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主流平板顯示發展的思考

編輯:kathy 2011-01-20 14:20:10 瀏覽:2340  來源:《國際光電與顯示》

  ●     文/彩虹集團  費民權

  顯示技術多種多樣,但最常見的顯示技術主要包括CRT技術、LCD技術、PDP技術、OEL技術等等。其中,除CRT顯示技術外,LCD、PDP、OEL等均屬于平板顯示技術,簡稱為FPD技術。目前,隨著CRT產業的不斷萎縮,LCD和PDP技術已成為顯示技術的主流,OEL技術也有望加入這一主流行列。

  近年來,TFT-LCD技術發展迅猛,且日趨成熟,但核心技術仍然掌握在日本及韓國企業的手中。在TFT-LCD顯示技術方面,日本企業擁有絕大部分的核心專利技術,有力的推動了TFT-LCD技術的發展;在TFT-LCD生產技術方面,韓國企業發展迅速,從而確立了其在行業中的領先地位;在TFT-LCD產品生產方面,中國的臺灣地區的地位非常重要,實力不斷增強。

  眾所周知,美國人發明了PDP顯示技術,日本開發了PDP產業技術,韓國人則改進了PDP產品生產技術。由于日本人壟斷著PDP面板結構、驅動技術及關鍵材料技術,開發出了PDP的主流技術,從而確立了其在PDP技術領域主導地位。韓國則在引進PDP技術的基礎上,對引進的技術進行開發與改進,對降低產品的生產成本起到了積極的作用。

  OEL有小分子(即OLED)和高分子(即PLED)之分。OLED主要采用真空蒸鍍技術制備,PLED主要采用旋涂或印刷技術制備。目前,OLED發展較快,小尺寸器件已可以量產;PLED進展很大,有望突破瓶頸,進入量產。OLED又可分為AMOLED和PMOLED等,大屏幕的OLED電視是人們追求的發展目標。

  制約AM-OLED發展的主要原因是其TFT的制作,目前的TFT制作技術有LTPS(低溫多晶硅)技術、微晶硅技術、金屬氧化物技術等。其中,LTPS技術基本成熟,已實現量產化;金屬氧化物技術還處于研發階段,它可降低生產成本。

  一、平板顯示產業發展現狀

  FPD技術自上世紀九十年代進入產業化以來,在器件性能、產業化、市場規模等方面均取得了巨大的發展,全世界的電視市場迅速由CRT顯示向平板顯示過渡。預計到2015年,CRT顯示將全部被FPD顯示所取代。

  1、TFT-LCD成為主流

  目前,TFT-LCD是平板顯示的主流技術,也是顯示領域的主流技術,它已經完全取代了原CRT技術的主導地位,在2008年時,TFT-LCD的年產值就已占顯示產業總產值的90%以上。

  日本、韓國和中國臺灣的TFT-LCD產業規模約占全球TFT-LCD產業規模的90%多,處于產業發展的領先地位,而中國大陸的TFT-LCD產業發展非常迅速,很有可能會建設成為全球未來最大的TFT-LCD生產基地。目前,全球80%以上的TFT-LCD產量和銷量已由五大面板廠商(即夏普、友達、奇美、三星、LG)所占據。

  TFT-LCD產業化的發源地是日本, TFT-LCD產業化的絕大部分核心技術基本上掌握在日本人手里。同時,他們還掌控著TFT-LCD的關鍵原材料、關鍵設備和關鍵零部件技術。日本在中小尺寸TFT-LCD顯示技術方面占據著全球的高端領域。

  在韓國政府的鼎力支持下,自二十世紀九十年代開始,韓國用了不到十年的時間,在TFT-LCD產業規模上就超過了日本。與此同時,韓國投入了大量資金進行TFT-LCD技術、工藝、裝備的研發,積累了大量的產業化經驗,形成了自主的核心技術,構建了較完整的產業鏈配套體系。目前,僅三星和LG兩家TFT-LCD制造商的面板產量之和就占據全球TFT-LCD總產量約2 0%的市場份額。

  中國臺灣在TFT-LCD面板生產方面次于日、韓兩國,但在面板模組生產和市場占有方面與韓國相當。臺灣擁有大量的面板及模組生產的高技術人才,可作為中國大陸發展TFT-LCD產業時人才選擇源之一。

  2、PDP也不示弱

  如果說TFT-LCD是平板顯示的第一主產業,那么PDP就是平板顯示的第二主產業。在2008年時,PDP的產值占全球顯示產業總產值的6%。PDP技術由美國人發明、日本人開發、韓國人推廣。

  美國人發明了PDP技術,但沒有進行產業化研究。

  日本人開發并掌握了PDP技術,奠定了其在PDP技術方面的壟斷地位。實踐證明,日本人開發的許多產業化技術和關鍵原材料,正是當前和未來PDP的主流,確保了日本在PDP領域的霸主地位。目前,日本的PDP產品約占有全球PDP產品市場的一半。

  韓國從日本引進PDP技術以后,進行了技術研究、開發與改進,降低產品成本是其研究的主要目標之一。就因為有了低成本,韓國企業才得以占領市場先機。

  3、OLED步伐較大

  近兩年,OLED產業化的步伐邁的較大,一些技術瓶頸正在突破,生產工藝也日漸成熟,據樂觀的估計,2010年后將逐步進入高速發展期。Displaybank的最新預測顯示,未來5年,OLED年均綜合增長率有望超過20%。其主要應用領域將被鎖定在手機、平板電腦及其他移動電子等中小尺寸產品領域內。

  隨著OLED顯示產品在手機上的應用, OLED產品以其出色的顯示效果,逐步得到了市場的認可。由于韓國三星的OLED顯示產品供不應求,韓國LG的OLED電視產品也開始向電視市場滲透,可以感覺到OLED進入平板顯示主流行列的腳步正在加快。但要想OLED顯示產品大量應用于電視還尚需時日。

  三、中國平板顯示產業分析

  中國的顯示技術經過了從傳統顯示(CRT)到平板顯示(FPD)的變遷,完成了顯示技術學習、引入、創新及產業形成的過程,FPD已成為中國顯示領域的主流。發展平板顯示產業,有利于促進國家技術創新能力的提升,有利于產業結構的調整和升級,有利于國民經濟總量的增長。

  1、TFT-LCD產業

  TFT-LCD產業進入中國大陸不到十年時間,目前已擁有一條六代、四條5代和三條4.5代TFT-LCD生產線在生產,已逐步掌握了TFT-LCD的生產工藝技術。目前,正在建設高世代TFT-LCD生產線。盡管中國大陸的TFT-LCD產業規模還不夠大,但已有相當的技術基礎和產業基礎。在TFT-LCD產業鏈下游,各種TFT-LCD終端產品制造產業已形成規模,或已成為全球主要生產基地。

  但由于中國TFT-LCD上游(原材料、零部件及設備)產業和中游(面板與模組)產業發展的相對滯后,滿足不了下游(終端產品)產業發展的需要,致使大部分TFT-LCD面板依賴進口,導致終端產品受制于人,從而失去市場競爭優勢。

  不過,京東方、上廣電、龍騰、天馬等中國大陸的TFT-LCD面板生產企業,對中國大陸TFT-LCD技術和產業的發展起到了巨大的推動作用。

  2、PDP產業

  中國大陸的PDP技術主要采用障壁式和蔭罩式兩種形式。四川長虹和合肥鑫昊主要采用障壁式技術生產PDP,并通過國產化配套來降低成本,且已基本掌握了核心技術;南京華顯和東南大學主要采用蔭罩式PDP技術生產PDP,并已掌握了設計與生產技術。目前,四川長虹已經具有一定的PDP生產技術積累和研發技術積累,并已形成了國產化配套能力,正在著力研究高光效、低成本、高可靠性、高畫質及3D顯示技術。

  3、OLED產業

  中國的OLED研究起步并不晚,基本與國外同步,盡管前期投入不大,但在材料、器件制備、器件結構等方面的研究已接近于國際先進水平。維信諾公司研發的高性能電子傳輸材料達到了國際領先水平;華南理工大學正在研發的有機膜印刷技術,可實現全印刷制備OLED顯示屏;同時,我們也已掌握了有機膜制備的真空蒸鍍技術。國內在金屬氧化物OLED顯示技術和柔性OLED顯示技術研究方面已經取得了很大成績。目前,國內已有多家公司建廠生產OLED,但PM-OLED產品占多數,要突破AM-OLED的生產瓶頸,還有待于大家的共同努力。

  四、中國FPD產業的差距

  在全球FPD行業中,中國與領先者(包括日、韓和臺灣地區)相比還存在這相當的差距。

  1、技術落后,產品缺乏競爭力。缺少LCD、PDP、甚至是OLED的核心技術和產業化技術。

  2、產業鏈不健全。原材料研究和裝備研究缺乏力度,產業鏈上游國產化配套不足。

  3、技術人才匱乏,導致關鍵技術沒有自主知識產權。

  4、投資環境需要優化。

  五、對中國FPD產業發展的思考

  發展中國的FPD產業,需要以下幾點來支撐。

  1、堅持官、產、學、研、用相結合

  以政策為導向,以企業為主體,注重人才培養,強化技術研發,拓展產品市場,帶動產業鏈的均衡發展。

  2、堅持各種創新

  以應用推動技術創新,以合作形成聯合創新,以發明達到自主創新,以互補促進集成創新。

  3、營造良好的市場環境

  實施示范工程,拉動產業發展;加強基礎建設,發展專業服務;完善標準體系,加速成果推廣。

  六、目標與措施

  1、總體發展目標

  發展OLED顯示,推動產業進程,完善產業布局;加強TFT-LCD和PDP的材料、技術和裝備的自主創新,提高材料和裝備的國產化率。建設產業化示范基地和技術研發平臺,形成顯示產品的國家和行業標準,培養主導方向的領軍人物和創新團體,推進顯示產業從“大”到“強”的跨越式發展。

  2、技術保障措施

  ⑴、TFT-LCD技術

  研究支撐產業發展的基礎性技術,使產品多樣化、差異化;開發高分辨率、倍頻驅動、多點觸控和高速響應等技術,獲得幾項突破性專利;實現原材料的國產化。

 ?、?、PDP技術

  改善發光效率,降低功率消耗,提升模組性能;研究材料技術,簡化驅動電路,降低制造成本。

 ?、恰LED技術

  掌握TFT基板的設計與制造,突破AM-OLED產業化瓶頸;開發柔性顯示屏,提高顯示屏的亮度與壽命;研究氧化物TFT基板,減小閾值電壓漂移;研發無掩模板新技術和全印刷顯示屏;自主生產材料與裝備,實現AM-OLED規模量產。

  與此同時,我們還要通過優化管理模式、建立監督機制、合理分配資源、加強宏觀調控等行政措施,來保障目標的圓滿完成。

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