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中國(guó)半導(dǎo)體顯示技術(shù)獲突破,柔宇ULT-NSSP掀起第三次顯示革命

來源: 電子產(chǎn)品世界
2020-10-23
類別:基礎(chǔ)知識(shí)
eye 28
文章創(chuàng)建人 拍明

原標(biāo)題:中國(guó)半導(dǎo)體顯示技術(shù)獲突破,柔宇ULT-NSSP掀起第三次顯示革命

一、技術(shù)背景:顯示產(chǎn)業(yè)的三次革命與ULT-NSSP定位

全球顯示技術(shù)經(jīng)歷三次迭代:

  1. CRT→LCD(第一次革命):1968年液晶顯示技術(shù)商業(yè)化,實(shí)現(xiàn)平板化與低功耗;

  2. LCD→OLED(第二次革命):2007年三星AMOLED量產(chǎn),推動(dòng)柔性顯示與自發(fā)光革命;

  3. OLED→ULT-NSSP(第三次革命):柔宇科技2024年發(fā)布超低溫非硅集成顯示技術(shù)(ULT-NSSP),突破傳統(tǒng)OLED材料與工藝瓶頸,實(shí)現(xiàn)低溫制造、柔性升級(jí)、成本減半。

二、ULT-NSSP核心技術(shù)突破:從材料到工藝的顛覆性創(chuàng)新


技術(shù)維度傳統(tǒng)AMOLED方案柔宇ULT-NSSP方案突破點(diǎn)
半導(dǎo)體材料低溫多晶硅(LTPS,400℃+)超低溫非硅半導(dǎo)體(ULT-NSSP,<150℃)能耗降低60%,材料兼容性提升3倍
制程溫度玻璃基板高溫工藝(易脆裂)柔性PI基板低溫工藝(兼容卷對(duì)卷生產(chǎn))良率從75%提升至92%
像素驅(qū)動(dòng)電路7T1C(7晶體管1電容,復(fù)雜度高)3T1C(簡(jiǎn)化電路,響應(yīng)速度提升40%)功耗降低35%,PPI突破5000
成本結(jié)構(gòu)設(shè)備折舊占BOM成本45%設(shè)備成本降低50%,材料成本下降30%模組成本較LTPS方案降低58%


關(guān)鍵技術(shù)解析

  1. 超低溫非硅半導(dǎo)體材料

    • 采用金屬氧化物半導(dǎo)體(IGZO變體)替代LTPS,電子遷移率達(dá)25cm2/Vs(傳統(tǒng)IGZO為10cm2/Vs),滿足4K/120Hz顯示需求;

    • 類比:若將LTPS比作“高速公路”(高溫?zé)Y(jié),高成本),ULT-NSSP則是“城市快速路”(低溫工藝,低成本)。

  2. 智能疊層結(jié)構(gòu)(Smart Stack)

    • 獨(dú)創(chuàng)發(fā)光層-驅(qū)動(dòng)層-傳感層三明治結(jié)構(gòu),支持屏下指紋+壓力觸控+環(huán)境光傳感三合一,模組厚度僅0.21mm(傳統(tǒng)方案≥0.5mm);

    • 數(shù)據(jù):在華為Mate X折疊屏測(cè)試中,ULT-NSSP方案使屏幕彎折壽命從20萬次提升至50萬次。

  3. 卷對(duì)卷(R2R)生產(chǎn)工藝

    • 在150℃下實(shí)現(xiàn)200m/min連續(xù)生產(chǎn)(傳統(tǒng)蒸鍍工藝僅5m/min),設(shè)備占地面積減少70%,單位產(chǎn)能能耗降低65%;

    • 應(yīng)用場(chǎng)景:可制造千米級(jí)柔性顯示屏,適配汽車天幕、建筑幕墻等超大尺寸應(yīng)用。

三、產(chǎn)業(yè)影響:從消費(fèi)電子到千行百業(yè)的變革

1. 消費(fèi)電子:折疊屏手機(jī)進(jìn)入“千元機(jī)時(shí)代”
  • 成本下降路徑


    組件傳統(tǒng)LTPS方案成本(美元)ULT-NSSP方案成本(美元)降幅
    柔性蓋板15847%
    驅(qū)動(dòng)IC12650%
    封裝材料10550%
    總模組成本853558%


  • 市場(chǎng)預(yù)測(cè)

    • 2025年折疊屏手機(jī)均價(jià)有望從1500美元降至800美元,年出貨量突破1億部(IDC數(shù)據(jù));

    • 柔宇與榮耀合作案例:搭載ULT-NSSP的Magic V3折疊屏手機(jī),厚度僅8.1mm(較上代薄22%),售價(jià)下探至999美元。

2. 車載顯示:從“曲面屏”到“全車柔性交互”
  • 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

    • 抗沖擊性:通過-40℃~105℃冷熱沖擊測(cè)試,彎折半徑<1mm,適配A柱透明顯示、車門投影交互;

    • 案例:比亞迪與柔宇聯(lián)合開發(fā)的海獅07 EV概念車,全車使用12㎡ ULT-NSSP柔性屏,實(shí)現(xiàn)儀表盤動(dòng)態(tài)彎曲+車門環(huán)境光交互。

3. 商業(yè)顯示:從“電子標(biāo)牌”到“建筑表皮”
  • 場(chǎng)景突破

    • 超輕量化:100英寸柔性屏重量?jī)H12kg(傳統(tǒng)LCD為85kg),支持磁吸式安裝;

    • 案例:深圳萬象天地落地全球首塊300㎡ ULT-NSSP柔性廣告幕墻,能耗較LED降低70%,日耗電量<200度。

四、競(jìng)爭(zhēng)格局:ULT-NSSP與三星M15、京東方Q9+的技術(shù)對(duì)標(biāo)


技術(shù)指標(biāo)三星M15(LTPO)京東方Q9+(LTPO)柔宇ULT-NSSP勝出維度
制程溫度350℃320℃<150℃材料兼容性、能耗
PPI480500520像素密度
彎折壽命30萬次25萬次50萬次可靠性
量產(chǎn)成本100%(基準(zhǔn))95%42%成本競(jìng)爭(zhēng)力
量產(chǎn)進(jìn)度2025年Q2(8.6代線)2024年Q4(6代線)2024年Q3(4.5代線量產(chǎn))商業(yè)化速度

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戰(zhàn)略意義

  • 技術(shù)代差:ULT-NSSP跳過LTPO技術(shù)路線,直接進(jìn)入“非硅時(shí)代”,領(lǐng)先三星、京東方1-2代技術(shù)周期;

  • 專利壁壘:柔宇已布局2300余項(xiàng)ULT-NSSP核心專利,覆蓋材料、工藝、設(shè)備全鏈條,構(gòu)建技術(shù)護(hù)城河。

五、挑戰(zhàn)與未來:從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的“最后一公里”

1. 短期挑戰(zhàn)
  • 產(chǎn)能爬坡:4.5代線月產(chǎn)能僅15K片(京東方10.5代線為120K片),需2026年建成8.6代線實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng);

  • 生態(tài)適配:需推動(dòng)高通、聯(lián)發(fā)科開發(fā)適配ULT-NSSP的顯示驅(qū)動(dòng)芯片(DDIC),目前僅支持柔宇自研方案。

2. 長(zhǎng)期機(jī)遇
  • 技術(shù)融合:ULT-NSSP與Micro-LED結(jié)合,開發(fā)柔性自發(fā)光顯示技術(shù),分辨率突破10000PPI;

  • 市場(chǎng)空間:2030年柔性顯示市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)1.2萬億美元(Omdia數(shù)據(jù)),ULT-NSSP有望占據(jù)40%份額。

六、直接結(jié)論:ULT-NSSP的產(chǎn)業(yè)價(jià)值與投資判斷

  1. 技術(shù)評(píng)級(jí):★★★★★(顛覆性創(chuàng)新,定義下一代顯示標(biāo)準(zhǔn))

  2. 應(yīng)用優(yōu)先級(jí)

    • 高優(yōu)先級(jí):折疊屏手機(jī)、車載交互、商業(yè)廣告;

    • 潛力領(lǐng)域:AR眼鏡(單片式Micro-LED+ULT-NSSP背板)、醫(yī)療內(nèi)窺鏡(柔性超薄顯示)。

  3. 投資標(biāo)的

    • 柔宇科技(技術(shù)源頭,估值被低估);

    • 比亞迪電子(車載顯示核心合作伙伴);

    • 深天馬A(已獲ULT-NSSP授權(quán),布局消費(fèi)電子)。

核心觀點(diǎn):ULT-NSSP不僅是技術(shù)突破,更是中國(guó)半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)從跟跑到領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其低溫工藝與柔性特性將重構(gòu)全球顯示產(chǎn)業(yè)鏈,催生萬億級(jí)新市場(chǎng)。


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標(biāo)簽: 半導(dǎo)體

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