LED芯片常被稱為LED燈珠的“心臟”，其質(zhì)量的好壞直接左右LED燈珠乃至LED顯示屏的品質(zhì)。小間距LED時下大熱，為國內(nèi)LED芯片制造企業(yè)帶來機遇的同時，也帶來了挑戰(zhàn)。在LED芯片專場，筆者特邀杭州士蘭明芯科技有限公司、華燦光電股份有限公司、三安光電股份有限公司、晶元寶晨光電（深圳）有限公司、廈門乾照光電股份有限公司等企業(yè)相關(guān)人士進(jìn)行探討，一窺LED芯片廠商在新形勢下的“芯設(shè)計芯制造”之路。

1、目前在LED顯示屏領(lǐng)域，小間距正成為行業(yè)發(fā)展的主流，并且這種趨勢越發(fā)明顯。您認(rèn)為小間距的快速發(fā)展會給國內(nèi)芯片制造企業(yè)帶來哪些機遇和挑戰(zhàn)？

士蘭明芯總經(jīng)理江忠永：

今年的小間距確實是在增長，但大家都普遍認(rèn)為增長的速度有點緩慢。隨著小間距在顯示屏領(lǐng)域的使用，它的數(shù)量會增加，而這一事實就必然對產(chǎn)品質(zhì)量提出更高的要求。相對于企業(yè)而言，如何破解技術(shù)難題，提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量才是企業(yè)賴以生存、發(fā)展、壯大的關(guān)鍵。很多企業(yè)抓住當(dāng)前小間距發(fā)展的大好機會，迎難而上將小間距產(chǎn)品中的難點、要點問題解決好，從而生產(chǎn)出得到市場認(rèn)可的高品質(zhì)產(chǎn)品，企業(yè)就會獲得更好的生存和發(fā)展機會，反之則有可能使企業(yè)陷入被動局面。目前市場，封裝的質(zhì)量和芯片的質(zhì)量還沒有達(dá)到非常理想的狀態(tài)。因此，不斷提高封裝和芯片兩方面的質(zhì)量及穩(wěn)定性，作為小間距企業(yè)來講還有比較長的路要走。

華燦光電營銷總監(jiān)施松剛：

小間距LED顯示技術(shù)將憑借其無拼縫、優(yōu)秀的顯示效果，未來幾年將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。小間距顯示屏因其間距更密而對芯片的需求量會隨之增加，而目前整個市場容量在不斷提升，可見在未來會有不小的增長空間，這對芯片企業(yè)來說是利好機遇。但是小間距顯示屏對芯片有較高的技術(shù)要求，例如：如何實現(xiàn)LED顯示屏小電流和小電容的一致性？如何更好地滿足低亮高灰下的高畫質(zhì)？這都需要芯片企業(yè)不斷提升外延和芯片工藝來滿足市場的需求，而只有技術(shù)過硬的企業(yè)，才能在市場競爭中脫穎而出。

三安光電產(chǎn)品策劃部經(jīng)理郭云濤：

小間距屏的發(fā)展，其意味著芯片封裝體積會更小，排布也會更密。對于芯片的尺寸，小型化的要求及其他光電特性上的要求會變得更嚴(yán)苛。

晶元寶晨副總經(jīng)理王俊博：

就目前來看，國內(nèi)LED顯示屏領(lǐng)域已經(jīng)在快速的整并當(dāng)中，尤其小間距這個芯片應(yīng)用市場，它的整合速度比其他應(yīng)用市場來得更加快速。就芯片企業(yè)來看，包括晶電在內(nèi)可能就三家到四家主力而已，我認(rèn)為這種格局應(yīng)該不會有太大的變化，因為市場經(jīng)由不斷的整并發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，大者恒大，再想進(jìn)入這個領(lǐng)域就不是那么容易了。小間距顯屏芯片使用的顆數(shù)會更多，晶電對于小間距顯屏的應(yīng)用發(fā)展樂觀其成。

乾照光電總工程師張永：

小間距顯示屏的特點之一就是高密化。高密度必將增加LED芯片使用量，這意味著市場需求的增加，無疑給LED芯片制造企業(yè)帶來了新的機遇。當(dāng)然，隨著芯片間距離的減小，對芯片也提出了更高的要求：如何讓LED芯片具有更好的一致性、可靠性，同時還要滿足低亮高灰、高刷新率、高掃描等應(yīng)用要求，這就給LED芯片制造企業(yè)帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

2、小間距產(chǎn)品高度集成化，單位面積內(nèi)包含的燈珠也越來越多，貴公司是如何來改進(jìn)芯片設(shè)計，提高芯片的光電轉(zhuǎn)化效率？　　

對于小間距顯示屏產(chǎn)品，正是由于包含的燈珠越來越多，所以它對單顆燈珠的亮度要求就越來越低，芯片的光電轉(zhuǎn)化效率不再是關(guān)注的重點。

今年，華燦在業(yè)內(nèi)率先推出了小間距專用的X系列芯片。該系列芯片設(shè)計的方向為：全新優(yōu)化外延和芯片工藝，實現(xiàn)在寬視角、高刷新、低亮高灰等畫質(zhì)追求下更好的顯示效果，寬視角出光一致性，小電流光電一致性，小電容開啟一致性以及用業(yè)內(nèi)最高的可靠性標(biāo)準(zhǔn)樹立X系列芯片在行業(yè)的品質(zhì)標(biāo)桿，降低死燈率，保證屏體的穩(wěn)定性?！　?/p>

對于顯示屏來說，其芯片上的要求主要是在于改進(jìn)整屏在高刷時對芯片可能造成的傷害，所以更會著重于芯片的信賴性特性。  　　

我們一直存在的誤解是LED產(chǎn)品一定是越亮越好。其實小間距產(chǎn)品的重點并不一定是在亮度如何。因為在很多情況下，需要低暗度來呈現(xiàn)效果。以芯片端來看，問題不是出在光電轉(zhuǎn)換效率，而是顯屏和其他應(yīng)用都不一樣，他不是定電流操作的，在電流切換的時候如何讓芯片的亮度和波長都能穩(wěn)定，另外在小電流的時候如何讓芯片維持表現(xiàn)，這才是我們的功課。　　

主要通過外延結(jié)構(gòu)和芯片工藝的優(yōu)化兩方面來提高芯片的光電轉(zhuǎn)化效率。比如在芯片制造方面，改善切割工藝，增加芯片的發(fā)光面積，改善側(cè)向發(fā)光的均勻性和出光效率。此外，通過外延結(jié)構(gòu)和材料生長條件的優(yōu)化，提高LED芯片的內(nèi)量子效率，同時對各層材料的選擇和厚度優(yōu)化，滿足光學(xué)上的匹配，使LED具有更高的出光效率。

3、與藍(lán)綠芯片相比，紅光芯片技術(shù)發(fā)展革新較慢，光電轉(zhuǎn)換效率還有待提高。紅光芯片要想和藍(lán)綠芯片匹配，往往要調(diào)大電流，在小間距領(lǐng)域，不僅導(dǎo)致功耗變大，而且產(chǎn)品溫度更高。貴公司如何推動紅光芯片的技術(shù)革新，改變這一不利局面？

士蘭明芯總經(jīng)理江忠永：

用紅光來提升亮度這個問題，從技術(shù)層面上來看，目前已經(jīng)完全得到攻破和解決。但在紅光里面有兩種紅光：一種是正極性的，一種是反極性的。那么反極性的紅光會比正極性的紅光亮一倍，但其成本會相對較高。而藍(lán)綠芯片在成本上會比較便宜，同時亮度也還可以。在小間距里面：大家選擇芯片要小，成本要低，有很多企業(yè)都是強調(diào)了成本，卻沒有強調(diào)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。所以，通常情況下大家都沒有去選擇高亮的紅光，而大部分都采用正極性的紅光芯片，而目前要改變這一不利局面還存在一定的困難。　　

近兩年紅光AS芯片在亮度方面進(jìn)展確實緩慢，不同于GaN外延片的亮度不斷提高，四元系紅光外延的內(nèi)量子效率已經(jīng)很高，缺乏提升空間。市面廠采用晶圓鍵合和襯底轉(zhuǎn)移技術(shù)制作的反極性芯片（N電極向上）雖然亮度較高，但是成本高昂貴而且在芯片尺寸小型化方面還面臨一定的VF較高問題，并不適合小間距顯示屏應(yīng)用。我司的對策是提高四元紅光外延片的DBR反射效率以及采用表面粗化技術(shù)，提高外量子效率，我司小間距顯示屏紅光芯片在同尺寸在亮度比其他廠家高15%，可有效降低使用電流減少發(fā)熱?！　?/p>

目前針對紅光部分，在其工藝上扔持續(xù)在不斷提升亮度和設(shè)計上，而在設(shè)計開發(fā)上還是要與藍(lán)綠光芯片共同搭配來進(jìn)行?！?/p>

晶元光電的紅光產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率跟藍(lán)光幾乎是差不多的，在RGB顯屏上，紅藍(lán)綠三種芯片一起使用的時候，紅光在熱態(tài)時原本光衰就會比藍(lán)光多，所以才要獨立加大電流。三種芯片達(dá)到熱態(tài)時亮度才會均勻，所以紅光要加大電流這不是芯片效率問題，是材料特性造成的差異。晶元的創(chuàng)意與革新為了客戶總是跑在最前面，AX系列與PN系列兩個技術(shù)平臺加上完整的產(chǎn)品線，不只提供芯片，也提供解決方案和技術(shù)支持，替客戶創(chuàng)造更大的附加價值。

眾所周知，晶元發(fā)表了WPE75%的紅外線產(chǎn)品所達(dá)成的世界第一，還有另一個第一是晶元的紅光產(chǎn)品的產(chǎn)能（世界第一），產(chǎn)品表現(xiàn)也是世界等級的優(yōu)異，而除了RGB顯屏之外更廣泛導(dǎo)入車尾燈的應(yīng)用，車子對芯片的可靠度和信賴度要求應(yīng)該是所有LED的應(yīng)用之中最高也最嚴(yán)苛的，所以更可考證晶電紅光芯片的質(zhì)量與口碑。另外，晶元擁有完整的專利布局，1996年創(chuàng)業(yè)以來一直專心致志于紅光產(chǎn)品的創(chuàng)新，不斷追求卓越，能夠做到業(yè)界第一，產(chǎn)能也是世界第一大的程度，絕對也仰賴客戶的采用與肯定?！　?/p>

主要通過對紅光LED芯片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，提升改善其制造工藝來提升紅光芯片的光電轉(zhuǎn)化效率。例如，吸收借鑒藍(lán)綠光LED芯片的一些工藝技術(shù)，改善紅光LED芯片的電流擴展層，增加電流阻擋層，增加電極的反光等手段從而提高LED芯片的電流擴展能力，使LED芯片發(fā)光更加均勻，同時具有更好的溫度分布，改善了散熱特性，達(dá)到進(jìn)一步提升紅光LED芯片的光效。

4、目前行業(yè)發(fā)展創(chuàng)新的步伐明顯加快，小間距、戶外表貼、通透屏、異形屏等正加速席卷整個行業(yè)。作為LED顯示屏全產(chǎn)業(yè)鏈的一個重要環(huán)節(jié)，您認(rèn)為芯片制造企業(yè)應(yīng)該如何跟上行業(yè)快速發(fā)展的需求？具體應(yīng)該怎么做？未來LED芯片的發(fā)展趨勢如何？

士蘭明芯總經(jīng)理江忠永：

芯片里面的差異化是比較難做的。因為在芯片里面的人流動比較頻繁，所以在技術(shù)或者方案里面要做到很大差異存在一定的難度。對于士蘭明芯來講，我們主要在質(zhì)量管理上不斷細(xì)化，從而提升芯片的質(zhì)量，使生產(chǎn)出來的芯片在穩(wěn)定度上占有優(yōu)勢，確保流入市場的產(chǎn)品出現(xiàn)的問題最少，而不是一味的追求品種差異化或者其他方面的差異?！　?/p>

首先，對芯片企業(yè)來說，芯片產(chǎn)品既需要滿足現(xiàn)有細(xì)分市場的需求，也要為滿足未來新興市場需求做技術(shù)儲備，隨時應(yīng)對市場變化，為客戶提供非同質(zhì)化的產(chǎn)品。產(chǎn)品適應(yīng)市場，才能夠走的長遠(yuǎn)。

其次，企業(yè)要苦練內(nèi)功，配合封裝客戶和應(yīng)用客戶。從應(yīng)用出發(fā)，從設(shè)備、材料、結(jié)構(gòu)、工藝方法方面進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)新，打造產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作、協(xié)同營銷和協(xié)同推廣的局面，整合上下游資源，為終端用戶提供系統(tǒng)的解決方案。　　

無論是戶外還是戶內(nèi)，未來一定是往小間距屏發(fā)展。對戶外芯片而言，除了小間距化趨勢之外，還有朝著節(jié)能方向發(fā)展的趨勢?！　?/p>

技術(shù)層面的問題是每個企業(yè)主攻的方向：包括克服陽綠的問題、顏色單配的問題。當(dāng)你做到小間距的時候，你會發(fā)現(xiàn)貼片這個東西是非常非常貴的。目前，包括晶電在內(nèi)也有一部分企業(yè)在技術(shù)上嘗試采用別的方法制作，尋找到新的突破口。但從目前的形態(tài)來看，在短期的1-2年內(nèi)應(yīng)該還不會出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)格局。　

作為LED芯片制造企業(yè)，應(yīng)該緊密貼近市場、貼近客戶，能夠?qū)Ψ庋b企業(yè)的新技術(shù)和新要求及時作出反應(yīng)。對未來的趨勢作出預(yù)判，提前進(jìn)行一些前瞻性的研發(fā)工作。比如客戶采用了新的打線設(shè)備或者新的線材，改進(jìn)了打線工藝，可以使LED芯片的電極進(jìn)一步做小。芯片企業(yè)也需要及時的調(diào)整電極工藝滿足客戶的打線要求，提升LED芯片性能的同時也降低了成本。未來隨著LED顯示屏芯片間距的進(jìn)一步縮小，需要盡量減少打線占用的空間，采用flipchip應(yīng)該是未來LED芯片發(fā)展的一個方向。