發(fā)布時間:2017-09-25 11:56 | 標(biāo)簽:
OLED
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2017年第三季度,VR顯示迎來了一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期。以硅基OLED為核心,兩條新的生產(chǎn)線落地,未來將為VR等超微顯示和近眼大屏設(shè)備提供強有力的上游支援。
兩大項目先后“落地”
7月份三板上市企業(yè)云南北方奧雷德光電科技股份有限公司,對外公告成將與國內(nèi)產(chǎn)能首位的顯示面板企業(yè)京東方聯(lián)合投資新一代OLED微顯示器件項目。
公告稱奧雷德擬與京東方、云南省滇中產(chǎn)業(yè)發(fā)展集團有限責(zé)任公司、高平科技(深圳)有限公司共同出資設(shè)立參股公司昆明京東方顯示技術(shù)有限公司,注冊資本10億元。其中奧雷德擬以技術(shù)和專利作價出資2億元,占注冊資本的20.00%,京東方以現(xiàn)金方式出資人民幣6.7億元, 占67.00%股份,滇中發(fā)展出資0.95億元,高平出資0.35億元。
目前,京東方系統(tǒng)性的掌握有常規(guī)液晶顯示面板、低溫多晶硅、金屬氧化物、硬屏和柔性O(shè)LED制備工藝,擁有國內(nèi)最長和最全面的顯示面板制造技術(shù)和產(chǎn)品。奧雷德則掌握有硅基OLED的系列專利技術(shù)。公開資料表明其至少已經(jīng)擁有28項OLED微顯示領(lǐng)域的專利授權(quán)。奧雷德實際控制人為中國兵器工業(yè)集團公司,下游客戶主要是美國的eMagin公司、SONY公司等國際知名公司。奧雷德將以其合法持有的專有技術(shù)的排他性使用權(quán)出資2億元,構(gòu)成新公司的重要股東。與奧雷德的合作有助于京東方獲得單晶硅為基地的COMS等半導(dǎo)體技術(shù),并應(yīng)用于顯示、微傳感等領(lǐng)域。
9月1日,總投資20億元的硅基OLED微型顯示器項目落戶合肥新站區(qū)。合肥市政府副市長、新站高新區(qū)黨工委書記、管委會主任王文松,安徽省經(jīng)信委副主任王厚亮,上海視涯信息科技有限公司董事長顧鐵,集成電路材料和零部件產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長石瑛,新站高新區(qū)管委會副主任朱勝利,市產(chǎn)投集團董事長雍鳳山等領(lǐng)導(dǎo)出席,著重顯示了當(dāng)?shù)貙@一項目的重視。
據(jù)悉,該項目由上海視涯公司主要投資,計劃今年開工,2018年9月開始設(shè)備搬入,2019年投產(chǎn),設(shè)計產(chǎn)能2000萬片微顯示器件!目前上海視涯公司已經(jīng)掌握有常規(guī)液晶顯示生產(chǎn)線、低溫多晶硅TFT液晶和蒸渡工藝OLED產(chǎn)品的制造技術(shù)。上海視涯公司董事長顧鐵是國內(nèi)顯示領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,曾規(guī)劃并籌建了中國第一條4.5代TFT-LCD生產(chǎn)線、國內(nèi)第一條OLED中試線、國內(nèi)第一條5.5代LTPS生產(chǎn)線和第一條OLED量產(chǎn)線。
面對合肥與昆明兩個硅基OLED量產(chǎn)項目的運作,業(yè)內(nèi)認(rèn)為硅基OLED已經(jīng)進入發(fā)展的快車道。這將為OLED微顯示行業(yè)的崛起奠定基礎(chǔ)。
VR微顯示芯片的“三高”需求
目前,顯示產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有充沛的產(chǎn)能制造各種尺寸的顯示器件。那么為何相關(guān)企業(yè)還要竭盡全力的建設(shè)硅基OLED項目呢?這還要從VR等近眼顯示設(shè)備的“特殊需求”談起。
近眼顯示設(shè)備強調(diào)的是大屏沉浸感。這就需要顯示畫面非常細(xì)膩,即像素分辨率要求極高。同時,近眼顯示過程為了避免眩暈感,亦需要極高的刷新率。對此,業(yè)內(nèi)以“兩個2000”來形容。即,2000PPI的分辨率和2000HZ的刷新水平,才能提供理想的近眼顯示效果。
然而,目前近眼顯示設(shè)備采用的低溫多晶硅OLED產(chǎn)品,只能提供最高800PPI和120HZ的技術(shù)指標(biāo)。這也是2016年頭戴顯示設(shè)備風(fēng)生水起后迅速降溫的原因——在顯示器核心芯片品質(zhì)不夠高的背景下,產(chǎn)品的體驗感不理想、眩暈等副作用過大。
而解決近眼顯示芯片的顯示像素密度問題,核心是提高其背板TFT基層的結(jié)構(gòu)密度。在這方面,傳統(tǒng)玻璃基板上采用的低溫多晶硅、金屬氧化物,以及最早的非晶硅技術(shù)的潛力正在“耗盡”。且,即便投影儀芯片采用的高溫多晶硅技術(shù)也難以滿足2000PPI的像素密度需求。這時候,半導(dǎo)體工藝上,包括CPU、內(nèi)存閃存、CCD、cMOS等上面大量采用單晶或者高純度硅硅基半導(dǎo)體背板電路就成為了超高密度TFT驅(qū)動結(jié)構(gòu)的最優(yōu)選擇。且這個技術(shù)路線,還可以充分利用半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已有的成熟技術(shù)、設(shè)備、甚至半成品。
采用硅基TFT結(jié)構(gòu)的好處,還包括另外兩個重要的層面。第一是,硅基材料是典型的“可承載高刷新率”技術(shù)的產(chǎn)品。即實現(xiàn)近眼顯示芯片2000HZ的刷新率并無太大困難。同時,雖然與半導(dǎo)體計算、存儲、感光產(chǎn)品不同,顯示設(shè)備是“大電流”需求的品類(傳統(tǒng)半導(dǎo)體產(chǎn)品則是主要完成信號處理工作,其內(nèi)部電流量比較?。?,但是單晶或者高純度硅半導(dǎo)體材質(zhì)卻比非晶硅、低溫多晶硅、金屬氧化物、高溫多晶硅等技術(shù)在“電流通過量”上還具有優(yōu)勢。
所以,從分辨率密度、刷新頻率高度、大電流承載這個“微顯示芯片的三高”需求角度看,硅基TFT幾乎是最好的選擇。當(dāng)然,沒有絕對完美的技術(shù),硅基TFT也有其缺點,即工藝技術(shù)復(fù)雜、成本更高。
對于工藝技術(shù)而言,硅基TFT可以繼承半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)體系。且顯示設(shè)備的像素精密度不會像Cpu那么高,也就是說只需要10年前,甚至更古老的半導(dǎo)體工藝就可以滿足硅基OLED的應(yīng)用需求。例如130納米工藝,這種2000年左右的技術(shù),就可以滿足高分辨率微顯示的基本需求。
不過,成本上,硅基OLED將主要決定于芯片最終的面積,即高純度硅的使用量。可喜的是,近年來硅材料產(chǎn)業(yè)得益于太陽能、半導(dǎo)體存儲等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,已經(jīng)格外壯大,且成本大幅下降。
正是以上這些不錯的“產(chǎn)業(yè)條件”,以及近年來近眼顯示的興起,使得硅基OLED產(chǎn)業(yè)成為一個投資熱點。而且該產(chǎn)業(yè)國外企業(yè)并不具有時間和技術(shù)上的顯著優(yōu)勢,這有利于本土企業(yè)積極布局搶占行業(yè)高地。
硅基OLED會和Micro LED產(chǎn)品撞車嗎
在談?wù)摴杌鵒LED的時候,很多人都會想到另一個前沿性的顯示新技術(shù):Micro LED。后者的主要目標(biāo)也是超高精細(xì)、超高顯示刷新率的微顯示產(chǎn)品。
首先,從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系看,Micro LED與硅基OLED幾乎相似——TFT結(jié)構(gòu)上的自主發(fā)光產(chǎn)品。且從高性能基板看,采用硅基TFT(CMOS電路)是二者共同的選擇方向之一(當(dāng)然,如果Micro LED用于手機或者TV顯示,完全可以采用更為廉價的玻璃基板TFT)。這種相似性,讓二者可能處于完全重疊的市場需求空間之中。
第二,從技術(shù)差異看,OLED產(chǎn)品的涂覆采用蒸渡工藝。且微顯示器件都是低世代小尺寸線制造,其蒸渡設(shè)備和工藝成熟度非常高、成本也在整個OLED工藝體系中處于最低端。其與手機和電視用OLED產(chǎn)品蒸渡技術(shù)的差異主要在于,采用更為精細(xì)的金屬蔭罩技術(shù)(超精細(xì)金屬蔭罩是一種比較成熟的技術(shù)產(chǎn)品,最早曾在CRT顯示器上大量應(yīng)用),實現(xiàn)更小的像素尺寸。
而Micro LED用到的自主發(fā)光器件,即LED半導(dǎo)體燈珠,卻是一個正負(fù)極性明確、體積形狀固定的固體小顆粒燈珠。這導(dǎo)致大量的微小LED燈珠器件的平面化集成,即“巨量轉(zhuǎn)移”技術(shù),不僅難度極高、而且是Micro LED產(chǎn)業(yè)獨有技術(shù),難以從其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)獲得巨大的技術(shù)幫助。所以,突破巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)就成了Micro LED走向產(chǎn)業(yè)化的“命門”。
目前,Micro LED巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)依然處在實驗室攻關(guān)階段。最新的消息稱,臺企錼創(chuàng)已經(jīng)可以基本實現(xiàn)良率已達到99%以上,且單次抓取LED顆數(shù)可達20萬顆,耗時約10秒鐘的“巨量轉(zhuǎn)移”工藝。不過業(yè)內(nèi)專業(yè)人士依然認(rèn)為,這項技術(shù)進入真正工業(yè)化階段還需要3年的時間。
第三,從產(chǎn)品技術(shù)的投資邏輯看。硅基OLED更受巨頭的喜愛。因為它與半導(dǎo)體技術(shù)和OLED顯示一脈相承。這是京東方、三星等關(guān)注這一技術(shù)的原因所在(畢竟OLED是所有顯示巨頭繞不過去的未來)。同時,硅基OLED的市場方向確定,應(yīng)用范疇沒有普通OLED那么廣泛,結(jié)合其產(chǎn)品多為小尺寸芯片、投資規(guī)模更小,也使得硅基OLED成為了中小顯示面板企業(yè)“差異化產(chǎn)品”的重要選擇。
這方面,Micro LED在主流顯示面板企業(yè)眼中的地位就要差很多。一邊是Micro LED技術(shù)目前還有巨大困難要克服,需要時間磨練——而競爭技術(shù),如OLED未必會給予其足夠的時間;另一邊,Micro LED面對OLED和QLED難以確立足夠強大的理論性能優(yōu)勢,這使得其面對已經(jīng)有巨大產(chǎn)業(yè)投資的OLED時候,顯得“愿景單薄”。所以,Micro LED事實上成為了邊緣些的顯示企業(yè)“企圖投機性超車”的工具?;蛘哒f,Micro LED背后的企業(yè)實力略遜色于硅基OLED。
綜上所述可以看到,硅基OLED和Micro LED比較,前者具有成熟度高、產(chǎn)業(yè)進程快,以及至少暫時的成本優(yōu)勢。且由于整個OLED體系的技術(shù)進步的支撐,其在市場聲望上也高于Micro LED。這使得,二者在市場目標(biāo)有高端重合度——近眼微顯示設(shè)備——的背景下,兩種技術(shù)的“撞車”,必然是當(dāng)年彩電行業(yè)等離子與液晶之爭的重演。當(dāng)然,從競品技術(shù)角度看,德州儀器的DLP、3M等公司的LCOS技術(shù),也是硅基OLED和Micro LED微顯示技術(shù)的對手產(chǎn)品。
不過,對于微顯示相關(guān)的VR等近眼顯示虛擬現(xiàn)實、頭戴顯示消費電子設(shè)備、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、模擬訓(xùn)練、工業(yè)檢測、醫(yī)療器械等相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域而言,多一個技術(shù)思路會是更好的消息。無論是Micro LED還是硅基OLED都能提供符合近眼顯示系統(tǒng)“三高”需求的“超級微顯示器件”。這將有助于VR虛擬現(xiàn)實等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,甚至令后者成為一個巨大的消費電子新金礦。
來源:鳳凰網(wǎng)科技
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