Seoul Viosys sản xuất hàng loạt chip LED trắng không dùng đất hiếm, nhỏ tới 10µm

Seoul Viosys vừa công bố bắt đầu sản xuất hàng loạt WICOP 3 — công nghệ LED trắng đầu tiên trên thế giới không sử dụng đất hiếm và không cần vỏ đóng gói, với kích thước chip có thể chỉ 10µm. Đây được xem là bước ngoặt sau ba thập kỷ ngành công nghiệp chiếu sáng phụ thuộc vào vật liệu đất hiếm, đồng thời mở ra tiềm năng ứng dụng mới trong màn hình AR và truyền dữ liệu quang học tốc độ cao.

Chip LED trắng thế hệ mới không sử dụng đất hiếm

Phá vỡ sự phụ thuộc vào đất hiếm

Suốt ba thập kỷ qua, đèn LED trắng luôn phải dựa vào các vật liệu đất hiếm như yttrium aluminium garnet (YAG) phủ lên chip LED xanh dương để tạo ra ánh sáng trắng. Cách làm này không chỉ đắt đỏ mà còn là nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng kể trong quá trình khai thác và chế biến.

Seoul Viosys cho biết hãng đã phát triển và đưa vào sản xuất hàng loạt loại chip phát ra ánh sáng trắng mà hoàn toàn không cần đến đất hiếm. Điểm đặc biệt là kích thước chip có thể thu nhỏ xuống chỉ còn 10µm — nhỏ hơn nhiều so với giới hạn 1.000µm trước đây của chip LED trắng truyền thống.

Công nghệ này nằm trong nền tảng WICOP (Wafer Integrated Chip on PCB) — kiến trúc chip loại bỏ hoàn toàn vỏ đóng gói, do Seoul Viosys và công ty mẹ Seoul Semiconductor phát triển. Trước đó, hai hãng đã sản xuất hàng loạt LED tử ngoại, xanh dương, xanh lá, đỏ và hồng ngoại nhỏ hơn 100µm. WICOP 3 là thế hệ thứ ba, mở rộng khả năng đó sang ánh sáng trắng không dùng đất hiếm.

So sánh đặc tính quang học của chip LED thế hệ mới

Nhỏ hơn, rẻ hơn, bền hơn

Theo Seoul Viosys, WICOP 3 không chỉ loại bỏ đất hiếm mà còn không dùng nhựa silicone tổng hợp, nhựa dẻo hay khung dẫn (lead frame) — những thành phần quen thuộc trong LED thông thường. Kết quả là sản phẩm thân thiện với môi trường hơn hẳn, với chi phí sản xuất chỉ bằng khoảng một nửa so với LED trắng truyền thống.

Đáng chú ý, chip tạo ra ánh sáng trắng chỉ từ vật liệu gallium nitride (GaN). Do không chứa nhựa hay vật liệu hữu cơ tổng hợp, chip có thể hoạt động bền bỉ trong nhiều thập kỷ.

Trong lô sản xuất hàng loạt đầu tiên, một chip micro-LED kích thước chỉ 25µm x 10µm đã phát ra 0,015 lumen ánh sáng trắng, với tọa độ màu nằm trong vùng trắng tiêu chuẩn CIE. Hiệu suất phát sáng hiện đã đạt gần 100lm/W, và hãng đặt mục tiêu nâng lên 200lm/W trong vòng hai năm tới. Để so sánh, một chip truyền thống kích thước 1.000µm x 1.000µm chỉ đạt 50lm.

Tầm nhìn về một thị trường mới

Theo Seoul Viosys, việc loại bỏ đất hiếm không chỉ giúp giảm chi phí mà còn mở ra những ứng dụng chưa từng có. Trong lĩnh vực chiếu sáng, các bộ phát vi mô vô hình có thể được nhúng vào giấy dán tường hoặc kính cửa sổ, chiếu sáng không gian mà không cần bất kỳ thiết bị đèn nào. Điều này sẽ chấm dứt sự bất tiện của việc thay bóng đèn và chi phí lắp đặt thiết bị chiếu sáng.

Công ty kỳ vọng bước đột phá này sẽ tạo ra một thị trường mới lớn gấp hàng chục lần thị trường LED trắng trị giá 10 tỷ USD hiện nay.

LED trắng hiện chiếm khoảng 10 tỷ USD trong tổng thị trường LED đóng gói toàn cầu trị giá 15 tỷ USD. WICOP 3 được cho là có thể thay thế hoàn toàn phân khúc này bằng công nghệ không đất hiếm.

Cuộc chơi mới trong truyền dữ liệu AI

Không dừng lại ở chiếu sáng, Seoul Viosys còn nhắm tới thị trường truyền dữ liệu quang học — lĩnh vực đang chịu áp lực lớn từ sự bùng nổ của AI. Trong nhiều năm, dữ liệu đường ngắn vẫn được truyền bằng dây đồng. Nhưng dưới khối lượng dữ liệu khổng lồ của kỷ nguyên AI, các liên kết đồng trở nên chậm chạp, tỏa nhiệt nhiều và tiêu tốn điện năng lớn hơn.

Bằng cách dùng ánh sáng thay cho dây đồng, Seoul Viosys sắp xếp 1.000 chip WICOP khoảng 10µm mỗi chip thành một mảng lưới trong diện tích 1mm² hoặc nhỏ hơn. Mảng này có thể truyền dữ liệu nhanh gấp 10 lần với công suất chỉ bằng một phần mười. Các công ty nghiên cứu thị trường như Omdia dự báo công nghệ này cùng với thực tế tăng cường (AR) sẽ tạo ra một thị trường mới trị giá 60 tỷ USD trong vòng 5 năm — tương đương một nửa thị trường bộ nhớ DRAM hiện tại.

Ông Chung Hoon Lee, nhà sáng lập Seoul Semiconductor, cho biết hãng đặt mục tiêu hướng WICOP 1, 2 và 3 tới các ứng dụng kính AR và truyền thông dữ liệu AI — những lĩnh vực hoạt động ở quy mô 10µm hoặc nhỏ hơn. Để làm được điều đó, công ty đang tìm kiếm các đối tác chuỗi cung ứng micro-LED cả thượng nguồn lẫn hạ nguồn trong lĩnh vực màn hình AR và bộ phát tín hiệu AI.

Ý nghĩa với thị trường Việt Nam

Với Việt Nam — nơi ngành công nghiệp điện tử và bán dẫn đang là trụ cột xuất khẩu và thu hút mạnh đầu tư nước ngoài — những tiến bộ như WICOP 3 có thể mang lại cả cơ hội lẫn thách thức. Việc loại bỏ đất hiếm giúp giảm phụ thuộc vào chuỗi cung ứng vật liệu đang bị kiểm soát chặt chẽ bởi một số ít quốc gia, đồng thời mở ra hướng đi mới cho các doanh nghiệp sản xuất linh kiện quang điện tử trong nước.

Seoul Group sẽ khởi động sản xuất hàng loạt WICOP 3 từ quý IV/2026, ưu tiên cung cấp cho những khách hàng đã tôn trọng sở hữu trí tuệ của hãng và tin dùng sản phẩm của hãng.