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

作者: 時間:2020-09-09 來源: 收藏

九月初,整個互聯(lián)網(wǎng)都被《三體》即將翻拍成美劇的消息刷屏,書迷們一邊在為權(quán)游編劇是否會讓劇集爛尾感到擔(dān)憂,一邊又對網(wǎng)飛夢幻的創(chuàng)作陣容抱有隱隱期待。可以說,這個消息對每個《三體》書迷來說都是喜憂參半的存在。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202009/418143.htm

提到《三體》這本小說,大家一定都忘不了里面關(guān)于未來的描述:當(dāng)面壁人羅輯第一次冬眠后醒來,發(fā)現(xiàn)他所處的世界幾乎全被顯示屏占據(jù)——不論是衣服、墻壁、地面、天花板,還是桌面、椅子面、香煙盒、水杯,甚至就連餐巾盒都做成了顯示屏……其實(shí),這些看似遙不可及的科幻場景,如今正在一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),而在背后推動它的大手,就是憑借全柔性屏開啟顯示技術(shù)第三次革命的柔宇科技。

從奇思妙想到輝煌成就,柔宇的八年崛起路

說到柔宇科技,就不得不先提到他的創(chuàng)始人劉自鴻。劉自鴻是江西撫州人,2000年以理科高考狀元身份進(jìn)入清華大學(xué)電子工程專業(yè),2006年拿下碩士學(xué)位后赴美國斯坦福大學(xué)深造,3年后獲得電子工程博士學(xué)位。

劉自鴻從小就喜歡異想天開,徜徉在斯坦福大學(xué)濃郁而自由的學(xué)術(shù)氛圍里,他更加放飛奇思妙想:為什么所有的顯示屏都是方方正正?大屏幕是否可以變得像紙一樣???甚至可以卷起來隨身攜帶?現(xiàn)在手機(jī)和平板都是小屏變大屏,有沒有技術(shù)同時實(shí)現(xiàn)大屏變小屏?

這些幻想,始終在劉自鴻的意識中縈繞,并成了他博士學(xué)位的研究方向。在此期間,他完成了底層半導(dǎo)體顯示技術(shù)在柔性襯底材料下的基礎(chǔ)研究。2012年4月,劉自鴻和兩位斯坦福校友一起回到深圳,創(chuàng)辦了一所專注于此前無人涉足的柔性顯示技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的公司,它就是今天的柔宇科技。

光有造夢者還不夠,如何把夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)才是關(guān)鍵。經(jīng)過8年發(fā)展歷程,2000多個日日夜夜,柔宇團(tuán)隊(duì)突破一個又一個的技術(shù)難題,終于實(shí)現(xiàn)了數(shù)個業(yè)界里程碑:

2014年8月,發(fā)布全球最薄的0.01毫米、卷曲半徑為1毫米的全柔性屏,屏幕厚度遠(yuǎn)低于OLED硬屏,引領(lǐng)了國際柔性電子產(chǎn)業(yè)新浪潮;

2018年6月,總投資約110億元的柔宇科技全球首條全柔性顯示屏大規(guī)模量產(chǎn)線成功點(diǎn)亮投產(chǎn);

2018年10月31日,劉自鴻在北京發(fā)布全球第一款真正意義上的折疊屏手機(jī)——柔派(FlexPai)。它搭載了一塊7.8英寸高分辨率全柔性顯示觸摸屏,這塊屏幕在柔、艷的同時,具有輕、薄的特征,經(jīng)過超20萬次的彎折測試和扭曲測試、張力測試、跌落測試等嚴(yán)格檢測,整個產(chǎn)品的安全性、穩(wěn)定性、可靠性及使用壽命均已驗(yàn)證達(dá)到消費(fèi)者使用要求。在時間節(jié)點(diǎn)上,柔宇更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)把三星、華為和蘋果三大手機(jī)巨頭都甩在了身后;

2020年3月,柔宇第三代蟬翼全柔性屏問世,新一代蟬翼屏不但支持0-180°任意角度彎折駐停,還攻克了“折痕、膜層斷裂、顯示失效”三大技術(shù)難題,并且實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定量產(chǎn),讓業(yè)界都對這家公司另眼相看。

八年時間,從天馬行空到產(chǎn)品落地,從無人問津到世界驚嘆,這一切的背后不僅離不開柔宇團(tuán)隊(duì)腳踏實(shí)地的奮斗和刻苦鉆研,更離不開根植于柔宇企業(yè)基因最底層的核心技術(shù)——超低溫非硅制程集成技術(shù)(ULT-NSSP)。

堅(jiān)持自主不走老路,柔宇ULT-NSSP技術(shù)開辟柔性屏領(lǐng)域新派系

自打建立柔宇之初,劉自鴻就給柔宇科技確定了明確的OLED方向:超低溫非硅制程集成技術(shù)(ULT-NSSP),這是一條在材料體系和工藝路線上和三星完全不同的全新技術(shù)路線,堪稱繼CRT 到LCD,從LCD到OLED之后的第三次技術(shù)大變革。從此,全球全柔性顯示技術(shù)領(lǐng)域形成了涇渭分明的兩大派系:三星系和柔宇系。

在三星技術(shù)環(huán)境下,柔性屏的制造工藝必須將多晶硅材料加熱到400℃以上,而柔宇技術(shù)則采用非硅材料,其制造工藝所需的溫度比多晶硅材料工藝需要溫度要低200到300℃。別小看這低下來的200℃,它讓柔宇工藝流程對所需要的環(huán)境要求大為降低,LTPS高溫條件下出現(xiàn)的材料和工藝的不穩(wěn)定性迎刃而解。

而且據(jù)專業(yè)人士介紹,單純和三星相比,柔宇科技制程工藝中所需的曝光顯影層數(shù)大為減少,還去除了高溫脫氫、離子注入、激光結(jié)晶等復(fù)雜工序,極大地優(yōu)化了生產(chǎn)工藝,大幅降低生產(chǎn)成本,縮短了生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)良品率。

因?yàn)槿嵊钊嵝云劣兄厥獾奈锢硖匦?,它對材料、化學(xué)和電子工程技術(shù)的要求相當(dāng)嚴(yán)苛。前述專業(yè)人士表示,它必須要有一定的韌性與強(qiáng)度來承受反復(fù)彎折和拉伸、要保證透光性、耐高溫、耐老化、抗沖擊、防水、平整度,還要耐磨耐刮擦等,更難的技術(shù)點(diǎn)在于,在成千上萬次的反復(fù)彎折過程中要保證膜層當(dāng)中精密傳感器件和顯示線路的穩(wěn)定性。

美國工程院院士、斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系主任鮑哲南教授也這樣評價過ULT-NSSP和柔性屏技術(shù):“它是橫跨材料學(xué)、物理、化學(xué)、光學(xué)、半導(dǎo)體微電子、機(jī)械工程、軟件等多個學(xué)科和領(lǐng)域的前沿綜合物種,任何一個環(huán)節(jié)有短板都很難成功實(shí)現(xiàn),因此柔性電子作為半導(dǎo)體的一個基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)具有極高的準(zhǔn)入門檻,要靠最前沿的核心自主技術(shù)‘針尖’突破取勝?!笨梢哉f,正是因?yàn)閁LT-NSSP的存在,柔宇才能化被動為主動,將領(lǐng)先世界的全新柔性屏技術(shù)牢牢握在自己手中。

面對天價收購不為所動,柔宇精神感動深創(chuàng)投

柔宇科技的顛覆性技術(shù)革新,很快引來資本市場的關(guān)注。早在柔宇科技公司還未注冊成功之時,就被國內(nèi)領(lǐng)先的創(chuàng)投機(jī)構(gòu)深圳市創(chuàng)新投資集團(tuán)有限公司(以下簡稱“深創(chuàng)投”)盯上了。

深創(chuàng)投1999年成立,是國內(nèi)最早一批專業(yè)從事創(chuàng)業(yè)投資的機(jī)構(gòu)。柔宇科技的項(xiàng)目很吸引人,深創(chuàng)投不想把這種優(yōu)質(zhì)標(biāo)的拱手讓人,但劉自鴻提交的“柔性背板顯示項(xiàng)目”究竟能否落地,深創(chuàng)投還是不敢確認(rèn)。于是,深創(chuàng)投團(tuán)隊(duì)對柔宇創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)做了深度盡調(diào),誓要搞清柔宇技術(shù)驅(qū)動柔性顯示的可行性。

經(jīng)過深度的專業(yè)分析,深創(chuàng)投對柔宇天使投資的投資決策委員會一致確認(rèn)柔宇技術(shù)的國際原創(chuàng)性和先進(jìn)性,認(rèn)為投資柔宇不僅具有“進(jìn)口替代”和“一屏一芯”的國家戰(zhàn)略意義,而且從成本和應(yīng)用的角度來看,同等投資強(qiáng)度下采取柔宇技術(shù)路線的產(chǎn)能會比LTPS高出40%,這意味著它將極大地縮短投資者的回報(bào)周期。

更堅(jiān)定深創(chuàng)投投資意向的,是柔宇科技對自有技術(shù)的堅(jiān)守和執(zhí)著。

據(jù)悉,2014年劉自鴻曾在深圳接待過一家國際產(chǎn)業(yè)巨頭,這家巨頭企業(yè)專門在深圳就收購柔宇科技全部技術(shù)和團(tuán)隊(duì)展開了近1個月的談判,最終給出了3億美元的估值合同。但面對天價合同,劉自鴻及團(tuán)隊(duì)選擇了放棄,面對金錢,他們更希望將自主創(chuàng)新技術(shù)通過努力變成新產(chǎn)業(yè),通過自己的雙手創(chuàng)建一個屬于全人類的“柔性星球”,這個樸素的理想顯然不是金錢可以衡量的。

這一事件使深創(chuàng)投意識到,柔宇科技不是那種為了掙快錢或只想著套現(xiàn)離場的團(tuán)隊(duì),也不是甘心躺在技術(shù)專利上面安穩(wěn)收租的團(tuán)隊(duì),這是真心要在柔性電子的無人區(qū)里蹚出一條中國智造自主之路的團(tuán)隊(duì)。

明確這一點(diǎn)后,深創(chuàng)投開啟了對柔宇的投資之路:2013年12月,深創(chuàng)投對柔宇科技A輪進(jìn)行了增資;2015年,深創(chuàng)投又?jǐn)y手中信資本、基石資本、IDG資本、松禾資本、源政投資等頂級投資機(jī)構(gòu),共同參與對柔宇科技超10億的C輪融資;2019年四季度,深創(chuàng)投再度牽頭,聯(lián)合深圳市鯤鵬資本、著名企業(yè)家順豐創(chuàng)始人王衛(wèi)等一起對柔宇科技做了成立20年來單筆最大投資。據(jù)悉,這次投資總額高達(dá)19億元,該輪后柔宇科技估值增至420億元(約合64.6億美元)。

回望投資全過程,柔宇科技是深創(chuàng)投歷史上介入最早(天使輪)、投資輪次最多(4輪)的項(xiàng)目,還是深創(chuàng)投成立20年來歷史上單筆投資數(shù)額最大、上市前估值最高的項(xiàng)目。柔宇之所以能打破深創(chuàng)投的投資記錄,除了國際領(lǐng)先的科技戰(zhàn)略意義,更離不開柔宇團(tuán)隊(duì)對于技術(shù)的執(zhí)著堅(jiān)守。

從任人魚肉到自主科研,這一刻中國等了太久

柔宇科技的輝煌,讓人對中國顯示產(chǎn)業(yè)的前景充滿了期待,但熟悉中國傳統(tǒng)顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展史的人都知道,中國企業(yè)在這個市場上曾有過一段不堪回首的慘痛經(jīng)歷。

改革開放后,中國開始從日本引進(jìn)彩色顯像管(CRT)生產(chǎn)線組裝國產(chǎn)品牌彩電,由于面板需求量極大,中國也成為了液晶面板的最大市場。不過,由于缺乏自主知識產(chǎn)權(quán),面板行業(yè)的話語權(quán)長期都由日本、韓國等少數(shù)幾家面板制造企業(yè)壟斷,中國彩電企業(yè)不僅隨時面臨斷供威脅,還掉進(jìn)過韓國企業(yè)和中國臺灣企業(yè)聯(lián)合設(shè)置的價格陷阱。一時間,中國彩電業(yè)遭遇中國PC產(chǎn)業(yè)同樣的尷尬——前者缺芯少屏(國產(chǎn)液晶屏),后者是缺芯少魂(國產(chǎn)操作系統(tǒng))。

為了不受制于人,TCL、創(chuàng)維、康佳等中國彩電企業(yè)相繼投入巨資建設(shè)高世代面板生產(chǎn)線。至此,全球液晶面板產(chǎn)業(yè)開始向東亞轉(zhuǎn)移,形成了中國、韓國、日本等多強(qiáng)爭霸的局面。也正是從那時開始,液顯技術(shù)升級到LED高清時代。

LED還沒輝煌幾年,2006年商業(yè)化OLED超高清屏橫空出世。此后,中國臺灣和日本顯示領(lǐng)域的競爭力開始衰落,中國雖在傳統(tǒng)LCD顯示領(lǐng)域和韓國呈現(xiàn)雙雄對峙之勢,但在OLED領(lǐng)域,韓國卻是一騎絕塵。

在市場上,三星占據(jù)了以智能手機(jī)、筆記本/平板電腦和智能手表等為主的小屏OLED市場的大幅江山,而LG則在以彩電為主的大屏OLED市場稱王;在技術(shù)上,主流的OLED技術(shù)路線是三星的低溫多晶硅技術(shù)(LTPS),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、核心技術(shù)專利、關(guān)鍵制程設(shè)備及先進(jìn)制造工藝,甚至核心原材料,都控制在三星手里,在絕對的技術(shù)壓制面前,其他國家只能望洋興嘆。直到柔宇ULT-NSSP技術(shù)的出現(xiàn),才為OLED技術(shù)路線開辟了另一條完全自主掌握的道路。

可以說,從柔宇科技的ULT-NSSP技術(shù)開始,中國顯示產(chǎn)業(yè)才真正把主動權(quán)掌握在了自己手里?;诖?,著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家劉姝威對柔宇科技給予高度評價,她說“柔宇開創(chuàng)了一個全新的柔性電子產(chǎn)業(yè)。在全柔性顯示屏和全柔性傳感器等以柔性電子集體技術(shù)為核心的領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了多個世界級的里程碑式突破?!?/p>

盡管全柔性面板行業(yè)的前景一片光明,但無論是對于三星還是柔宇,都需要拿出足夠的創(chuàng)新與耐心來培育這個新市場。目前,柔宇已簽約了包括空客、LV、中興、格力、豐田、中國移動、順豐等500余家這樣的國際級大客戶,除了折疊屏手機(jī)、柔記智能手寫本、柔樹、柔性智能銘牌等消費(fèi)級產(chǎn)品以外,還開發(fā)了一系列面向企業(yè)級的創(chuàng)新解決方案,可以說,劉慈欣筆下的《三體》場景正在通過柔宇的努力逐漸成為著現(xiàn)實(shí)。




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