晶能光电（江西）有限公司外延中心总监涂逵：
大家好，我来自江西晶能光电有限公司。我们公司在2015年因为硅衬底 LED技术得到国家科技发明一等奖。现在Micro LED有很多的优点，这里我就不细说了，可以说是集万千宠爱在一身。在可穿戴设备，像眼镜、AR、VR，有众多的应用。南昌现在围绕VR、AR显示给我们还打造了一个Micro LED的产业技术园。还有大屏幕的显示，应用是非常的广泛。它有非常多的优点，但就现在目前的技术发展而言，有很多的难点，其中就包括批量转移。这是芯片这边最大的特点，对外延来说如何做全色的显示，红光的芯片做Mini的尺寸做到4X4，100微米X100微米以上可以应用，但是在更小尺寸上红光就有很多不适用的点，面向商用最大的特点就是它的成本。
晶能光电（江西）有限公司外延中心总监涂逵
下面是小间距和微间距市场的预估，可以看到在2021年有一个产品苹果的ipad pro，发布了一个Mini的显示屏。2021年很多的厂家来进入量产Mini LED的纪元年，在Mini和Micro市场来看，2021年是一个起点，后续每年的增长率都在18%左右，这个市场增长速率是非常快的。
这张表是一个目前市场上Micro LED背光电视售价的对比，代表性的就是三星的量子点电视，2020年由于疫情原因，欧美在家里待的时间非常的长，那么三星在去年一年在欧美市场就卖了几十万台的量子点的电视。非常的贵，普通65寸的电视售价达到16000，17000块钱，面向普通的消费大众是很难接受的价格。但是我们可以做一个对比，家用65寸的电视，今年最新发布的一个OPPO的 K9才卖1999，像我们经常戏称的一句话，叫LED 永不为奴，这个价格太便宜了，Mini相当于是一个baby Micro LED，它的成本比Micro LED便宜非常多，但是面向LCD竞争的时候，它成本劣势也是非常的明显。针对市场Mini它的定位非常重要的，它和LCD应用很大的差异那就是在，比如说巨型屏幕，像125寸的以上的家庭影院，这是第一种LCD不太好做的，另外是面向影院级的，电影院做成模块化的巨型屏幕这是第二个应用。还有是户外屏，户外的电竞屏还有演唱会这种屏幕，它的这个亮度要求非常的高，在这点上，它也是一个优势。
但是总的来说，不管怎么讲，你要大规模开发市场，最重要的就是要保证成本，在保证性能下成本要低，做85寸8K的屏就要五六万块钱，这个还是Mini级的，如果是Micro级售价都是百万的。
介绍一下我们公司在硅基LED的积累，我们公司主要是从事大功率细分领域的生产，现在比较大的都是做一个方向光的两轮车灯，像摩托车、电动车、手电筒这是一个方向。第二个方向就是做手机闪光灯，在座用的国内的手机闪光灯基本上都是我们做的，在UA我们做一些3.5的，像美甲，光固化、印刷这是一个大的市场。还有一个就是南昌赣江边上的景观亮化工程。
在汽车行业我们已经布局了5年，其中我们在去年也通过AECQ的认证，现在已经有部分的汽车厂商开始应用我们的芯片做，还有封装，甚至模组做汽车大灯，我们现在正在开发的一个就是硅基的汽车矩阵大灯，现在比较火的特斯拉的Model 3有一个矩阵大灯，是信息交互的功能。最后一个是2020年开始量产的一个Mini LED的屏，主要是做P09375，是4K、8K这样的一个分辨率的级别。
在上面的那些市场上，我们在垂直LED芯片还有UVA，还有陶瓷灯、闪光灯这些我们都是国内领先的，其中在陶瓷灯的封装我们是排世界第三，我们公司走的路线跟一般大众的芯片厂稍微有点不一样，大家是走规模化，我们是走垂直整合产品个性化的一个路线。
在技术储备方面，我们去年新量产的垂直的Mini 芯片，还有一个是新研发的硅基的LED，我们相当于把全色系都做了。最后这个Micro，有没有用这个技术我们都会做两手准备，对硅设计来说有很大的想像空间，有很大的可能，因为IC的技术发展非常成熟，导致硅衬底的技术是非常成熟的。主要我们有相应的外延和芯片的技术匹配，那么这个有很多的奇迹可以发生。另外在供应器件方面我们也很多外延材料的技术准备，我们不做芯片只做外延。我们有一个很大的特点，现在量产是4寸的硅基LED，经济质量可以说是全球top级别的，而不是说最好。
我们公司成立于2006年，做硅衬底的量产已经有14年技术了，8英寸我们是2010年开发完成的，在经验积累上准备了非常的充分，这也是为什么我们现在才开始进入显示屏行业的一个原因，因为要保证充足产品的可靠性。Mini Micro LED使用硅衬底到底有哪些优势？我们今天讲到底是用蓝宝石还是用硅？那么硅因为IC的发展这么多年，它有很大的优势就是它的尺寸优势，在至少是8寸或者12寸上面我们可以看到它的这个芯片的利用率，非常的高。如果做Micro LED，相当于做一个模块化，把IC的驱动集合到里面，不是转移一个芯片而是转移一个模块，在大尺寸它的良率会显著的提高。第二个就是这个成本可以看到蓝宝石的衬底PSS和硅基衬底的价格对比，在6寸上面这个差得还不是特别多，差了2倍，它是目前还没有8寸的蓝宝石衬底，那硅基的8寸衬底是非常的便宜，比6寸的蓝宝石甚至还要更便宜。
在调序控制和播放方面，随着外延技术的积累，还有工艺器件的技术发展，大家对外延材料的技术，也越来越成熟，这个非常好，我后面会有一些数据来汇报。在芯片结构上，因为我们的硅基衬底非常的容易剥离，不像蓝宝石，蓝宝石要做激光玻璃，因为它的高能量导致它的工艺控制比较复杂，良率就不太可控，特别是做Micro和Mini，你的芯片非常的小，这种不稳定性会导致你的良率和可靠性急剧下降，那么这个显然是不适用产品的。
最后一个它非常匹配IC工艺，将来如果能够在硅基上显示LED加上这个全色系在直接把IC的这个驱动电路做上面，可以节约很多的工序。刚才讲成本是最大的问题点，你工艺越复杂，工艺步骤越多，成本就不可能降下来，竞争力就很低了。
所以外延在这个基础上做了一些数据，不管是蓝光还是绿光，在K462这个系统上做的良率都不够好，Mini LED的出货算到2纳米来算的，2纳米是很低，3纳米才91%，绿光更低，4纳米才84%，这是我们2020年9月份做的数据，可以看到硬件它对波长均一性影响非常大，MRCVD也需要升级，像我们众所周知G5系列的设备，它的波长均一性就可以做到非常好，但是衬底和外延工艺也有很大的优化空间。
这是我们在8英寸硅基LED上做的一些工作，主要是把它做到非常低，现在是降到了18这个级别。我们在8寸硅基衬底上，做了一个波长均一性，可以看到它8寸会更低一些，跟高转速MRCVD的气流分布有很明显的关系，如果不考虑边缘的话，中间的波长还都是非常高的，和4寸差异并不明显。这是另外一家公司做的结果，不是我们公司做的结果，我们拿过来做一个对比，他们和我们的这个差别是什么呢，他们设备用的是单片机。隔壁北方华创也有一个介绍说，像Micro LED的这个级别，多片的这个生产模式，很可能是不太合适的，像这个在这种机型上它的波长体重可以做到0.96个纳米，这个结果就非常好了，可以看到就是不管是蓝光、绿光包括将来的红光都会面临一个很大的问题，就是波长集中度，集中度越好良率越高，良率越高成本就越高，甚至不经过分选，这些工序，还有混并，这样成本优势就会非常的明显。
前面同行也介绍到，像量子点技术也是现在应用非常多，特别是像三星这样的大公司。现在市场上的产品应用量子点转化技术也非常多，那么这个技术有什么好处呢？就是说我们RGB做支线，有一个问题是它的工序会非常复杂，要求外延芯片有三种颜色，做量子点一种颜色就可以了，那就是蓝光。只要有蓝光LED就好了，蓝光的特点就是它的波长集中度会高，因为它对温度的敏感性不那么强。那么是不是我把波长做得更短，也许有更大的想像空间呢，那么我们这个硅基上面有一个产品就是硅基的3.5波长，它的特点就是用了一个众威的仪器设备做的，波长均一性在同等工艺条件下，会比这个小型的设备略差一点点。
实际上我们做的UVA的这个均一性还更好，表示的这个STD，刚才说的是单片的STD，整个的STD是0.76，这个均一性就是比蓝光绿光是极大的改善的。4纳米的基本上就是99%以上，2纳米的良率在80%多，这样的话竞争优势就非常的明显，对量子点的技术而言，你一个单色系去做，芯片成本就会非常的低，那么硅基的UVA它有一个特点，硅基的包括对整个的衬底的翘曲，还有温度的管控，以及对波长敏感性不是那么敏感，所以它的结果非常好。如果我们用G5系列或者是UINMAKS来讲的话，那么这个均一性我觉得可以做到0.5以下STD。所以我们认为硅衬底的UVA做Mini或者Micro LED有可能是非常好的方向，所以我们去年为了Micro LED RGB技术做的一个技术储备，我们把波长从绿光再往上拉长了，做到黄光、红光，我们现在做到最长的波长是640纳米。这是我们一个硅基芯片的工艺流程，不同于蓝宝石的一般的正装芯片，我们会把硅基版重新绑定在另外的一个基板，绑定的这个基板也就是我们将来可能应用于集成电路的一个地方，最后就把它整个调了一个个，然后下面做P型，上面做N型，做了一个垂直结构，这种工艺方式呢，有一个非常好的地方，它把这个衬底剥离掉了，然后把这个电极分布在两个方面，下面会讲这个技术有很多的可以利用。
第一讲的就是巨量转移，稳定性还有成本都是比较大的一个考验，硅基上有一个比较成熟的就是用绑定工艺，它是可以很好的直接把芯片做一个直接的转移。第二个就是绑定之后，就可以无损的把这个硅衬底座去除掉，因为我们有大量的一个生产经验可以保持这个芯片的良率的稳定性。最后是在利用荧光粉，把它做成多色转变。
其实我们在去年推出的一个0505的一个Mini芯片的产品，现在用的是0404的芯片，在大工艺产品上一般来说同等系数角度下，硅基的这个亮度会比蓝宝石的略低一点，在硅基上的垂直结构的亮度会远远高于蓝宝石的亮度，可以看到这个蓝光亮度是比蓝宝石会高17%，那绿光当时是低一点，现在大概会高10%，这是P1.25的屏幕，如果做到P0.937的话，我们亮度大概高34%，现在大概是高40%多，绿光大概是高20%多，还有一个随着它的这个芯片排布黑边会比较明显，显示效果会更好。
另外一个现在比较苦恼的问题，就是正装的芯片有一个迁移的问题，就涉及到一个可靠性，使用时间的增加，以及空气中的湿度，还有保护不够好它的整个正负极，因为间距很窄，两个电子之间的粒子就会迁移，最后就会造成芯片短路失效，显示出来的效果就是屏幕上有一条线，只亮蓝色或者只亮绿色，或者屏幕就坏掉了，这是非常不好的问题。
垂直芯片因为两个电极是在两侧，NP一个在正面一个是在反面，间距有是大于135微米的，即使发生这样的事故它的这个时间，理论上也要高4倍以上，这个可靠性就会非常的好。
在这个应用上我们有一个现成的例子，是在海南以及在这个南沙群岛上你要做户外的照明，现在这个业界一般是优选用我们公司的芯片，因为那边海比较多，空气的湿度还有盐度比较大，到时候这个芯片很容易失效，户外照明也是很容易失效的，这也是垂直芯片的一个优势。第二个是亮度优势刚才已经讲过，第三个是达线的优势，垂直芯片做成这样的一个模块，绿蓝红，这个达线比正装芯片要减少40%，这样的话，对封装厂还有显示屏上，它直接能够得到一个获益，这样它需要的设备和厂房也更少，达到的基线也更少。
另外一个是垂直结构的光斑，蓝宝石芯片因为它光比较发散，用在照明是比较好的，硅的芯片一般用的方向光，汽车大灯、手电筒，摩托车灯这样的方向，那么在屏上面，因为它的这个光斑非常均匀，显示效果就非常的清晰，另外一个是芯片结构决定的同侧芯片就是它的这个N和P的一个电流形状，它是一个这样的，有一个电流阻塞的效果，那么垂直芯片它是一个均匀电流的扩展，电压会比同尺寸的正装芯片大概低10个点，这个是一个非常大的优势，在这上面我们有很多可以利用的点，还有这个IO曲线一致性会非常好。
这是我们的产品发布，2020年7月份我们开始量产的，2021年5月份我们现在芯片的尺寸切换为4X4，这样的话成本会更低一点。这是我们产品的一个规划图，现在正在重点推出4X4的蓝绿芯片，也在跟一些客户合作，使用的都是小尺寸的屏，在2023年我们希望能够推出近似于Micro的芯片，其实可以把Micro芯片的技术直接用到Mini芯片上，有蛮多的优势。
这是我们公司的一个专利的分布，我们全球的专利已经超过420项，包括外延芯片、封装等一系列，在欧美和日韩都有这个专利分布，我们公司也希望业界同行能够共同展开合作，在南昌也有南昌光谷，像VR产业园，希望我们大家一起进步，推动Mini Micro LED显示技术的进步。谢谢！
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