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厦門クルーズの母港に隣接する厦門シーワールドは、夕日の中で商業用の「巨大船」のように見えます。

「マイクロLEDは、中国がディスプレイ分野で真に世界をリードしたのは初めてだ。」 アモイ・スタン・セミコンダクターのCEO、Zeng Yu氏は本紙に対し、かつて中国はオプトエレクトロニクス・ディスプレイ産業の分野でマイクロLEDから多くのことを学んでいたと語った。しかし今では、知らず知らずのうちに世界業界のトップに上り詰め、かつての追随者から現在のリーダーへと変貌しました。

2022 年に、Stan Technology の主要な研究開発および設計リンクがアモイ市湖里区に設立される予定です。アモイ経済特区の発祥の地である湖里区には、オプトエレクトロニクス産業、特に将来の方向性としてマイクロ LED を備えた新しいディスプレイ産業が集積しています。アモイは中国のLED産業の発祥の地であり産業の中心地であり、オプトエレクトロニクスディスプレイ産業クラスターの国内唯一の試験都市でもある。エピタキシャル成長、チップ製造、マイクロLEDディスプレイパネルの代表的な企業が挙げられます。

新世代のディスプレイ技術であるMicro-LEDは、従来のディスプレイ技術であるLCDやOLEDと比較して、チップサイズが小さく、高集積で自己発光するという特徴を持っています。より高い輝度、解像度、コントラスト、エネルギー消費、耐用年数、応答速度、熱安定性の点で明らかな利点があり、将来のディスプレイの究極のソリューションとさえ考えられています。 Stan Technology の創設者 Liu Zhaojun は、マイクロ LED 技術の研究を行った世界最初のチームの 1 人として、窒化ガリウム マイクロ LED 技術に取り組んだ世界最初の研究者の 1 人です。

Stan Technology 0.13 インチ Micro-LED マイクロ ディスプレイ チップ。写真提供：インタビュー対象者

Micro-LEDの製品化の難しさは、大量生産が難しく、歩留まりがコストを決めることです。 Stan Technologyは2019年に国内初のパイロットラインを構築し、今年6月末に量産を達成した。同社はマイクロLEDを量産できる世界でも数少ない企業の1つである。

経済特区が設立される前、福建省廈門市の北西部に位置する湖​​里は、人口約2,300人の単なる漁村に過ぎなかった。 1980 年 10 月、国務院は厦門市湖里農業旅団の 2.5 平方キロメートルの土地に厦門経済特別区を設立することを承認した。こうして湖里は厦門経済特別区発祥の地となった。 1984年5月、国務院はアモイ経済特区を全島（コロンス島を含む）に拡大することを決定した。 過去 40 年にわたり、湖里は小さな漁村から近代的な都市部へと変貌し、厦門経済特区の急速な発展を真に反映し、中国の改革開放の鮮やかな縮図となった。

2023年、湖里区の電子情報産業の生産額は1,300億元近くとなり、このうちフラットパネルディスプレイの生産額は約730億元となる。アモイのオプトエレクトロニクスディスプレイ産業の重要な拠点として、産業集積度は徐々に高まっており、凌陽華信、Xinying Display、Stan Technology、Chenhongなどに代表されるドライバーチップ設計、Micro、Microなどのオプトエレクトロニクスディスプレイ分野の企業が存在する。 -LED半導体ディスプレイ技術の研究開発、タッチスクリーンおよびモジュールの製造、および産業チェーンにおけるその他の重要なリンク。

LED照明から来る

アモイのオプトエレクトロニクス産業には長い歴史があります。その起源は、1958 年に設立された厦門電球工場に遡り、厦門同志達有限公司の前身でもあります。 1958 年 7 月 1 日、同師達は最初の白熱電球を製造し、これにより福建省に独自の電球製造企業が誕生しました。それ以来、Hualian Electronics や Sanan Optoelectronics などの企業がアモイで徐々に成長してきました。

アモイにおけるオプトエレクトロニクス産業の設立により、Lidaxin の創設者は 1990 年代の国際貿易の過程でこの産業と接触することができ、2000 年に Lidaxin 輸出入会社が設立されました。わずか 1 年後、Rietershin の最初の省エネランプ工場が立ち上げられました。

2003 年、アモイ市はオプトエレクトロニクス、ソフトウェア、生物学、新薬という 3 つの新興産業を将来を見据えて育成しました。 2003 年 7 月、科学技術省の半導体照明研究チームがアモイを訪問し、アモイの LED 産業の発展が幕を開けました。

今年、アモイはLED産業に多くの注目と支援を注ぎ始めた。 2003 年 6 月に「国家半導体照明プロジェクト」が開始され、その 3 か月後にアモイ市は市政府を担当する副市長を長とするアモイ半導体照明産業基地調整グループを設立しました。当時、アモイは全国の LED 業界で「最も早く対応し、最も迅速な対応をし、最も堅実な組織」を備えた都市として認識されていました。この街は、「誰もがオプトエレクトロニクスについて知っており、どこでも LED について話している」という熱狂と雰囲気を形成しています。アモイは国内外の業界の共通認識となっているLEDの発展を重視し、強力に支援している。海外企業や台湾資本の企業が視察と協力のためにアモイを訪れている。

1993年、ノーベル賞受賞者の中村修二氏を含む3人の日本人科学者が青色LEDを発明し、LEDを一般照明として使用できるようになりました。日亜化学工業の中村修二氏らによって開発された窒化ガリウム LED 加工技術の完全なセットは、これまで他の材料では得られなかったワイドバンドギャップ材料をベースにした青色 LED を取得しただけでなく、高輝度の一連の直接バンドギャップ半導体の可能性も開拓しました。 LEDドア。 LED照明には、省エネ、長寿命、強力な色再現、ちらつきがないという利点があります。技術が徐々に成熟するにつれて、アモイの照明会社は徐々にLED照明の方向に発展しています。

技術の進歩とコストの削減により、LED半導体が発光し、一般照明として使用できるようになりました。これらの技術的進歩に焦点を当てることにより、Lidarsin など、アモイの湖里地区にある多くのオプトエレクトロニクス企業が急速に発展しました。しかし、量産を達成するのは簡単ではありません。Rietershin は 2008 年に半導体照明に参入し、2012 年に量産を達成しました。

Lidaxin は人々の心を温めるランプをデザインすることを決意しています。写真提供：インタビュー対象者

2011年8月以来、商務部の承認を得て、厦門市湖里区の省エネランプ産業を中心として、厦門市国家省エネランプ対外貿易変革・アップグレード実証基地が設立され、全国に広がっている。街全体。この基地は後に厦門国家対外貿易改造基地（省エネランプ）にアップグレードされました。厦門は中国の照明産業における初期の省エネランプ生産拠点でした。LED の出現後、厦門は最も急速に LED 化が進んだ地域の 1 つになりました。

データによると、2009年から2016年にかけて、厦門市のオプトエレクトロニクス企業の総数は150社以上から300社以上に増加し、総工業生産額は406億元から1,200億元に増加し、ほぼ3倍に増加した。 LED 照明の直接出力額は 323 億に達し、前年比 20% 増加しました。アモイのLEDエピタキシャルチップの生産量とLED照明の輸出は長年にわたり国内第1位となっている。 LEDエピタキシャルチップの総生産量は国内総生産量の60％以上を占め、アモイは国内のLED照明輸出企業上位10社のうち5社を占め、世界最大のハイエンドLED電球の製造・輸出拠点の一つとなっている。世界中の LED 電球 100 個のうち、30 個がアモイで製造、輸出されています。

これまでの照明装置に比べ、半導体製造装置は敷居が高くなりました。フロントエンドチップからパッケージングやアプリケーションに至るまで、業界チェーンもより複雑になっています。効率的で信頼性の高い製品を製造するには、光学、エレクトロニクス、構造、エンジニアリングなどの複数の分野が関係しますが、Rietershin 氏は最終的にコア技術を習得しました。 Lidarxian Digital Educationの副ゼネラルマネジャー、Xu Jianxing氏は本紙に対し、同社は自社のコア技術を備えた小規模で無名な省エネランプ工場として当初から急速にLED照明業界の「リーダー」になったと語った。手と環境の傾向 より鋭い判断力に関係します。

リーテルシンの大型製品の光と色のテスト。写真提供：インタビュー対象者

LED 照明会社の中でも、Ridarson はモノのインターネットに向けて変革し、綿密なレイアウトを実行した最初の企業の 1 つでもあります。 2015 年頃、ライダーソンはモノのインターネット分野の研究への投資を継続し、生産プロセスと連動したソフトウェアを独自に開発し、純粋なハードウェア メーカーからソフトウェアとハ​​ードウェアの両方を備えた企業にアップグレードしました。現在では、製品構成は照明からセキュリティ、制御、家電などの分野に広がっています。応用シナリオに関しては、2014 年以来、家庭用照明からキャンパスの目の保護照明まで拡張し、キャンパスの目の保護照明の分野をリードしています。

画面を作る

LED照明が数千世帯に普及するにつれ、市場規模は拡大を続け、新たな用途を生み出し、ディスプレイ業界を拡大し、バリューチェーンのハイエンドにまで拡大し続けています。

アモイ大学物理科学技術学部副学部長の黄凱氏は本紙に対し、前世紀末からローカライゼーション前の2000年初頭まで、LEDの価格は6ドルだったが、現在はその価格が高騰していると語った。 LED の 1 個は 1 ペニー未満です。 「特に中国人は安く作るのが得意です。半導体産業の特徴は、コストを削減しながらも、全体的には着実に業績が向上していることです。」

一般照明市場の開放により、LED 産業チェーン全体の成長が促進されました。 LED フルカラー ディスプレイが初めて登場したときは、パッケージ化されたランプ ビーズ間の間隔が広いために画面解像度が低く、大画面ディスプレイのみに適しており、長距離視聴にのみ適していました。そのため、最初に普及し始めました。屋外用大型ディスプレイ。 LED のコストが低下し、パッケージング技術が成熟し続けるにつれて、パッケージ化されたデバイスの体積は徐々に縮小し、ピクセル間の間隔が徐々に狭くなっている LED 狭ピッチディスプレイは屋外から屋内へと移行しています。

LEDチップのサイズはますます小さくなり、ピクセル密度はますます高くなります。光電子照明産業に加えて、アモイ湖里区の光電子ディスプレイ産業チェーンも拡大し続けています。 2000年以来、Chenhong Technology、AU Optronics、TPV Display Technologyなどの企業が相次いでアモイに進出し、アモイにオプトエレクトロニクスディスプレイ産業クラスターが徐々に確立されてきました。その中でも、タッチ技術の大手メーカーであるChenhong Technology社は、2004年にアモイ湖里情報光電子園区に進出しました。2007年には、多点投影型静電容量式タッチスクリーンを正式に量産し、国際的に有名なメーカーの第一世代スマートフォンに適用されました。ブランド。それ以来、家電業界における人間とコンピュータの相互作用におけるタッチ革命が始まり、静電容量式タッチ技術は徐々に携帯電話からより多くの分野に拡大してきました。

静電容量式タッチ技術のパイオニアとして、Chenhong は台湾とアモイに研究開発センターを設立し、台湾海峡の両側の産業人材の利点を最大限に活用しています。 Chenhong の垂直統合型生産プロセスは、タッチ センサー技術、材料設計および開発能力、高精度総合積層技術、ガラス表面処理技術、ディスプレイ オープンセル製造などをコア技術として構築しており、1 ～ 110 インチのタッチ ディスプレイ モジュール生産ラインを構築しています。ダウンストリームのシステム統合機能。

「当社はタッチ技術の研究開発に毎年多額の資金を投資しており、世界中で4,000件以上の特許を取得しています。特許範囲には、タッチパネル、感知電極、制御回路、保護上部カバー、感知電極材料とその製造が含まれます。」これらの特許は、当社を業界の最前線に留まらせるだけでなく、当社の顧客やパートナーの権利も保護することができるため、当社は国家知的財産実証部門の栄誉を獲得しました。」 Chenhong取締役会の上級マネージャー、Dai Haichang氏はTell The Paper記者に語った。

製品品質に対する厳しい要求を満たすために、Chenhongは1億元以上を投資して、物理分析実験室、材料実験室、電気実験室、光学実験室を含む高度な品質保証実験室を設立し、「厦門タッチキー実験室」と評価されました。 、環境シミュレーション研究室など

チェンホンテクノロジー生産ワークショップ。写真提供：インタビュー対象者

「当社は、顧客とエンドユーザーに信頼性の高い高品質のタッチ製品を提供することを保証するために、2009 年に国家研究所の認定を取得しました。近年、Chenhong は研究所の試験および分析能力を業界と積極的に共有しています。 「アモイ、さらには中国南部のオプトエレクトロニクス産業の質の高い発展」と戴海昌氏は語った。

Chenhong は 20 年以上の製造経験の蓄積により、電子ペーパー、積層造形、自動車エレクトロニクスなどの分野の顧客に製品開発検証、製造、量産ソリューションを提供し、変革を加速しています。電子ペーパーの分野では、Chenhong はコレステリックカラー LCD 電子ペーパー技術の業界大手メーカーと協力しており、その製品アプリケーションは電子書籍リーダー、電子ラベル、商業用ディスプレイ、電子看板などをカバーしています。自動車エレクトロニクスの分野では、当社は車載ディスプレイ組立システムを立ち上げ、国際的な大手ライダー技術企業と提携し、次世代車両ライダーセンサーの独占的な量産サプライヤーとなりました。

「Chenhong がタッチ技術で蓄積してきた量産製造、製品エンジニアリング設計、自動化能力は、より多様な分野に拡張することができます。将来、Chenhong はプロのタッチ技術メーカーであるだけでなく、先進的な製造パートナーにもなるでしょう。」ハイチャンは言った。

マイクロLEDに向けて

最近、Stan Technology の 0.13 インチ マイクロ ディスプレイ チップが CES 2024 展示会で一般公開されました。これは現在世界で発売されている最高の PPI Micro-LED マイクロ ディスプレイであり、2024 年国際コンシューマー エレクトロニクス ショー (CES) イノベーション賞を受賞しました。

業界では通常、1 インチより小さいディスプレイをマイクロ ディスプレイと呼んでいます。現在、Stan Technology は世界で初めてマイクロディスプレイの研究開発、パイロットテスト、量産を実現しています。市場では供給が不足しているため、生産ラインは 24 時間稼動しています。

2022年には、我が国本土のディスプレイパネル生産能力は世界生産能力の約60％を占め、生産能力においては世界第1位となる予定です。規模の観点から見ると、我が国はLCD市場において優位性を持っています。有機EL（AMOLED）分野では、中国と韓国の差が徐々に縮まりつつある。 我が国はすでにミニ LED の予備的な工業化能力を備えており、マイクロ LED の工業化はブレークスルーの次のステップです。

ミニ/マイクロ LED は、次世代ディスプレイ技術の中核として、ファーウェイ、アップル、サムスン、BOE、TCL などの業界大手が導入を競っています。 Shentianma、Sanan Optoelectronics、Qianzhao Optoelectronics などのアモイのオプトエレクトロニクス半導体企業も、新しいディスプレイ産業への変革とアップグレードを加速し、ミニ/マイクロ LED の方向に発展しています。

LCDとOLEDの時代には、多くの技術が日本と台湾の産業技術に基づいています。 マイクロ LED の分野は、リーダーシップを発揮する機会となっています。 Stan Technologyの創設者3人はいずれも、世界の「マイクロLED3大発祥の地」の1つである香港科技大学を卒業し、その後南方科技大学でディスプレイ関連の研究に従事した。

「国際港湾都市であり、最も早い経済特区として、アモイはハイテクおよびハード技術の建設と開発を非常に重視しています。起業家は広い視野を持ち、高い障壁を備えた新しい産業チェーンの構築に取り組んでいます。」ユウは言った。

Sitanはアモイに上陸後、ドライバーチップとプロセスルートの設計・研究開発チームを湖里区に配置し、量産製造を同安区に配置した。 「厦門には産業チェーンの利点があり、新しいディスプレイや半導体のレイアウト決定が可能であり、スタン氏の開発ビジョンによく適合する」とZeng Yu氏は述べた。

厦門市同安にあるスタンテクノロジーの量産拠点は、年間約 1,000 万セットのマイクロ LED ディスプレイ チップの生産能力を持っています。写真提供：インタビュー対象者

Apple が 2014 年にマイクロ LED テクノロジー企業である Luxvue を買収して以来、世界の革新的な企業によるマイクロ LED の導入のペースは加速し続けています。 Stan Technology は 2006 年からこの技術的方向に焦点を当てており、約 20 年間にわたって深く関わってきました。長年にわたる技術の蓄積により、マイクロ LED 技術は世界中でこの分野での先行者としての優位性を獲得しました。 「リーダーになるには、将来の不確実性と、学ぶべき例がない現状に耐えなければなりません。」

スタンは、装置メーカーと協力してオプトエレクトロニクス半導体分野のフォトリソグラフィー装置を共同開発し、オプトエレクトロニクスチップとドライバーチップを自社で生産しています。 「私たちはディスプレイを製造するために半導体技術を使用していますが、最も重要なのは間違いなく当社の高精度ボンディング統合、シングルチップフルカラー、およびその他のコアプロセス技術です。集積回路リソグラフィー装置が継続的な改善を必要とする方向とは異なります。」精度、マイクロLED フォトリソグラフィー装置の難しさは、製造プロセスにおける光電変換効率と耐久性の向上です。コンポーネントの観点から見ると、オプトエレクトロニクス チップはそれほど小さい必要はありませんが、オプトエレクトロニクス チップには独自のニーズもあります。オプトエレクトロニクスチップは不均一な窒化ガリウムで作られていますが、集積回路は均一な窒化ガリウムで作られています。エピタキシャル成長も異なり、計算能力を蓄えるのではなく発光するためのエネルギー変換に量子井戸が必要です。

量産の歩留まりを確保するには、光電子チップとドライバーチップの接合プロセスも歩留まりの重要な要素となります。現在、Stan Technology はマイクロ LED 関連技術の分野で約 800 件の知的財産権を申請しています。大型画面に必要な大量転送技術についても特許を取得しています。

新しい生産力の形成には集中と蓄積が必要です。 「Liu Zhaojun博士は、Stan Technologyの創設者兼会長として、現在も当社の技術責任者であり、Stanの中核となる科学者チームは、大学の博士課程の監督者でもあります。」企業に「比類のない技術」を提供し、科学技術の成果を直接産業化できる人材を提供する独自の人材育成メカニズムを確立しています。

未来をレイアウトする

オプトエレクトロニクス ディスプレイの産業チェーンは比較的複雑です。地域がすべてのチェーンリンクを完全にカバーすることは難しく、産業チェーンの上流と下流の企業がうまく連携しておらず、地域間、さらには国家間の協力協力に依存している状況がよくあります。

上流の観点からのみ、構造材料には基板、液晶材料、有機発光材料、偏光子、カバーなどが含まれます。コーティング装置には蒸着機、PVD、CVD などが含まれます。ミニ/マイクロ LED には大量の転写の使用が必要です。設備や結晶接合装置など生産消耗品には、ターゲット、エッチング液、PI アライメント液、特殊ガス、マスクなどが含まれます。パターニング装置には、フォトリソグラフィー装置、乾式彫刻装置、湿式プロセス装置などが必要です。さらに、ドライバーIC、ディスプレイチップ、セルスペーサーなども非常に重要です。

現時点では、マイクロ LED 市場はまだ開拓する必要があります。業界の推計によれば、ディスプレイ業界の多くの最先端技術が量産から大量採用されるまでには 5 ～ 10 年かかる可能性があります。

業界の上流ドライバーチップ設計分野のリーディングカンパニーとして、Lingyang Huaxinは2017年に設立され、アモイ市湖里区に上陸しました。同社は台湾Lingyangから研究開発能力と経験を継承しており、その製品はミニ/マイクロチップに焦点を当てています。アレイ照明アプリケーション用の LED ディスプレイと高密度ドットのドライバー チップ。

マイクロ LED は、さまざまなオプトエレクトロニクス ディスプレイ企業の将来のレイアウトをめぐるほぼ戦場となっています。 Xiamen Xinying Display Technology Co., Ltd.は、2020年12月に設立され、業界を背景に誕生したマイクロLEDディスプレイ技術の研究開発に焦点を当てた企業であり、TCL CSOTと泉州三安の合弁会社です。 。

小型および中型の製品に焦点を当てているStan Technologyとは異なり、Xinying Displayは、TFTドライブバックプレーンに基づいたMicro-LEDに必要な大規模な転写、接着、検査および修復技術に重点を置いています。このプロジェクトの投資総額は3億元で、新しい半導体ディスプレイ技術の研究開発とマイクロLEDディスプレイプロジェクトの産業化に取り組んでいる。

「主にチップからディスプレイへの中間リンクを解決するためだ」とXinying Displayの副ゼネラルマネジャー、Xie Xiangwei氏は本紙に、両株主企業にはパネルとチップの分野でそれぞれ利点があるが、マイクロLEDの巨額の移転は両者の間で行われると語った。株主企業が所有していない 2 つの新しい技術を最適化し、歩留まりを向上させ、コストを削減する必要があります。これは想像するほど簡単ではありません。

マイクロLEDチップはサイズが小さく精度が高いため、チップの入荷材料や接合工程などの各工程での検査や修理が必要となります。チップの輝度や波長などの光電パラメータの均一性や一貫性、外観欠陥の有無などの重要なパラメータを検査・判断し、その後の修理に対応する技術的手段を採用する必要があります。決定した。検出と修復は、マイクロ LED ディスプレイで克服すべきもう 1 つの重要なテクノロジーです。

LEDが照明に使用されていた過去と、現在のディスプレイ用LEDの使用には大きな違いがあります。マイクロ LED チップのサイズは非常に小さいため、従来のプロセス技術では転写できません。転写技術は過去に隆盛を極めましたが、ここ 2 年間で基本的にはスタンプ転写とレーザー転写の使用に収束しました。また、エンジニアリングプロセスと研究室でのキーノード技術開発の間には大きな違いがあります。

「量産を目指すことは非常に明確な目標です。研究開発やパイロットテストだけを達成するのは比較的簡単ですが、量産エンジニアリングの問題を検証するには時間がかかるでしょう。」と謝祥偉氏は述べました。 、すべてのリンクは慎重に計算する必要があります。材料費、製造費、専門的な管理などすべてを最適化する必要があります。効率と規模もエンジニアリングの成功の鍵です。

現在、Xinying Displayのパイロット検証ラインはほぼ完成しており、今年末にパイロット生産を開始する予定で、今後2年間で生産を拡大し、量産を達成する予定である。

「どのステップも簡単ではありませんが、それは未来を表しており、試す価値はあります。」と謝祥偉氏は語った。