敲開下一代顯示光源大門！三星京東方買單，這家創(chuàng)企拿出超硬核顯示黑科技

今年6月份有消息傳出，蘋果要斥資3.3億美元在臺灣建設(shè)Micro-LED（微發(fā)光二極管顯示器）工廠，并率先在Apple Watch上使用Micro-LED屏幕。此前，三星于五月份宣布將在九月份推出Micro-LED電視。早在去年，華為就購買了Micro-LED制造設(shè)備。

盡管Micro-LED還被業(yè)界描述為“下一代顯示技術(shù)”，但作為消費電子“風(fēng)向標(biāo)”的三大巨頭對Micro-LED布局的步伐顯示，這場對顯示技術(shù)高地的爭奪戰(zhàn)已然吹響號角。

而在這條賽道上，西安賽富樂斯半導(dǎo)體科技有限公司先是作為全球首家量產(chǎn)工業(yè)級半極性氮化鎵材料的廠商實現(xiàn)搶跑，目前更有望憑借全球首發(fā)的NPQD（基于納米孔結(jié)構(gòu)的量子點色彩轉(zhuǎn)換技術(shù)）打入市面上幾乎所有大牌顯示面板廠商的供應(yīng)鏈中。

帶著這些問題，芯東西與賽富樂斯聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO陳辰進行了深入交流，了解這家先進顯示技術(shù)玩家背后的技術(shù)路線、商業(yè)邏輯。

一次講座上，韓仲講到，90年代開始，以極性氮化鎵等材料為主的第一代半導(dǎo)體發(fā)光材料占據(jù)著LED芯片市場的主流，發(fā)展至今，基于這一類材料的LED芯片亮度已達到極限。而從理論上來說，半極性氮化鎵材料能夠把LED單芯片亮度提升10倍。

彼時坐在臺下的陳辰對固態(tài)照明顯示行業(yè)還了解甚少，但通過韓仲教授的講解，陳辰從半極性氮化鎵材料上看到了商機。講座結(jié)束后，陳辰找到韓仲教授，繼續(xù)請教半極性氮化鎵材料的技術(shù)壁壘、商業(yè)轉(zhuǎn)化可能性。

一個是懷揣商業(yè)夢想的年輕學(xué)子，另一個是有豐富研發(fā)經(jīng)驗的技術(shù)大拿，兩人互補長短、相談甚歡。一來二去，陳辰和韓仲在耶魯大學(xué)創(chuàng)新中心的支持下，于2014年11月聯(lián)合創(chuàng)辦了賽富樂斯公司，并把半極性氮化鎵材料作為產(chǎn)品方向。

但這還遠遠不夠，突破技術(shù)材料性能難題后，下一個亟待解決的問題是把產(chǎn)量提上去。但從實驗室到生產(chǎn)線，又談何容易。

生產(chǎn)LED外延片設(shè)備最常用的設(shè)備之一是MOCVD外延爐，一臺MOCVD設(shè)備就耗資數(shù)千萬人民幣，要打造一條LED產(chǎn)線往往耗資上億元。當(dāng)時，賽富樂斯還處于基本沒有營收的研發(fā)階段。擴建產(chǎn)線這筆費用對于一家初創(chuàng)企業(yè)來說，不啻“不可承受之重”。

為了解決這一難題，陳辰開始四處尋找投資人，計劃先購置一臺設(shè)備，在美國打造一條中試產(chǎn)線。他沒想到的是，2016年底，一個能讓產(chǎn)量大規(guī)模提升的機會自己找上門來。

2016年，恰逢西安大力發(fā)展“硬科技”，陜西光電子集成電路先導(dǎo)技術(shù)研究院收購了一座LED芯片廠及其中全套產(chǎn)線，計劃將其打造成為半導(dǎo)體項目孵化器。在這個LED芯片代工廠中，有19臺賽富樂斯“夢寐以求”的MOCVD設(shè)備。

當(dāng)年年底，西安先導(dǎo)院的一位投資經(jīng)理找到了陳辰，提出邀請賽富樂斯回國發(fā)展。陳辰經(jīng)過實地考察，決定抓住這個難得的機會，雙方商定賽富樂斯可以按租用的方式使用設(shè)備進行生產(chǎn)。

隨后，在西安先導(dǎo)院的推動下，賽富樂斯僅花費四五個月，就走完了落戶西安的全部手續(xù)流程。

2017年11月，賽富樂斯正式上線了4英寸半極性氮化鎵材料。至此，賽富樂斯成為全球首家實現(xiàn)量產(chǎn)工業(yè)級半極性氮化鎵材料的廠商。

在嘗試打入傳統(tǒng)LED市場的過程中，陳辰注意到現(xiàn)有LED產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)非常完善，傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)光材料在滿足性能需求的同時，還價格低廉。

相比之下，賽富樂斯的半極性氮化鎵材料在技術(shù)和性能上有優(yōu)勢，但并不是中低端LED市場必需的材料。在這種情況下，賽富樂斯只能從高端LED市場尋找下游客戶。

同時，這種情況也啟發(fā)賽富樂斯團隊開始轉(zhuǎn)變產(chǎn)品思路。2014年，賽富樂斯成立的契機是陳辰和韓仲看到了半極性氮化鎵在照明顯示領(lǐng)域的前景。但是，半極性氮化鎵能夠帶來的光源性能提升，并未達到光源代際更迭能夠帶來的改變。

如果說把半極性氮化鎵材料從實驗室推動到產(chǎn)業(yè)化落地，是“拿著錘子找釘子”，即先進行新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化過程，再去尋找能解決的市場痛點。那么賽富樂斯下一步則要化被動為主動，先定位好市場痛點的“釘子”，再去定制打造一把趁手的“大錘”。

這一次，Micro-LED就是那個“釘子”，而賽富樂斯今年大力推動生產(chǎn)的NPQD技術(shù)，成為他們選定的“錘子”。

在業(yè)界，Micro-LED技術(shù)被譽為面向未來的“終極顯示技術(shù)”。Micro-LED技術(shù)的原理是在一個芯片上集成高密度微小尺寸的LED陣列，將像素點距離從毫米級別降至微米級。評價其“終極”，是因為在功耗、亮度、解析度、色彩飽和度、響應(yīng)速度等方面，Micro-LED都能“吊打”智能手機屏幕新寵OLED。

面對Micro-LED這項有巨大前景、同時市場化問題尚未解決的領(lǐng)先技術(shù)，賽富樂斯決定用NPQD探探路。所謂NPQD技術(shù)，是指基于納米孔結(jié)構(gòu)的量子點色彩轉(zhuǎn)換技術(shù) ，即在LED內(nèi)部制作形成創(chuàng)新的“納米孔”結(jié)構(gòu)，用以容納量子點，從而提升量子點的光轉(zhuǎn)換效率。

不同于當(dāng)初單方面看好半極性氮化鎵材料的市場前景，賽富樂斯選擇NPQD技術(shù)，是出于對Micro-LED技術(shù)實現(xiàn)的要求，以及賽富樂斯自身情況的雙重考量。

陳辰介紹稱，一方面，NPQD技術(shù)能夠從成本、光效、色彩表現(xiàn)上解決Micro-LED技術(shù)面臨的問題。

具體來說，NPQD技術(shù)能夠幫助客戶節(jié)省90%的成本；色彩效率方面，針對芯片尺寸100微米以下的小尺寸紅光LED，NPQD能夠把光效提升至現(xiàn)有解決方案的2～3倍；色彩上，由于NPQD技術(shù)基于量子點實現(xiàn)色彩轉(zhuǎn)換，所以在色彩的均勻性和一致性具有優(yōu)勢，可以把整個屏幕上的色彩差距控制在1個納米以內(nèi)，而傳統(tǒng)的LED芯片約有6個納米的色彩差別。

另一方面，2008～2009年間，NPQD技術(shù)已在耶魯大學(xué)的實驗室中成型。對于創(chuàng)辦于耶魯、創(chuàng)始人之一就是耶魯教授的賽富樂斯來說，NPQD技術(shù)無疑是攻堅Micro-LED技術(shù)最好的抓手。

另外，賽富樂斯團隊敏銳地注意到，目前顯示市場中，上游玩家是LED廠商，下游則是三星、京東方等顯示屏玩家。如果賽富樂斯能夠把NPQD技術(shù)攻堅下來，就可以成為上游LED玩家與下游顯示屏玩家間的中間角色，承擔(dān)“為顯示光源賦能”的工作。

陳辰說：“就像爬到山頂?shù)穆房赡苡?00條，其實有太多的技術(shù)能夠用于解決Micro-LED面臨的問題，但是真正可以實現(xiàn)量產(chǎn)并且能做出產(chǎn)品的，一定是在技術(shù)解決方案上比較優(yōu)化，同時又有執(zhí)行力的?！?/p>

根據(jù)這個邏輯，賽富樂斯選定了NPQD技術(shù)。之后，賽富樂斯團隊從2018年開始推進技術(shù)成果轉(zhuǎn)化工作，并在第二年5月份舉辦的國際信息顯示學(xué)會（SID）2019顯示周上，正式推出NPQD技術(shù)。從開始布局到技術(shù)成熟落地，這個過程歷時近兩年。

在國際信息顯示學(xué)會（SID）2019顯示周上，賽富樂斯的產(chǎn)品一經(jīng)發(fā)布，蘋果、三星、LG等國際知名的顯示屏產(chǎn)業(yè)鏈玩家當(dāng)即上前詢問技術(shù)細節(jié)，并表達對NPQD技術(shù)的興趣。

但是，面對意向客戶遞來的橄欖枝，賽富樂斯并沒有“照單全收”，而是開始了謹慎的產(chǎn)品設(shè)計過程。陳辰將這個產(chǎn)品設(shè)計的過程描述為“先發(fā)散再收斂”。

“技術(shù)發(fā)布之后，我們首先得判斷我們的技術(shù)適宜于解決哪些問題、其中哪個問題是價值最大的。我們當(dāng)時做了七八個產(chǎn)品，我們同時還在判斷，究竟哪個產(chǎn)品方向是技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)，同時又跟客戶的需求接得上的。”他說。

經(jīng)過思考之后，賽富樂斯選擇了“雙管齊下”的方法來推動NPQD技術(shù)落地：一方面，現(xiàn)階段先把推NPQD Mini-LED產(chǎn)品落地作為重點；另一方面，繼續(xù)跟進對NPQD Micro-LED產(chǎn)品的研發(fā)。

對于“為什么不直接把更革命性的Micro-LED產(chǎn)品作為目標(biāo)”這一疑問，陳辰以自動駕駛作比進行解釋，“自動駕駛的解決方案早就定下來了，但是自動駕駛汽車不在路上跑，其實你很難發(fā)現(xiàn)它哪里有問題。如果不把產(chǎn)品放在市場上摔打，我們的技術(shù)也不會成熟”。

目前，賽富樂斯基于NPQD技術(shù)的0406紅光Mini-LED已經(jīng)實現(xiàn)出貨，接下來擴大Mini-LED的生產(chǎn)亦是賽富樂斯的一大重點。同時，賽富樂斯對Micro-LED產(chǎn)品的布局也在穩(wěn)步推進，并已就NPQD Micro-LED技術(shù)接到來自大企業(yè)的研發(fā)單。