集成。MICLEDI表示,这项新技术能够满足AR眼镜对紧凑型和节能型微型显示器不断增长的需求。

MICLEDI携手量子点色转化技术商,开发彩色Micro LED微显示器

图片来源:MICLEDI官网

资料显示,QustomDot专注于量子点 (QD) 色转换实现全彩Micro LED显示器的研发,该团队将量子点合成、表面工程和油墨/光刻胶配方结合到用于Micro LED显示器的图案化色转换层中。

MICLEDI则专注于通过300mm CMOS制作平台打造AR眼镜用Micro LED阵列,以此提高分辨率、亮度、图像质量、等AR眼镜显示器的性能。

本次双方合作开发的Micro LED微显示器包含以下特点,包括:

  • 结合了稳定、符合 RoHS 标准的量子点 (QD) 颜色转换材料
  • 采用了为高效色转换定制的新型Micro LED架构
  • 应用了微米级像素上的高通量量子点转移和图案化技术

QustomDot方面表示,公司具有生产高质量、高稳定性且符合RoHS标准的量子点材料的专利技术,可有效满足Micro LED的应用需求,有助于加速Micro LED应用产品的开发。

MICLEDI表示,多色阵列对于Micro LED产品来说至关重要,而MICLEDI的高精度300mm Micro LED生产工艺可完美匹配实现高效色彩转换技术的需求。另外,MICLEDI的新像素架构已针对大孔径(在3μm像素间距下 >60% 的孔径)进行了优化,这是使用量子点实现高亮度的关键必要条件。(LEDinside Irving编译)

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晶彩科Micro LED相关AI/AOI检测设备已出货

晶彩科昨(16)日举行法说会,副总经理兼发言人王子越表示,已接获面板龙头厂新产能建置的设备采购大单,陆续增添营运当中,下半年景气虽有变量,但Micro LED相关AI/AOI设备已出货,有望成为抵抗景气动荡的利器。

晶彩科Micro LED相关AI/AOI检测设备已出货

图片来源:拍信网正版图库

晶彩科受惠于面板龙头厂新产能建置的设备采购大单,旧生产线制程优化订单挹注,上半年获利1.67亿元(新台币,下同)、每股纯益2.12元,已超越去年全年获利总和。该公司目前在面板前段AOI检测设备市占率超过五成,正冲刺AI自动光学检测设备(AOI),有效提升获利率。

王子越表示,大尺寸电视渗透率增加,带来更大世代面板厂建置需求与投资,加上笔电、平板及大型显示器的需求,及车载面板需求增加,汽车智能化成大势所趋,相关大环境趋势都对晶彩科有利。(来源:台湾经济日报)

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洲明科技美国子公司上半年成功扭亏为盈

8月15日,洲明科技发布公告,披露美国上市子公司Trans-Lux Corporation2022年上半年财报。

公告显示,报告期内,Trans-Lux Corporation实现营业收入10,967千美元,同比增长100.38%,净利润1,023千美元,实现扭亏为盈。

洲明科技美国子公司上半年成功扭亏为盈

洲明科技表示,随着对Trans-Lux Corporation的整合进一步深入,成本大幅削减,生产运营效率显著提高,交货率提升,订单增加,2022年上半年其生产经营有序开展,订单及出货达到良好水平,经营费用大幅降低,经营业绩显著改善。

据悉,Trans-Lux Corporation于2019年被洲明科技所收购,是一间专业提供数字显示解决方案、固定数字记分板的行业领先设计者和制造商,与世界各地的分销商建立了广泛的合作关系。(LEDinside整理)

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