全球首展Micro LED“一体式”全彩显示器，到底有多硬核？

    纵观LED显示技术发展历史，各种黑科技层出不穷。但是真正能给行业带来“革命性”创新价值的技术却是凤毛麟角。近日，由英国GaN基Micro LED技术先驱性公司Porotech首先全球公开展示的Micro LED一体式全彩显示器，便属于此量级的科技创新范式。

    该显示产品，Porotech创新应用了动态像素调整技术DynamicPixelTuning™（DPT™），可实现单个Micro LED二极管的RGB全彩显示。单灯即是一个完整的RGB全彩像素点，突破了传统LED显示技术常用的RGB子像素（1R1G1B）模式的限制，可将Micro LED显示屏的整体像素密度提升4倍。同时支持使用调制电流，使之单个Micro LED芯片上发射覆盖整个色谱的可见光，并世界首创从单个像素中发射出纯白光。从而显著提升各类显示屏的分辨率、亮度和光效。进一步加速Micro LED、Mini LED和LED直显产品的商业化进度，还能为AR/MR/VR应用、智能可穿戴设备、智能显示器和大型直视显示器等应用提供下一代高性能显示产品。

    此外，以第三代半导体材料GaN氮化镓 (GaN) 为基础的芯片制程中，红光Micro LED芯片生产和效率问题，一直是行业技术瓶颈。由于传统的红色LED采用磷化铝铟镓(AlInGaP)材料，发光效率随着尺寸逐渐减小到微显示所要求的微米尺度，大幅度急剧降低。

    2020年11月，Porotech 发布全球首款基于氮化镓材料原生InGaN红光微显示模组，这也意味着三种原色蓝，绿，红的MicroLED发光元件首次可通过单一材料体系和工具链来生产，例如外延，芯片制成等设备，尤其巨量转移等MicroLED需要的一些新兴技术和设备也统统可以统一及简化，进而消除了因合成基于不同材料和结构的器件而产生的流程复杂，良率低，价格高等商业化核心瓶颈问题。

    目前，国内面向下一代全彩显示的氮化镓物红光MicroLED的研发项目中，由AET阿尔泰与材料科学实验室的合作成果最为显著。已经成果实现实现红光Micro-LED混光制备，且目标技术样品达到620波长6.5%外量子效率，未来有望达到20%外量子效率（EQE），将实现加速普及LED显示市场，并有利于构建更完善的供给产业链，AET阿尔泰处于领跑位置。切实提高我国半导体自主研发实力的同时，一定程度上填补国内现有的技术空缺。

    值得关注的是，Porotech从红光Micro LED芯片显示模组首发到Micro LED一体式全彩显示器的首展仅仅用去一年时间。而如此高效的研发进度，离不开Porotech团队基于在氮化镓领域的研究积累，率先开发出可工业化量产的新型纳米多孔氮化镓半导体材料。

    所谓多孔GaN本质上是一种带有非常多个几十纳米小孔的GaN材料，”Porotech公司的首席执行官兼联合创始人朱彤彤博士说：“这是一种可用来构建新型半导体器件的GaNg材料平台，相对于传统材料，它具有更好的量产性，且其晶圆的可扩展性更是对于下一代显示设备至关重要。

    “底层技术的扎实根基，一直是Porotech最大的发展底气”

    Porotech最初创办于剑桥大学材料科学与冶金院系氮化镓中心，虽然成立时间仅有4年，但在氮化镓材料外延器件等方面先关联合创始人均有10余年深厚的技术沉淀。得益于新型纳米多孔氮化镓半导体材料的创新性、先进性、底层性以可量产化等诸多优势。Porotech不仅在技术成果方面加速落地，同时也赢得了资本的青睐。2021完成种子轮融资，本轮融资金额300万英镑（约合人民币2709.33万元），由专注于科技领域早期项目投资的Speedinvest领投；2022年2月完成A 轮融资，本轮融资金额为2000 万美金（约合人民币1.4亿元），三星风投跟投。

    随着技术的越加成熟，基于PoroGaN®微显示技术平台的规模化量产已经推上日程。今年5月Porotech与英国化合物半导体材料（外延）厂商IQE建立战略合作关系。双方战略合作的方向聚焦GaN基Micro LED，将合力开发并商业化Porotech独有的外延材料技术，在8英寸或12英寸单一GaN外延上生长高密度、高效率RGB全彩Micro LED，从而赋能AR/MR/VR、可穿戴设备、智能显示器及大型直显等Micro LED显示应用终端。

    在本次合作中，IQE将充当Porotech外延代工生产合作伙伴的角色，依托IQE的GaN MOCVD外延生长技术，帮助实现PoroGaN®微显示技术平台的大规模量产。未来，双方将携手开发8英寸、12英寸外延制造平台，并推动商业化应用。

    写在最后：

    如今LED显示技术正在逐渐步入以Micro LED为标志的“超微间距时代”。不同于传统LED与半导体各有各自的生态,随着LED芯片微米尺寸不断缩小，从材料、思维、产线甚至整个产业，都在像半导体的思维迈进，未来精度、质量、良率等将在未来LED显示技术演化中成为越加关键的升级指标。这意味这传统LED显示屏企业懒以生存、关联解密的生态环境，也正在悄然发生改变。