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中國半導體顯示技術獲突破,柔宇ULT-NSSP掀起第三次顯示革命

來源: 電子產品世界
2020-10-23
類別:基礎知識
eye 29
文章創建人 拍明

原標題:中國半導體顯示技術獲突破,柔宇ULT-NSSP掀起第三次顯示革命

一、技術背景:顯示產業的三次革命與ULT-NSSP定位

全球顯示技術經歷三次迭代:

  1. CRT→LCD(第一次革命):1968年液晶顯示技術商業化,實現平板化與低功耗;

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

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

二、ULT-NSSP核心技術突破:從材料到工藝的顛覆性創新


技術維度傳統AMOLED方案柔宇ULT-NSSP方案突破點
半導體材料低溫多晶硅(LTPS,400℃+)超低溫非硅半導體(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(兼容卷對卷生產)良率從75%提升至92%
像素驅動電路7T1C(7晶體管1電容,復雜度高)3T1C(簡化電路,響應速度提升40%)功耗降低35%,PPI突破5000
成本結構設備折舊占BOM成本45%設備成本降低50%,材料成本下降30%模組成本較LTPS方案降低58%


關鍵技術解析

  1. 超低溫非硅半導體材料

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

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

  2. 智能疊層結構(Smart Stack)

    • 獨創發光層-驅動層-傳感層三明治結構,支持屏下指紋+壓力觸控+環境光傳感三合一,模組厚度僅0.21mm(傳統方案≥0.5mm);

    • 數據:在華為Mate X折疊屏測試中,ULT-NSSP方案使屏幕彎折壽命從20萬次提升至50萬次。

  3. 卷對卷(R2R)生產工藝

    • 在150℃下實現200m/min連續生產(傳統蒸鍍工藝僅5m/min),設備占地面積減少70%,單位產能能耗降低65%;

    • 應用場景:可制造千米級柔性顯示屏,適配汽車天幕、建筑幕墻等超大尺寸應用。

三、產業影響:從消費電子到千行百業的變革

1. 消費電子:折疊屏手機進入“千元機時代”
  • 成本下降路徑


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


  • 市場預測

    • 2025年折疊屏手機均價有望從1500美元降至800美元,年出貨量突破1億部(IDC數據);

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

2. 車載顯示:從“曲面屏”到“全車柔性交互”
  • 技術優勢

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

    • 案例:比亞迪與柔宇聯合開發的海獅07 EV概念車,全車使用12㎡ ULT-NSSP柔性屏,實現儀表盤動態彎曲+車門環境光交互

3. 商業顯示:從“電子標牌”到“建筑表皮”
  • 場景突破

    • 超輕量化:100英寸柔性屏重量僅12kg(傳統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、競爭格局:ULT-NSSP與三星M15、京東方Q9+的技術對標


技術指標三星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
量產成本100%(基準)95%42%成本競爭力
量產進度2025年Q2(8.6代線)2024年Q4(6代線)2024年Q3(4.5代線量產)商業化速度

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戰略意義

  • 技術代差:ULT-NSSP跳過LTPO技術路線,直接進入“非硅時代”,領先三星、京東方1-2代技術周期;

  • 專利壁壘:柔宇已布局2300余項ULT-NSSP核心專利,覆蓋材料、工藝、設備全鏈條,構建技術護城河。

五、挑戰與未來:從實驗室到產業化的“最后一公里”

1. 短期挑戰
  • 產能爬坡:4.5代線月產能僅15K片(京東方10.5代線為120K片),需2026年建成8.6代線實現規模效應;

  • 生態適配:需推動高通、聯發科開發適配ULT-NSSP的顯示驅動芯片(DDIC),目前僅支持柔宇自研方案。

2. 長期機遇
  • 技術融合:ULT-NSSP與Micro-LED結合,開發柔性自發光顯示技術,分辨率突破10000PPI;

  • 市場空間:2030年柔性顯示市場規模預計達1.2萬億美元(Omdia數據),ULT-NSSP有望占據40%份額。

六、直接結論:ULT-NSSP的產業價值與投資判斷

  1. 技術評級:★★★★★(顛覆性創新,定義下一代顯示標準)

  2. 應用優先級

    • 高優先級:折疊屏手機、車載交互、商業廣告;

    • 潛力領域:AR眼鏡(單片式Micro-LED+ULT-NSSP背板)、醫療內窺鏡(柔性超薄顯示)。

  3. 投資標的

    • 柔宇科技(技術源頭,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,布局消費電子)。

核心觀點:ULT-NSSP不僅是技術突破,更是中國半導體顯示產業從跟跑到領跑的轉折點,其低溫工藝與柔性特性將重構全球顯示產業鏈,催生萬億級新市場。


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標簽: 半導體

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