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柔宇科技斩获权威学术认可:ULT-NSSP技术将成为显示领域的主流技术

木马童年 2020-10-15 15:36 13 0

今年 3 月,柔宇科技发布了第三代蝉翼全柔性显示屏,并凭借“承受弯曲次数超 20 多万次,最小弯曲半径达 1 毫米”的惊人指标在业界引起一片哗然。其实,早在 2014 年,柔宇科技就发布了第一款柔性显示屏,厚度仅 0.0 ...

今年 3 月,柔宇科技发布了第三代蝉翼全柔性显示屏,并凭借“承受弯曲次数超 20 多万次,最小弯曲半径达 1 毫米”的惊人指标在业界引起一片哗然。其实,早在 2014 年,柔宇科技就发布了第一款柔性显示屏,厚度仅 0.01 毫米;如今的第三代产品不仅支持 0-180°任意角度弯折驻停,还攻克了“折痕、膜层断裂、显示失效”三大技术难题,并实现了稳定量产。柔宇科技能够实现全柔性屏多项性能突破,其自主研发的超低温非硅制程集成技术(ULT-NSSP)发挥了关键作用。

凭借创新的技术和卓越的产品,近日柔宇科技创始人、董事长兼 CEO 刘自鸿博士受邀在全球顶级激光与光电子行业学术盛会——国际激光与光电子年度会议(CLEO)上做开场演讲,据悉,CLEO 历届开场演讲嘉宾均以邀请获得诺贝尔奖的科学家为主,上届柔性显示技术相关主题开场嘉宾为 2000 年诺贝尔化学奖得主 Alan Heeger,这次是 CLEO 创立近 40 年来首次邀请中国企业家进行开场演讲。CLEO 在邀请函中表示,柔宇科技是业内首个推出消费级柔性屏产品的企业,是全球消费级柔性屏的开创者。因此,我们特别邀请刘自鸿博士作为本届 CLEO 峰会开场演讲嘉宾。

在演讲中,刘自鸿博士分享了柔宇科技在全柔性屏领域取得的技术成果,阐述了 ULT-NSSP 技术的革命性意义,以及其在未来全柔性显示屏市场的地位。

在材料体系和制程工艺上实现革新

ULT-NSSP 技术采用了完全不同的材料体系和制程工艺,在全柔性屏里有近百种微纳米材料,如果只改变其中一种材料无法实现从玻璃到全柔性的转变,而且改变一种材料需要对应调整很多其它材料,为此柔宇科技在仿真模型上大胆创新,设计出了一套智能力学仿真模型。其工作原理是,首先形成材料的力学参数数据库,包括不同材料层的所有参数,之后开发材料的物理特性模型算法,将实验比对验证,进行参数校正,从而实现快速量产,甚至可以按需定制。

柔宇科技斩获权威学术认可:ULT-NSSP技术将成为显示领域的主流技术

刘自鸿解释,“为了提高用户体验,我们专门对元素进行筛选,从而找出影响用户体验的元素,例如:显示失败、折痕、平整度、断裂,以及膜层断裂等,然后通过不同的分类将这些因素进行细化,通过材料科学的方式进行选择,将细化后的材料放在智能力学模型中仿真。通过这种方式,我们快速找到了最好的堆叠参数,以及最好的材料组合。”

ULT-NSSP 技术不只是做了材料的更新,更是一个非常复杂的技术体系。在全柔性屏的制造工艺、器件结构设计上也进行了改变。另外,ULT-NSSP 技术的制程温度大幅度降低,低温的工艺生产条件让材料选择更广泛,可控性更高,类似于建筑物在地基更稳的情况下才能更耐用;ULT-NSSP 技术采用非硅制程,生产流程大为简化,无需激光退火、离子注入等昂贵的制程及设备,使设备投资成本大幅降低。

刘自鸿强调,“ULT-NSSP 是全新的技术方向,从材料体系、工艺体系到电路设计,与低温多晶硅的技术差异很大。目前公开数据来看,大多品牌的换屏价格在 4 千到 6 千不等;而柔宇 FlexPai 换屏价格仅为 2499 元,在业界达到最低。ULT-NSSP 极大地拉低全柔性屏的成本,助推其大规模商用。”

ULT-NSSP技术:将是显示领域的主流技术之一

众所周知,显示屏行业经历了从 CRT 显像管、LCD 液晶显示屏,到 OLED 固定曲面屏,再到可折叠 OLED 全柔性屏三个主要阶段。OLED 从产品形态上又分为柔性和刚性,但市场上一直误将固定曲面屏与可重复折叠的全柔性屏都归为一类,其实两者有着最直观的区别,屏幕在用户手中可卷曲变形为全柔性屏,不可以弯曲变形则为固定曲面屏或者刚性平面屏。

柔宇科技斩获权威学术认可:ULT-NSSP技术将成为显示领域的主流技术

目前,在 OLED 领域大部分面板厂商采用的是低温多晶硅技术(LTPS),它被广泛应用于传统 LCD 液晶显示屏和固定曲面 OLED 屏产业。LTPS 技术可谓优缺点兼具,其优点是技术和供应链相对成熟,采用起来可以快速投入生产,三星、LG、京东方均采用了该技术,但是 LTPS 技术的缺点也很明显,其制造工艺基于硅材料,工艺流程较复杂,所需温度要达到 450 度以上,而且单条产线设备投资成本高达数百亿,从而导致柔性屏的价格过高,终端市场难以承受,大规模应用受阻。

相比之下,ULT-NSSP 技术采用更精简的工艺和极低的温度,以找到全柔性屏弯折的可靠性、高良率和低成本投入之间的平衡点。为了达到屏幕设定的指标,柔宇科技还自主研发了驱动芯片和显示电路,更好地匹配面板里的材料器件和工艺体系。

关于未来 ULT-NSSP 的市场定位,刘自鸿认为,“ 目前,全柔性技术还处于冲刺阶段,ULT-NSSP 技术正在成为 LTPS 技术的有力竞争者,在制程工艺、原材料、良率、成本上有着明显优势。从长远来看,ULT-NSSP 技术的竞争力和性价比更强,能更好地满足用户对全柔性屏的需求。随着市场的壮大、技术普及程度的提升, ULT-NSSP 必定会成为主流技术之一。”

创新是柔宇科技的DNA

在柔宇刚创立的 2012 年,全柔性显示尚不为大众所知,全球产业界普遍认为全柔性显示还只是一个学术概念,远未成熟到可以工业化量产的阶段,但是在当时柔宇科技就坚定地以独特的屏幕和传感技术路线切入市场,成为全球 OLED 全柔性屏领域的开创者。2014 年第一个推出第一款 0.01 毫米的全柔性显示屏时就开始被业界所关注,并让显示市场看到全柔性屏产业的可行性和广阔的市场前景。

2015 年,柔宇科技在深圳建立了全柔性传感器量产线,首条全柔性屏大规模量产线分两期建设,其中一期已在 2018 年已进入量产阶段,且在今年 3 月发布了第三代蝉翼全柔性屏并进入量产阶段,二期产线主体建筑已建设完成,未来会逐步投入量产。如果按照目前量产的约 8 寸的全柔性屏来计算, 一期产线产能约 280 万片 / 年,一期+二期产能约 880 万片 / 年。

2018 年,柔宇全球首条全柔性大规模量产线已实现了第二代蝉翼全柔性屏的大规模量产上市。今年,第三代蝉翼全柔性屏已经开始进入大规模量产,开始支持各行各业的合作伙伴。柔宇科技已经与全球 500 家企业级客户展开了不同领域的合作,包括国际知名品牌如路易威登 Louis Vuitton、空中客车 Airbus、中国移动、李宁、广汽、PSA、丰田、Cleer、罗格朗 Legrand 等,陆续推出了众多创新型应用产品,极大地扩大了全柔性屏的应用范围。

经过多年的技术积累,柔宇科技实现了包括柔性传感器在内的一系列创新,目前已经持有 3000 多个自主知识产权,全球建立了 4 个研发基地,超过 30 个实验室,公司团队中超过 60%的人员从事研发工作。刘自鸿博士在采访中表示,“创新一直是柔宇的 DNA”。

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