LED產(chǎn)業(yè)在過去的十幾年間取得了突飛猛進的發(fā)展,隨著LED下游應(yīng)用市場需求的不斷擴大,更得益于人力和原材料成本優(yōu)勢,以及政策的支持,我國現(xiàn)在已成為世界最大的LED器件封裝生產(chǎn)基地,我國封裝企業(yè)與國際封裝巨頭的差距正在逐步縮小。
在LED顯示屏領(lǐng)域,封裝技術(shù)經(jīng)歷了從直插到貼片,到直插、貼片和COB等封裝技術(shù)并存的階段。在行業(yè)對SMD、COB、CSP技術(shù)不斷進行改良之際,Micro LED作為新一代的顯示技術(shù)也被廣泛關(guān)注,勢頭強勁。
面對這種新趨勢,LED封裝企業(yè)該如何應(yīng)對?企業(yè)應(yīng)該關(guān)注和投資哪些技術(shù)才能引領(lǐng)不斷變化的市場?LED封裝器件的明天又將會走向何方?
在近期舉辦的“2018阿拉丁論壇”研討會上,眾多專家、學者以及企業(yè)代表紛紛就“LED光源器件技術(shù)”的話題展開討論,阿拉丁編輯特地整理了代表性問題以及嘉賓的經(jīng)典回答,以饗關(guān)注LED產(chǎn)業(yè)走勢、芯片技術(shù)、封裝技術(shù)演進、封裝設(shè)備發(fā)展、以及Micro-LED顯示技術(shù)進展,關(guān)注產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的業(yè)界人士,共同探討產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展之路。
一、如何看待未來3-5年內(nèi)Micro-LED的發(fā)展?
劉召軍:Micro-LED發(fā)展受到了業(yè)界人士的廣泛關(guān)注,今年我能明顯感受到大家對Micro-LED的參與度比去年提高了5-10倍,未來幾年Micro-LED的熱度肯定是有增無減的。目前國際上對中國Micro-LED的發(fā)展了解比較多,相反,國內(nèi)企業(yè)對國際上Micro-LED的動態(tài)關(guān)注比較少。今年我在美國開顯示會議時看到冒出來好幾家Micro-LED初創(chuàng)公司,這是一個好勢頭。如果有更多的人參與到Micro-LED的研究,相信Micro-LED的技術(shù)瓶頸最終都能克服。
二、目前在Micro-LED領(lǐng)域最想解決的問題是什么?
劉召軍:目前最想解決的是巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)這個攔路虎。我們一直在思考:是不是一定要巨量轉(zhuǎn)移?現(xiàn)在的這種形式,是否可以做一些改變的?我們能否從器件或者材料的角度切入,來克服巨量轉(zhuǎn)移的問題?只有解決了這一技術(shù)瓶頸,才能進一步推動Micro-LED的發(fā)展。
三、在封裝設(shè)備方面,未來幾年里最希望突破的是什么?
呂家東:經(jīng)過十余年的研發(fā)投入,國內(nèi)LED封裝設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)和品牌上已經(jīng)取得顯著突破,市場占有率逐年提高。但目前LED封裝五大關(guān)鍵設(shè)備中唯一沒有太大突破的就是焊線機。國產(chǎn)焊線機之所以難突圍,就在于其精度、準度、產(chǎn)品良率與進口設(shè)備之間存在著不小差距,很多核心部件仍然需要進口。如果解決了這些問題,對于國內(nèi)封裝企業(yè)來說,市場空間是非常大的。所以希望未來幾年我國在焊線機設(shè)備技術(shù)方面能有更大的突破。
劉國旭:據(jù)我了解,我們國家建設(shè)一條8.5代液晶面板產(chǎn)線的投資達240多億,一條11代面板線的投資達400多億,其中的很多設(shè)備都依靠進口。國內(nèi)將近一半的設(shè)備企業(yè)能與國外企業(yè)競爭。希望未來在miniLED和Micro-LED領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)能研發(fā)出與之抗衡的新的設(shè)備和裝備技術(shù)。
左起:易美芯光(北京)科技有限公司CTO劉國旭先生、南方科技大學劉召軍博士、清華大學深圳研究生院半導體照明實驗室副主任錢可元教授、東南大學光電源研究中心主任呂家東教授、有研稀土新材料股份有限公司華南運營中心技術(shù)總監(jiān)馬小樂博士
四、目前比較關(guān)注的領(lǐng)域是什么?
錢可元:我比較關(guān)注器件的封裝方面?,F(xiàn)在的研究會更關(guān)注一些特殊的應(yīng)用,比如怎樣實現(xiàn)更高的光通量。
馬小樂:我比較關(guān)注兩點。一個是紫外激光、全光譜技術(shù)領(lǐng)域,未來的市場空間是很大的。另一個是專利,專利非常重要,企業(yè)應(yīng)該在新產(chǎn)品投放到市場前先進行專利的布局。
劉國旭:全光譜照明是近年來受到較多關(guān)注的一個話題。利用紫光激發(fā)熒光粉進行轉(zhuǎn)換,藍色熒光粉是目前市場上比較欠缺的,期待有研稀土明年推出的藍色熒光粉。
五、除了照明和顯示,比較看好LED在哪些方面的應(yīng)用?
馬小樂:我比較看好非可見光這部分——紫外和紅外。目前紫外芯片的效率跟現(xiàn)有的藍光比是二百分之一,實際上現(xiàn)在用藍光芯片激發(fā)熒光粉做轉(zhuǎn)換的效率不到1%。
紅外應(yīng)用非常廣泛,在軍事、健康、安全上都有??梢哉f未來紅外是整個LED的新生命。隨著國家對食品安全的重視,我們每個人都有責任去監(jiān)督它,這就需要有相應(yīng)的設(shè)備進行食品分析,而這些設(shè)備應(yīng)用的原理主要是紅外。
呂家東:中國是照明大國,遠非是強國。我希望擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的東西能夠在技術(shù)上、商品上做得越來越好。在硅基材料方面,希望中國的芯片技術(shù)能取得突破進展,在國際上占有一席之地。
劉國旭:硅襯底材料以其成本低、器件散熱性好、封裝工藝簡單、可用于大尺寸外延等優(yōu)勢,硅襯底LED技術(shù)在Micro-LED領(lǐng)域必會有一席之地。未來在5G通信以及電力電子市場上會有很大的發(fā)展。
錢可元:除了照明以外,我比較關(guān)注紫外的應(yīng)用。紫外肯定比可見光水平要差些,但是應(yīng)用前景不可限量。300納米以下的紫光芯片效率跟藍光簡直沒法比。300納米以上的現(xiàn)在也有很大的應(yīng)用市場,比如在光動畫方面的應(yīng)用。
紫外照明跟LED照明是不一樣的,LED照明是以絢麗為主,而紫外照明只愁一個,如何做到集中一點強烈照射。為了實現(xiàn)這一點,整個的考量都是不一樣的,從封裝到光學都會有很多特殊的問題要考慮到。
隨著芯片的發(fā)展,今后更小納米級別的工藝芯片研發(fā)出來并且工業(yè)量產(chǎn)后,紫外方面將有更多的應(yīng)用。
劉召軍:Micro-LED器件在人體健康方面的應(yīng)用是我比較看好的。Micro-LED是非常穩(wěn)定的一種材料,非常小,可植入人體,也不會分解,未來會給我們帶來很大的影響。
而且Micro-LED的波長是可以定制化的,Micro-LED的波長針對不同的DNA是有不同的反映的。如果把這些波長的Micro-LED集成到一起,一共也不超過幾十微米,但是是一個非常多波長、多功能的應(yīng)用。比如可以做成10微米或20微米的光探針,把它植入到人體里面,針對病變的位置進行針對性的光治療,這種操作對于人體的疾病治療是非常有效的。但我們還需要一段時間去研究,希望將來能夠變成現(xiàn)實。
結(jié)語:目前我國LED封裝行業(yè)的規(guī)模在不斷地擴大, 2020年中國LED封裝產(chǎn)值規(guī)模將達1288億元。隨著產(chǎn)業(yè)競爭力的增強,封裝技術(shù)在市場需求的推動下仍將高速向前發(fā)展。此外,全光譜LED、Micro-LED、UV-LED等新興應(yīng)用市場越來越受到追捧,未來幾年仍將持續(xù)火爆。
出席研討會的嘉賓:
南方科技大學劉召軍博士
清華大學深圳研究生院半導體照明實驗室副主任錢可元教授
有研稀土新材料股份有限公司華南運營中心技術(shù)總監(jiān)馬小樂博士
東南大學光電源研究中心主任呂家東教授
易美芯光(北京)科技有限公司CTO劉國旭先生