Aledia于2011年從Cea-Leti剝離出來,開發了一種基于標準200mm Si平臺的顛覆性3DLED技術,與傳統的2DLED技術相比,這將降低每片芯片的成本。今年初,這家初創公司宣布了其計劃在法國格勒諾布爾地區建立第一家制造工廠的計劃,以應對估計價值約1200億美元的市場,該市場涉及用于計算機,平板電腦,智能手機和AR眼鏡的顯示器。Aledia計劃到2022年開始大規模生產微型顯示器。
Aledia與Cea-Leti聯合開發了基于在大面積Si襯底上生長的GaN納米線的3D LED的制造工藝,自2012年以來已申請了100多個專利家族(在多個國家/地區提交了一項發明),將超過全球共有440項專利和正在申請的專利。“有趣的是,盡管在亞洲(中國:19個,日本: 10,韓國:4;臺灣:4),” Knowmade技術與專利分析師復合半導體與電子學博士Remi Comyn說道。”重要的是,有29個專利家族尚未獲得授權成員。Remi Comyn補充說,其中大部分是最近三年提交的與顯示應用相關的發明(21)。
截至2020年9月,Aledia擁有58個專注于納米線LED的專利系列(圖2a)。該初創公司首先將住宅照明和汽車照明視為其新穎技術的最有前途的市場,從而解釋了宜家和法雷奧等公司在其投資者中的存在。然而,這家法國初創公司最終決定以顯示應用為目標,這轉化為Aledia產品組合中與顯示相關的40多個專利家族,最近三年提交了30多項專利申請(例如,EP3479401,圖1)。在Nanowire LED專利領域,三星和glō等幾家公司也遵循著類似的趨勢。因此,
圖1:(Aledia的專利EP3479408)具有改善了對比度和亮度的像素的三維LED器件。每個發光二極管包括至少一根導線,圓錐形或截頭圓錐形的半導體元件,在其側面的頂部和/或至少部分側面上被外殼集成或覆蓋,該外殼包括至少一個設計為提供大部分輻射的有源層來自發光二極管。該專利剛剛在歐洲(2020年8月)授予Aledia,并且在美國,中國,日本和韓國仍在申請中。
圖2:(a)Aledia在納米線LED專利領域的主要競爭對手,(b)在納米線LED專利領域的出版物時間表
Aledia邁向顯示應用的戰略舉措的另一個組成部分是,英特爾于2018年加入了投資者行列。與此同時,Knowmade將這家美國公司確定為Nanowire LED專利領域的新進入者(圖1),相對而言類似于Aledia的方法(圖3),并且重點關注Micro-LED顯示器(圖2a)。“英特爾正在基于在Si基板上組裝包括GaN納米線在內的納米線的方式,開發用于micro-LED結構和顯示器的制造方法,” Remi Comyn解釋說。實際上,Knowmade已在納米線LED專利領域確定了英特爾的19項發明,其中大部分是在美國提交的。截至2020年9月,英特爾已授予5項美國專利。
圖3 :(英特爾的美國專利10,439,101)由英特爾開發的Micro-LED顯示器,包括三種不同顏色的納米線LED,特別是包括例如在Si襯底上方的GaN納米線的紅色發光二極管結構(610-630 nm),以及在0.2鎵0.8上的GaN納米線?殼層,In0.4鎵0.6N個活動層和InGaN有源層上的包覆層,上述包覆層,其包括p型GaN或p型的ZnO。該專利已在美國獲得授權,并在中國和日本仍在申請中。
2020年,Knowmade對“硅上氮化鎵專利態勢”進行了調查,其中Aledia擁有30個專利家族。“硅上氮化鎵專利領域中的Aledia發明主要與納米線發射器的大量增長,高度的精確度和可控性有關,”確認雷米·科姆恩(Remi Comyn)。其他發明涉及在GaN納米結構上制造電觸頭(US9991342,US10340138),以及器件制造問題(例如,干法蝕刻US20190172970),去除有缺陷的納米線(US9299882),LED與諸如晶體管等器件的單片集成,以控制晶體管的制造。納米線LED(US10050080)或檢測LED溫度(US20160197064)。另外,最近在硅上氮化鎵材料中已經發現了越來越多的與顯示相關的發明(例如,US10734442,圖4)。
圖4:(Aledia的專利US 10,734,442)本發明提出了一種基于納米線或基于微線的LED結構,該結構能夠減少相鄰子像素之間的串擾,增強對比度并制造橫向尺寸小于15 μm的子像素。該發明已在法國(2019年)和美國(2020年8月)授予Aledia,但在中國,日本,韓國和臺灣仍在申請中。
此外,Aledia可以依靠其研發合作伙伴Cea-Leti的其他專利,Cea-Leti在納米線LED和光電子學中的GaN-on-Silicon方面已廣為人知。該研究所擁有與納米線LED相關的50個專利家族,在美國(40+),歐洲(30+),中國(15)和日本(15)授予170多項專利。有趣的是,至少有5項發明集中在顯示器上(例如US8890111)。同樣,這些發明中有19項屬于光電子學領域的硅上氮化鎵,其中Cea是公認的參與者(30多項發明)。總體而言,在其自身的專利和與合作伙伴的IP協議之間,Aledia受益于170多個專利家族的強大專利組合,以保護其技術的商業化。總之,研發方面的主要努力 。
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