縱觀LED顯示技術(shù)發(fā)展歷史，各種黑科技層出不窮。但是真正能給行業(yè)帶來(lái)“革命性”創(chuàng)新價(jià)值的技術(shù)卻是鳳毛麟角。近日，由英國(guó)GaN基Micro LED技術(shù)先驅(qū)性公司Porotech首先全球公開(kāi)展示的Micro LED一體式全彩顯示器，便屬于此量級(jí)的科技創(chuàng)新范式。

    該顯示產(chǎn)品，Porotech創(chuàng)新應(yīng)用了動(dòng)態(tài)像素調(diào)整技術(shù)DynamicPixelTuning™（DPT™），可實(shí)現(xiàn)單個(gè)Micro LED二極管的RGB全彩顯示。單燈即是一個(gè)完整的RGB全彩像素點(diǎn)，突破了傳統(tǒng)LED顯示技術(shù)常用的RGB子像素（1R1G1B）模式的限制，可將Micro LED顯示屏的整體像素密度提升4倍。同時(shí)支持使用調(diào)制電流，使之單個(gè)Micro LED芯片上發(fā)射覆蓋整個(gè)色譜的可見(jiàn)光，并世界首創(chuàng)從單個(gè)像素中發(fā)射出純白光。從而顯著提升各類顯示屏的分辨率、亮度和光效。進(jìn)一步加速M(fèi)icro LED、Mini LED和LED直顯產(chǎn)品的商業(yè)化進(jìn)度，還能為AR/MR/VR應(yīng)用、智能可穿戴設(shè)備、智能顯示器和大型直視顯示器等應(yīng)用提供下一代高性能顯示產(chǎn)品。

    此外，以第三代半導(dǎo)體材料GaN氮化鎵 (GaN) 為基礎(chǔ)的芯片制程中，紅光Micro LED芯片生產(chǎn)和效率問(wèn)題，一直是行業(yè)技術(shù)瓶頸。由于傳統(tǒng)的紅色LED采用磷化鋁銦鎵(AlInGaP)材料，發(fā)光效率隨著尺寸逐漸減小到微顯示所要求的微米尺度，大幅度急劇降低。

    2020年11月，Porotech 發(fā)布全球首款基于氮化鎵材料原生InGaN紅光微顯示模組，這也意味著三種原色藍(lán)，綠，紅的MicroLED發(fā)光元件首次可通過(guò)單一材料體系和工具鏈來(lái)生產(chǎn)，例如外延，芯片制成等設(shè)備，尤其巨量轉(zhuǎn)移等MicroLED需要的一些新興技術(shù)和設(shè)備也統(tǒng)統(tǒng)可以統(tǒng)一及簡(jiǎn)化，進(jìn)而消除了因合成基于不同材料和結(jié)構(gòu)的器件而產(chǎn)生的流程復(fù)雜，良率低，價(jià)格高等商業(yè)化核心瓶頸問(wèn)題。

    目前，國(guó)內(nèi)面向下一代全彩顯示的氮化鎵物紅光MicroLED的研發(fā)項(xiàng)目中，由AET阿爾泰與材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的合作成果最為顯著。已經(jīng)成果實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)紅光Micro-LED混光制備，且目標(biāo)技術(shù)樣品達(dá)到620波長(zhǎng)6.5%外量子效率，未來(lái)有望達(dá)到20%外量子效率（EQE），將實(shí)現(xiàn)加速普及LED顯示市場(chǎng)，并有利于構(gòu)建更完善的供給產(chǎn)業(yè)鏈，AET阿爾泰處于領(lǐng)跑位置。切實(shí)提高我國(guó)半導(dǎo)體自主研發(fā)實(shí)力的同時(shí)，一定程度上填補(bǔ)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)空缺。

    值得關(guān)注的是，Porotech從紅光Micro LED芯片顯示模組首發(fā)到Micro LED一體式全彩顯示器的首展僅僅用去一年時(shí)間。而如此高效的研發(fā)進(jìn)度，離不開(kāi)Porotech團(tuán)隊(duì)基于在氮化鎵領(lǐng)域的研究積累，率先開(kāi)發(fā)出可工業(yè)化量產(chǎn)的新型納米多孔氮化鎵半導(dǎo)體材料。

    所謂多孔GaN本質(zhì)上是一種帶有非常多個(gè)幾十納米小孔的GaN材料，”Porotech公司的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人朱彤彤博士說(shuō)：“這是一種可用來(lái)構(gòu)建新型半導(dǎo)體器件的GaNg材料平臺(tái)，相對(duì)于傳統(tǒng)材料，它具有更好的量產(chǎn)性，且其晶圓的可擴(kuò)展性更是對(duì)于下一代顯示設(shè)備至關(guān)重要。

    “底層技術(shù)的扎實(shí)根基，一直是Porotech最大的發(fā)展底氣”

    Porotech最初創(chuàng)辦于劍橋大學(xué)材料科學(xué)與冶金院系氮化鎵中心，雖然成立時(shí)間僅有4年，但在氮化鎵材料外延器件等方面先關(guān)聯(lián)合創(chuàng)始人均有10余年深厚的技術(shù)沉淀。得益于新型納米多孔氮化鎵半導(dǎo)體材料的創(chuàng)新性、先進(jìn)性、底層性以可量產(chǎn)化等諸多優(yōu)勢(shì)。Porotech不僅在技術(shù)成果方面加速落地，同時(shí)也贏得了資本的青睞。2021完成種子輪融資，本輪融資金額300萬(wàn)英鎊（約合人民幣2709.33萬(wàn)元），由專注于科技領(lǐng)域早期項(xiàng)目投資的Speedinvest領(lǐng)投；2022年2月完成A 輪融資，本輪融資金額為2000 萬(wàn)美金（約合人民幣1.4億元），三星風(fēng)投跟投。

    隨著技術(shù)的越加成熟，基于PoroGaN®微顯示技術(shù)平臺(tái)的規(guī)�；�量產(chǎn)已經(jīng)推上日程。今年5月Porotech與英國(guó)化合物半導(dǎo)體材料（外延）廠商IQE建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。雙方戰(zhàn)略合作的方向聚焦GaN基Micro LED，將合力開(kāi)發(fā)并商業(yè)化Porotech獨(dú)有的外延材料技術(shù)，在8英寸或12英寸單一GaN外延上生長(zhǎng)高密度、高效率RGB全彩Micro LED，從而賦能AR/MR/VR、可穿戴設(shè)備、智能顯示器及大型直顯等Micro LED顯示應(yīng)用終端。

    在本次合作中，IQE將充當(dāng)Porotech外延代工生產(chǎn)合作伙伴的角色，依托IQE的GaN MOCVD外延生長(zhǎng)技術(shù)，幫助實(shí)現(xiàn)PoroGaN®微顯示技術(shù)平臺(tái)的大規(guī)模量產(chǎn)。未來(lái)，雙方將攜手開(kāi)發(fā)8英寸、12英寸外延制造平臺(tái)，并推動(dòng)商業(yè)化應(yīng)用。

    寫在最后：

    如今LED顯示技術(shù)正在逐漸步入以Micro LED為標(biāo)志的“超微間距時(shí)代”。不同于傳統(tǒng)LED與半導(dǎo)體各有各自的生態(tài),隨著LED芯片微米尺寸不斷縮小，從材料、思維、產(chǎn)線甚至整個(gè)產(chǎn)業(yè)，都在像半導(dǎo)體的思維邁進(jìn)，未來(lái)精度、質(zhì)量、良率等將在未來(lái)LED顯示技術(shù)演化中成為越加關(guān)鍵的升級(jí)指標(biāo)。這意味這傳統(tǒng)LED顯示屏企業(yè)懶以生存、關(guān)聯(lián)解密的生態(tài)環(huán)境，也正在悄然發(fā)生改變。