Seoul Semiconductor chấm dứt sự phụ thuộc vào đất hiếm trong công nghệ LED trắng

Seoul Semiconductor chấm dứt sự phụ thuộc vào đất hiếm trong công nghệ LED trắng

Công ty thành viên Seoul Viosys bắt đầu sản xuất hàng loạt WICOP 3, công nghệ phát ánh sáng trắng không cần đất hiếm với kích thước chip nhỏ tới 10 micromet

ANSAN, Hàn Quốc, ngày 28 tháng 10 năm 2026 — Trong suốt ba thập kỷ qua, LED trắng luôn phụ thuộc vào các vật liệu đất hiếm như garnet nhôm yttri (YAG), được phủ lên chip LED xanh dương để tạo ra ánh sáng trắng (Hình 1).

Hôm nay, Seoul Viosys Co., Ltd. (KOSDAQ: 092190) công bố đã phá vỡ sự phụ thuộc này bằng việc phát triển thành công và bắt đầu sản xuất hàng loạt chip có khả năng phát ánh sáng trắng mà không sử dụng đất hiếm. Kích thước chip có thể được thu nhỏ tới chỉ 10 micromet (µm).

Seoul Viosys cùng công ty mẹ là Seoul Semiconductor Co., Ltd. (KOSDAQ: 046890) đã mở đường cho thị trường Micro LED bằng công nghệ WICOP.

WICOP là một cấu trúc chip loại bỏ hoàn toàn công đoạn đóng gói. Việc loại bỏ lớp đóng gói được xem là một bước đột phá mang tính cách mạng trong lịch sử 60 năm phát triển của ngành bán dẫn.

Với WICOP, hai công ty đã phát triển và sản xuất hàng loạt các loại LED cực tím, xanh dương, xanh lá, đỏ và hồng ngoại có kích thước dưới 100 µm, nhỏ đến mức mắt thường không thể nhìn thấy.

WICOP 3 là thế hệ thứ ba của công nghệ này, tiếp tục mở rộng khả năng phát ánh sáng trắng mà không cần sử dụng các nguyên tố đất hiếm (REEs).

Hình 1. Phát minh mới: WICOP 3 phát ánh sáng trắng

Tác động kinh tế

1) Thị trường LED trắng

Thị trường LED đóng gói toàn cầu hiện có quy mô khoảng 15 tỷ USD, trong đó LED trắng chiếm khoảng 10 tỷ USD.

WICOP 3 hiện có khả năng thay thế các sản phẩm LED trắng truyền thống bằng công nghệ hoàn toàn không sử dụng đất hiếm.

Quan trọng hơn, WICOP 3 là linh kiện bán dẫn quang phát ánh sáng trắng đầu tiên trên thế giới có khả năng tạo ra ánh sáng trắng trên chip Micro LED nhỏ hơn 100 µm.

Ở kích thước này, chip không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

WICOP 3 không sử dụng đất hiếm và cũng không cần lớp đóng gói. Đất hiếm là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng kể, trong khi WICOP 3 hoàn toàn không chứa các vật liệu này.

Chip cũng không sử dụng nhựa silicone tổng hợp, nhựa thông thường hoặc khung dẫn điện (lead frame) như các loại LED truyền thống.

Nhờ đó, sản phẩm thân thiện với môi trường hơn đáng kể, đồng thời có chi phí sản xuất thấp hơn khoảng 50% so với LED trắng thông thường.

2) Kiến tạo thị trường mới

Việc thu nhỏ bóng bán dẫn đã thay thế đèn điện tử chân không và tạo ra những thị trường mới rộng lớn trong ngành điện tử.

Seoul Semiconductor tin rằng các linh kiện bán dẫn quang phát ánh sáng trắng siêu nhỏ cũng có thể tạo ra bước chuyển đổi tương tự.

WICOP 3 tạo ra ánh sáng trắng chỉ từ gallium nitride (GaN). GaN là hợp chất được tạo thành từ các nguyên tố có trong tự nhiên, và chip không chứa nhựa, silicone hoặc các vật liệu hữu cơ tổng hợp khác.

Nhờ đó, chip có độ bền gần như vĩnh cửu và có thể hoạt động trong nhiều thập kỷ.

Trong lĩnh vực chiếu sáng, các linh kiện bán dẫn quang siêu nhỏ, không thể nhìn thấy bằng mắt thường, có thể được tích hợp trực tiếp vào giấy dán tường hoặc kính cửa sổ.

Công nghệ này cho phép chiếu sáng không gian mà không cần lắp đặt bất kỳ bộ đèn nào.

Điều đó có thể loại bỏ sự bất tiện của việc thay bóng đèn và chi phí cao của các thiết bị chiếu sáng.

Công ty kỳ vọng công nghệ này sẽ tạo ra một thị trường mới có quy mô lớn gấp hàng chục lần thị trường LED trắng hiện nay, vốn trị giá khoảng 10 tỷ USD.

Hiệu suất

Trong giai đoạn sản xuất hàng loạt đầu tiên, một chip Micro LED có kích thước chỉ 25 µm × 10 µm đã tạo ra ánh sáng trắng với quang thông 0,015 lumen.

Tọa độ màu của chip nằm trong vùng ánh sáng trắng tiêu chuẩn do Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế (CIE) quy định (Hình 2).

Hiệu suất phát quang hiện đã đạt gần 100 lumen trên mỗi watt (lm/W).

Công ty đặt mục tiêu nâng hiệu suất này lên 200 lm/W trong vòng hai năm tới.

Trong khi đó, chip LED truyền thống có kích thước 1.000 µm × 1.000 µm tạo ra quang thông 50 lumen.

Hình 2. Độ sáng của WICOP 3 theo kích thước chip

Ý nghĩa công nghệ

Trước đây, mặc dù công nghệ WICOP đã cho phép thu nhỏ kích thước chip, việc tạo ra ánh sáng trắng vẫn đòi hỏi cấu trúc đóng gói có chứa đất hiếm.

Vì vậy, chip LED trắng không thể được thu nhỏ xuống dưới 1.000 µm, gây hạn chế trong việc giảm chi phí sản xuất.

Đồng thời, việc phát triển Micro LED trắng nhỏ hơn 100 µm (0,1 mm) vẫn chưa thể thực hiện được.

Việc loại bỏ đất hiếm đã giải quyết giới hạn này.

Giờ đây, ánh sáng trắng có thể được tạo ra không chỉ trên các chip lớn có kích thước từ 1.000 µm trở lên mà còn trên các chip Micro LED nhỏ hơn 100 µm.

Công ty so sánh bước tiến này với cuộc cách mạng công nghệ năm 1948, khi Phòng thí nghiệm Bell tại Hoa Kỳ đưa ngành điện tử chuyển từ đèn chân không sang bóng bán dẫn.

Tương tự, Seoul Semiconductor và Seoul Viosys đã vượt qua giới hạn của những chip LED có thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Hai công ty đã phát minh ra các chip siêu nhỏ, mắt thường không thể nhìn thấy, nhưng có khả năng phát ánh sáng đỏ, xanh lá, xanh dương, hồng ngoại, cực tím và giờ đây là ánh sáng trắng.

Sự chuyển đổi này mở ra một kỷ nguyên rộng lớn hơn cho ngành bán dẫn quang, bao gồm các ứng dụng thực tế tăng cường (AR) và truyền thông dữ liệu trí tuệ nhân tạo (AI).

Hình 3. So sánh chip bán dẫn flip-chip và chip WICOP

Một số sản phẩm LED được tiếp thị dưới tên gọi “flip-chip” hiện đang sao chép công nghệ đã được cấp bằng sáng chế của WICOP.

Seoul Semiconductor tiếp tục bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ của mình trên phạm vi toàn cầu.

Bối cảnh phát triển và quá trình tiến hóa công nghệ

Kể từ những năm 2010, hơn 10 tập đoàn lớn của Hàn Quốc và hơn 300 doanh nghiệp Trung Quốc đã gia nhập thị trường LED, khiến cạnh tranh về giá ngày càng gay gắt.

Nhà sáng lập Seoul Semiconductor, ông Chung Hoon Lee, người từng nghiên cứu vật lý, nhận định rằng doanh nghiệp cần có những công nghệ mang tính chiến lược và đột phá để tồn tại và phát triển.

Kể từ đó, công ty đã liên tục đầu tư khoảng 100 triệu USD mỗi năm vào nghiên cứu, phát triển và các phát minh mới, ngay cả trong những năm kinh doanh không có lợi nhuận.

Cả bán dẫn silicon và bán dẫn quang đều được chế tạo từ những vật liệu tương đối mềm, dễ bị ảnh hưởng bởi bụi và độ ẩm.

Vì lý do này, cả hai loại bán dẫn đều cần được đóng gói bảo vệ trong suốt 60 năm qua.

1) WICOP (Thế hệ thứ nhất)

WICOP bắt đầu từ một câu hỏi đơn giản mà ông Chung Hoon Lee đặt ra vào một đêm:

“Tại sao chất bán dẫn nhất thiết phải được đóng gói?”

Sau nhiều năm nghiên cứu, Seoul Semiconductor đã phát triển thành công WICOP vào năm 2018 và đưa công nghệ này vào sản xuất hàng loạt quy mô lớn.

Đây là chip đầu tiên trong lịch sử ngành bán dẫn không cần đóng gói.

Bán dẫn silicon đã phát triển từ đèn chân không sang bóng bán dẫn, sau đó là các mạch tích hợp chứa hàng chục hoặc hàng trăm bóng bán dẫn.

Công ty tin rằng WICOP có thể thúc đẩy quá trình tiến hóa tương tự trong lĩnh vực bán dẫn quang và biến các chip Micro LED siêu nhỏ dưới 100 µm, không thể nhìn thấy bằng mắt thường, thành hiện thực.

Seoul Semiconductor cũng đã hợp tác nghiên cứu và phát triển với Đại học California, Santa Barbara (UCSB), trong suốt 20 năm.

Sự hợp tác này đã tạo ra các linh kiện có kích thước ở mức 1 µm.

2) WICOP 2 (Thế hệ thứ hai)

Trước đây, LED cần sử dụng thấu kính để điều khiển hướng phát sáng.

Ông Chung Hoon Lee tiếp tục đặt câu hỏi:

“Tại sao chúng ta phải sử dụng thấu kính?”

Ông cũng đặt vấn đề:

“Tại sao chất bán dẫn chỉ hoạt động ở mức 3 volt trong khi điện dân dụng sử dụng điện áp 110 hoặc 220 volt?”

Những câu hỏi này đã dẫn đến sự ra đời của WICOP 2.

Công nghệ này có thể điều hướng ánh sáng mà không cần thấu kính và hoạt động ở mức điện áp cao hơn, từ 12 đến 24 volt.

Xe điện và xe hybrid sử dụng các bộ pin điện áp cao.

Trong những phương tiện này, bán dẫn quang điện áp cao có thể giảm mức tiêu thụ điện năng tới 20%.

WICOP 2 hiện đã được cung cấp cho các khách hàng toàn cầu, bao gồm Tesla.

3) WICOP 3 (Thế hệ thứ ba)

Thế hệ thứ ba được phát triển từ câu hỏi:

“Tại sao ánh sáng trắng nhất thiết phải cần đến đất hiếm?”

Ông Chung Hoon Lee, nhà sáng lập Seoul Semiconductor, cho biết:

“Chúng tôi đã phát triển thành công WICOP 3, công nghệ tạo ra ánh sáng trắng, và hiện đã bắt đầu sản xuất hàng loạt.”

Hình 4. Quá trình tiến hóa của công nghệ WICOP không cần đóng gói

Kế hoạch tương lai

Tập đoàn Seoul bao gồm Seoul Semiconductor và Seoul Viosys.

Tập đoàn sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt WICOP 3 trong quý IV và ưu tiên cung cấp sản phẩm cho những khách hàng luôn tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ cũng như tin tưởng sử dụng sản phẩm của công ty.

WICOP 3 tạo ra ánh sáng trắng mà không cần đất hiếm.

Đồng thời, công nghệ này được định vị là nguồn sáng trắng tối ưu, với độ bền gần như vĩnh cửu ngay cả khi kích thước chip nhỏ đến mức không thể nhìn thấy bằng mắt thường, từ 100 µm trở xuống.

Tuy nhiên, tập đoàn sẽ tiếp tục duy trì “Keeping Principle” — nguyên tắc không bao giờ cạnh tranh với khách hàng.

Thay vào đó, tập đoàn sẽ hợp tác cùng các khách hàng chiến lược để mở ra những thị trường ứng dụng mới.

Tìm kiếm đối tác trong chuỗi cung ứng

Seoul Viosys là công ty thành viên của Seoul Semiconductor, chuyên sản xuất các linh kiện bán dẫn quang siêu nhỏ dưới 100 µm bằng công nghệ WICOP.

Các chip Micro LED dựa trên WICOP hiện có thể truyền tải khối lượng lớn dữ liệu AI ở khoảng cách từ dưới 1 cm đến hàng chục mét.

Trong nhiều năm, việc truyền dữ liệu ở khoảng cách ngắn chủ yếu dựa trên dây đồng, sử dụng electron để truyền tín hiệu.

Electron có khối lượng. Khi khối lượng dữ liệu ngày càng tăng mạnh trong kỷ nguyên AI, các kết nối bằng đồng đối mặt với tình trạng suy giảm tốc độ, sinh nhiệt và tiêu thụ điện năng tăng đáng kể.

Thay vào đó, công ty sử dụng ánh sáng để truyền dữ liệu.

Photon không có khối lượng nghỉ.

Bằng cách bố trí 1.000 chip WICOP, mỗi chip có kích thước khoảng 10 µm, thành một ma trận trong diện tích không quá 1 mm² (Hình 5), công nghệ này có thể truyền dữ liệu nhanh gấp 10 lần trong khi chỉ tiêu thụ một phần mười điện năng.

Các công ty nghiên cứu thị trường, bao gồm Omdia, dự báo công nghệ này cùng với lĩnh vực AR sẽ tạo ra một thị trường mới trị giá 60 tỷ USD trong vòng 5 năm tới.

Quy mô này tương đương một nửa thị trường bộ nhớ DRAM hiện nay.

Ông Chung Hoon Lee cho biết công ty dự định sử dụng các thế hệ công nghệ WICOP 1, 2 và 3 để góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân trên toàn thế giới thông qua kính AR và truyền thông dữ liệu AI.

Những công nghệ này có thể hoạt động ở kích thước siêu nhỏ từ 10 µm trở xuống, không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Để hiện thực hóa mục tiêu đó, công ty đang tìm kiếm các đối tác đáng tin cậy ở cả thượng nguồn và hạ nguồn trong chuỗi cung ứng Micro LED, đặc biệt trong lĩnh vực màn hình AR và bộ phát tín hiệu AI.

Mục tiêu là cùng nhau xây dựng thị trường mới trị giá 60 tỷ USD.

Hình 5. Ma trận chip WICOP dành cho truyền thông AI: 1.000 chip WICOP × 1 GHz = 1.000 GHz

Giới thiệu về Seoul Semiconductor

Seoul Semiconductor là doanh nghiệp LED toàn cầu, sở hữu hơn 15.000 bằng sáng chế cùng danh mục sản phẩm có tính khác biệt cao.

Công ty nghiên cứu, phát triển và sản xuất hàng loạt các sản phẩm LED phục vụ nhiều lĩnh vực ứng dụng, bao gồm chiếu sáng trong nhà và ngoài trời, ô tô, công nghệ thông tin (điện thoại di động, máy tính...) và tia cực tím (UV), đồng thời cung cấp sản phẩm cho khách hàng trên toàn thế giới.

Nhiều sản phẩm đầu tiên trên thế giới của công ty đã trở thành tiêu chuẩn trong ngành LED.

Các công nghệ tiên tiến bao gồm WICOP — LED không cần đóng gói; Acrich — LED sử dụng điện xoay chiều và điện áp cao; nPola — công nghệ LED có độ sáng cao hơn hơn 10 lần so với LED truyền thống; Violeds — công nghệ khử trùng bằng tia UV tiên tiến; công nghệ LED dây tóc phát sáng đa hướng; và SunLike — công nghệ LED mô phỏng quang phổ ánh sáng tự nhiên.

Những công nghệ này đang góp phần dẫn dắt thị trường LED toàn cầu.

Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập trang web chính thức (http://www.seoulsemicon.com/) và các kênh truyền thông xã hội của công ty (YouTube, LinkedIn).

Giới thiệu về Seoul Viosys

Seoul Viosys sở hữu năng lực công nghệ sản xuất chip bán dẫn quang trên toàn bộ dải bước sóng từ 200 nm đến 1.400 nm, dựa trên nền tảng 6.000 bằng sáng chế.

Công ty cũng có khả năng sản xuất VCSEL (laser phát xạ bề mặt khoang cộng hưởng thẳng đứng) và diode laser.

Ngoài ra, Seoul Viosys đang sản xuất hàng loạt WICOP Pixel, chip đầu tiên trên thế giới tích hợp ba màu đỏ, xanh lá và xanh dương (RGB) trong một chip duy nhất dành cho màn hình hiển thị.

Được thành lập vào năm 2002, Seoul Viosys hiện giữ vị trí số một thế giới về thị phần LED UV.

Thông qua sự hợp tác với công ty mẹ Seoul Semiconductor, doanh nghiệp sở hữu 15.000 bằng sáng chế, Seoul Viosys đã thiết lập lợi thế dẫn đầu về công nghệ trên thị trường toàn cầu.

Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập: www.seoulviosys.com

Liên hệ truyền thông

Seoul Viosys Co., Ltd.
Jinseop Jung
jjs8732@seoulsemicon.com