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元器件知識(shí)
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平板顯示專(zhuān)題

關(guān)鍵詞:平板顯示    發(fā)布時(shí)間:2012年2月14日   點(diǎn)擊次數(shù):2057次

在電子信息領(lǐng)域,平板顯示產(chǎn)業(yè)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是兩個(gè)重要的千億美元級(jí)別的產(chǎn)業(yè)。平板顯示產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心支柱產(chǎn)業(yè)之一,融合了光電子技術(shù)、材料技術(shù)、微電子技術(shù)、制造裝備技術(shù)、半導(dǎo)體工程技術(shù)和化學(xué)技術(shù)等,具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉的特點(diǎn),對(duì)完善電子信息產(chǎn)業(yè)配套體系具有顯著的促進(jìn)作用,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有顯著的拉動(dòng)作用。據(jù)估算,房地產(chǎn)業(yè)對(duì)GDP的拉動(dòng)系數(shù)為2.2,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)系數(shù)為2.64,平板顯示產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)系數(shù)高達(dá)4。各國(guó)政府均高度重視平板顯示產(chǎn)業(yè),采用多種模式資助平板顯示技術(shù)的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
日本以政府為主,日本技術(shù)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)NEDO(日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)組織)主導(dǎo),2006年財(cái)政支出2236億日元(約為19億美元),占日本20063.5萬(wàn)億日元全部科研經(jīng)費(fèi)的7%。日本在2008年啟動(dòng)
40英寸以上OLED聯(lián)合攻關(guān)計(jì)劃,投入經(jīng)費(fèi)35億日元。
韓國(guó)以政府支持下的三星等大企業(yè)為主,在2009年啟動(dòng)大面積OLED蒸鍍?cè)O(shè)備開(kāi)發(fā),總投入160億韓元,2009年和2010年又先后啟動(dòng)《韓國(guó)綠色IT國(guó)家戰(zhàn)略》和《顯示器產(chǎn)業(yè)動(dòng)向及應(yīng)對(duì)方案》,分別投入13.7萬(wàn)億韓元和75萬(wàn)億韓元。
美國(guó)和歐洲重點(diǎn)支持軍用顯示,如夜視儀、透明柔性顯示等。美國(guó)在2007年的高功效OLED顯示屏計(jì)劃共投入275萬(wàn)美元,2000-2010年的美國(guó)固體照明(SSL)計(jì)劃(包含LEDOLED)投入5億美元。
我國(guó)是全球最大的電子信息產(chǎn)品制造基地,彩電、手機(jī)、微型計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品的產(chǎn)量居全球第一,全球75%的整機(jī)在中國(guó)制造。在種類(lèi)繁多的電子信息產(chǎn)品中,平板顯示屏都是必不可少的部件,其中彩電所消耗的平板顯示器所占比例最大。但由于大尺寸面板受制于人,不掌握定價(jià)權(quán),平板顯示的短板制約著我國(guó)彩電產(chǎn)業(yè)乃至電子信息產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
因此,發(fā)展我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的平板顯示技術(shù)和產(chǎn)品,對(duì)完善產(chǎn)業(yè)鏈、增強(qiáng)我國(guó)整機(jī)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,我國(guó)的平板顯示產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步形成以京東方、長(zhǎng)虹、TCL等幾家骨干企業(yè)為核心,多點(diǎn)布局、多種技術(shù)共同發(fā)展的格局。平板顯示產(chǎn)業(yè)受到國(guó)家的重點(diǎn)支持,TFT-LCDOLED、PDP被列為十二五期間重點(diǎn)發(fā)展的平板顯示技術(shù)。
本期平板顯示專(zhuān)題從技術(shù)、市場(chǎng)及國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀等多個(gè)角度對(duì)我國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)進(jìn)行梳理和分析,提出發(fā)展我國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)的思路和建議。
 
一、TFT-LCD產(chǎn)業(yè)

1TFT-LCD產(chǎn)業(yè)簡(jiǎn)介

TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶體管)LCDLiquid Crystal Display,液晶顯示器)是有源矩陣類(lèi)型液晶顯示器(Active Matrix LCD,AM-LCD)中的一種。它具有低功耗、輕薄易用、高亮度、高對(duì)比度、高響應(yīng)速度、無(wú)輻射、無(wú)閃爍、適用范圍寬、生產(chǎn)成品率高、易于集成化和更新?lián)Q代等特點(diǎn),目前已成為平板顯示產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)之一。小到智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電子表,大到平板電視、各種尺寸的顯示器,都在大量采用TFT-LCD屏。
TFT-LCD的主要原材料包括液晶、玻璃基板、背光模組、彩色濾光片、偏光片、驅(qū)動(dòng)電路、化學(xué)氣體與材料、外框、各類(lèi)薄膜及其他材料。其中,液晶、玻璃基板、濾光片、偏光片等關(guān)鍵原材料主要掌握在日本、韓國(guó)、德國(guó)、美國(guó)企業(yè)手中。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)生產(chǎn)了全球50%以上的大尺寸TFT-LCD驅(qū)動(dòng)IC,封裝了全球80%以上的大尺寸TFT-LCD驅(qū)動(dòng)IC,并且是背光模組的重要產(chǎn)地。
主流的TFT面板有aSi(amorphous silicon,非晶硅)TFT技術(shù)和LTPSLow Temperature Poly-silicon,低溫多晶硅)TFT技術(shù)。其中大部分采用a-Si TFT制造技術(shù),一些小尺寸產(chǎn)品采用LTPS技術(shù)。LTPS TFTa-Si TFT相比能夠提供更亮、更精細(xì)的畫(huà)面,并且更輕薄、更省電。
目前,液晶顯示已經(jīng)占據(jù)了平板顯示市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,為實(shí)現(xiàn)響應(yīng)速度更快、分辨率更高、色彩更豐富、尺寸更大的顯示屏,企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)仍在不斷開(kāi)發(fā)新的技術(shù),有特殊光電性質(zhì)的無(wú)機(jī)、有機(jī)膜材料,用于液晶分子取向的高分子材料,以及背光LED等新材料。
2)我國(guó)TFT-LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1998年從日本引進(jìn)第一條1代生產(chǎn)線揭開(kāi)了我國(guó)TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史,2003年隨著京東方收購(gòu)韓國(guó)現(xiàn)代電子的液晶業(yè)務(wù),我國(guó)TFT-LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展也步入快車(chē)道,各地生產(chǎn)線項(xiàng)目紛紛上馬,到目前為止已經(jīng)初具規(guī)模,形成了以北京為核心的環(huán)渤海產(chǎn)業(yè)基地;以合肥、南京、蘇州和昆山為核心的長(zhǎng)江三角洲產(chǎn)業(yè)基地;以深圳、廣州為代表的珠江三角洲顯示產(chǎn)業(yè)基地;以成都為核心的西部產(chǎn)業(yè)基地。我國(guó)大陸目前主要TFT-LCD生產(chǎn)企業(yè)有北京京東方、深圳天馬、TCL、南京中電熊貓、江蘇昆山龍騰光電等。
近幾年,京東方、創(chuàng)維、TCL等紛紛投資高世代生產(chǎn)線。
629,京東方8.5代線項(xiàng)目舉行了點(diǎn)亮儀式,項(xiàng)目建成后主要生產(chǎn)26英寸55英寸顯示器和液晶電視用顯示屏,年產(chǎn)值近200億元,結(jié)束了我國(guó)大尺寸液晶顯示屏完全依賴(lài)進(jìn)口的歷史。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前中國(guó)大陸投產(chǎn)的生產(chǎn)線已達(dá)13條,正在建設(shè)以及計(jì)劃建設(shè)的生產(chǎn)線還有5條。新上的生產(chǎn)線大多是8.5代線和7.5代線,產(chǎn)品主要用于大屏幕彩電。


1, 國(guó)內(nèi)已建成及正在建設(shè)中的TFT-LCD生產(chǎn)線(斜體表示正在建設(shè)中)

通過(guò)這幾年的驗(yàn)證,天馬4.5代線、京東方北京5代線、成都4.5代線、合肥6代線都很成功,國(guó)內(nèi)TFT-LCD與國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)差距正在進(jìn)一步縮小。但與此同時(shí),國(guó)內(nèi)同仁也深刻認(rèn)識(shí)到我國(guó)TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的短板,因此對(duì)關(guān)鍵材料和設(shè)備的研發(fā)和資金投入不斷加大。例如,京東方在生產(chǎn)線建設(shè)過(guò)程中,遵循上下游企業(yè)共同發(fā)展的思路,以8.5代線為核心集成上下游20多家配套企業(yè)。這樣做不僅能使整個(gè)產(chǎn)品的成本大幅降低,同時(shí)也促進(jìn)了整個(gè)地區(qū)平板顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)TFT-LCD產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)見(jiàn)表2
2,我國(guó)TFT-LCD產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)


3TFT-LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

全球TFT-LCD正由成長(zhǎng)期向成熟期邁進(jìn),發(fā)展趨勢(shì)是穩(wěn)步擴(kuò)大產(chǎn)能,繼續(xù)擴(kuò)大市場(chǎng),注重開(kāi)拓差異化、個(gè)性化和專(zhuān)用化的顯示市場(chǎng)。在TFT-LCD工藝技術(shù)方面,5代線與8代線、10代線在技術(shù)上沒(méi)有本質(zhì)的差別,基本的工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)十分成熟,產(chǎn)品良率已達(dá)99%,主要的改進(jìn)是利用現(xiàn)有的工藝降低成本,以獲得更大的產(chǎn)能。未來(lái)發(fā)展主要集中在以下四個(gè)方面。
一是進(jìn)一步提高顯示性能,從顯色特性、亮度、對(duì)比度、響應(yīng)速度等方面提供更好的用戶(hù)體驗(yàn),更多地采用LED背光、120Hz驅(qū)動(dòng)等,研發(fā)大尺寸超高分辨率技術(shù)、240Hz驅(qū)動(dòng)、場(chǎng)序顯示等技術(shù)。
二是通過(guò)簡(jiǎn)化工藝和提高良品率來(lái)不斷降低成本,包括光罩減少技術(shù)、GOA(陣列基板行驅(qū)動(dòng),直接將柵極驅(qū)動(dòng)電路制作在陣列基板上)技術(shù)等,光取向技術(shù)也進(jìn)入量產(chǎn)研究階段。
三是通過(guò)功能集成增加產(chǎn)品附加值,如在玻璃基板上集成驅(qū)動(dòng)IC甚至系統(tǒng)IC,采用超薄設(shè)計(jì)和觸摸屏,3D顯示、超高解析度、超寬顯示規(guī)格等。
四是不斷向高世代生產(chǎn)線發(fā)展。中小尺寸TFT-LCD市場(chǎng)增長(zhǎng)將放緩甚至萎縮,今后的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)是能帶來(lái)利潤(rùn)的大尺寸面板,各廠商必須花更多的投資建設(shè)高世代生產(chǎn)線,才能保證在技術(shù)和成本競(jìng)爭(zhēng)力上不落后。

二、PDP產(chǎn)業(yè)

1PDP產(chǎn)業(yè)簡(jiǎn)介
PDPPlasma Display Panel,等離子顯示板)是利用氣體放電的顯示技術(shù),其原理很像日光燈管,屏幕上每一個(gè)密閉的單元(像素)就是一個(gè)小燈管。當(dāng)向單元施加電壓,其間的工作氣體便發(fā)生等離子體放電,產(chǎn)生的紫外線激發(fā)紅綠藍(lán)熒光粉再發(fā)射出紅、綠、藍(lán)三原色可見(jiàn)光組合成圖像。由于氣體放電是在微秒級(jí),這決定了其獨(dú)特的快速響應(yīng)速度,PDP獨(dú)特的顯示技術(shù)及掃描方式?jīng)Q定了其在動(dòng)態(tài)視頻顯示分辨率的優(yōu)勢(shì)明顯;PDP發(fā)光不需要背景光源,因此沒(méi)有視角變化導(dǎo)致色彩偏差和亮度減少,不存在由于背燈的布局造成亮度不均勻性問(wèn)題。這些優(yōu)勢(shì)使得等離子電視色彩飽滿(mǎn)真實(shí),色彩偏差小,寬視角范圍內(nèi)保持高對(duì)比度,運(yùn)動(dòng)圖像清晰度高,長(zhǎng)期觀看不對(duì)人體視覺(jué)造成疲勞,這使PDP成為最早應(yīng)用于大尺寸平板電視的技術(shù)之一。而且,PDP顯示屏不會(huì)出現(xiàn)壞點(diǎn)的問(wèn)題。
PDP產(chǎn)業(yè)上游的原材料包括熒光粉、玻璃基板、電極漿料、ITO(氧化銦錫)、濾光片、驅(qū)動(dòng)IC等,主要掌握在日本和韓國(guó)企業(yè)手中。中游PDP面板制造商主要有松下、三星、LG、長(zhǎng)虹等。下游應(yīng)用產(chǎn)品種類(lèi)則以大型顯示器為主,如電視、大型顯示看板等,制造商包括松下、三星、LG、長(zhǎng)虹等。
早期PDP技術(shù)主要掌握在日本家電企業(yè)中,對(duì)技術(shù)推廣和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)展較為保守,使得韓國(guó)和臺(tái)灣電子企業(yè)在PDP技術(shù)上有明顯的滯后,無(wú)法大規(guī)模跟進(jìn)和擴(kuò)充,一定程度上影響了PDP產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。并且隨著第8、10TFT-LCD面板的投產(chǎn),PDP
50英寸以下平板顯示市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力日趨增大,中國(guó)臺(tái)灣的臺(tái)塑光電、中華映管、達(dá)人科技相繼退出PDP產(chǎn)業(yè)。2007下半年,日本東芝、富士通和板硝子等退出PDP產(chǎn)業(yè),先鋒公司也在20083月放棄PDP面板制造業(yè)務(wù)。

2)我國(guó)PDP產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

從世界范圍看,三家主要PDP屏制造商松下、三星和LG無(wú)一例外都是垂直整合的運(yùn)營(yíng)模式,既生產(chǎn)屏,又生產(chǎn)整機(jī),他們所生產(chǎn)的屏大部分自用,有少量的屏提供給其他彩電企業(yè)。
我國(guó)PDP迅速發(fā)展,2006年長(zhǎng)虹集團(tuán)投資6.75億美元建設(shè)國(guó)內(nèi)首家等離子屏基地,在政府支持下建立中國(guó)PDP區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群。20097月,合肥鑫昊投資約20億人民幣采購(gòu)了產(chǎn)能為150萬(wàn)片/(
42英寸計(jì))的日立4面取生產(chǎn)線,目前該項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始試生產(chǎn)。目前松下和長(zhǎng)虹仍然在持續(xù)進(jìn)行新的產(chǎn)能擴(kuò)張,上海松下將引進(jìn)日本松下生產(chǎn)線,年產(chǎn)將達(dá)到300萬(wàn)片。長(zhǎng)虹將擴(kuò)展產(chǎn)能到300萬(wàn)片/年,在這一輪投資建設(shè)完成之后,我國(guó)國(guó)內(nèi)PDP模組產(chǎn)能將達(dá)到年產(chǎn)600-700萬(wàn)片。
在發(fā)展PDP屏生產(chǎn)的同時(shí),長(zhǎng)虹致力于中國(guó)PDP產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè),先后發(fā)起成立PDP關(guān)鍵材料、關(guān)鍵器件、關(guān)鍵裝備、技術(shù)創(chuàng)新四大本土化聯(lián)盟。材料和器件的配套方面,長(zhǎng)虹將重點(diǎn)推進(jìn)在屏材料成本構(gòu)成中占比較大的玻璃基板、電極漿料、濕化學(xué)產(chǎn)品、玻璃粉、氧化鎂、熒光粉清洗帶、熒光粉、排氣管、乙基纖維素等材料的本土化工作。在加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)廠家合作研發(fā)及本土化配套戰(zhàn)略合作的基礎(chǔ)上,長(zhǎng)虹將重點(diǎn)推進(jìn)在PDP模組成本構(gòu)成中占比較大的功率器件及專(zhuān)用集成電路、電源、背板組件、包裝件、接插件、濾光玻璃、通用元器件等七類(lèi)關(guān)鍵零部件的本土配套工作。預(yù)計(jì)到2012年關(guān)鍵器件的本土化配套率達(dá)90%以上;屏材料的本土化配套率達(dá)80%,將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。
中國(guó)目前有三大等離子產(chǎn)業(yè)群正在建設(shè)之中,包括LG、松下、熊貓?jiān)谌A東地區(qū)的等離子產(chǎn)業(yè)群;日立與安徽鑫昊在華中合作的年產(chǎn)150萬(wàn)片
42英寸等離子面板的生產(chǎn)線;西部地區(qū)則有長(zhǎng)虹的虹歐等離子產(chǎn)業(yè)群。長(zhǎng)虹和華顯高科的基本情況如表3。

3,長(zhǎng)虹和華顯高科的基本情況


3PDP產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

PDP技術(shù)在20世紀(jì)90年代實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后得到一定發(fā)展,目前規(guī)模落后于TFT-LCD。PDP仍有較大技術(shù)潛力,主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
一是PDP的專(zhuān)利數(shù)量遠(yuǎn)少于LCD。據(jù)20104月出版的《中國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《研究報(bào)告》),LCD的專(zhuān)利為20000件,PDP約為5000件,PDP仍有很大的發(fā)展空間。
二是PDP的發(fā)光效率還停留在2 lm/W左右,而日光燈的效率為80-100 lm/W,PDP的發(fā)光效率還有很大的提升空間,有利于大幅降低模組成本和能耗。長(zhǎng)虹通過(guò)組合使用低介電常數(shù)透明介質(zhì)技術(shù)、高Xe(氙)放電氣體技術(shù)、新型MgO(氧化鎂)技術(shù)和高光效熒光粉技術(shù),光效達(dá)到2.2 lm/W,50PDP電視的功耗可降到200W左右,可使用成本更低的驅(qū)動(dòng)電路和電源,提高整機(jī)的可靠性和EMI性能。
三是將占成本70%以上的器件、結(jié)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)一體化的設(shè)計(jì)和制造。
PDP廠商在氣體、開(kāi)口率、電極結(jié)構(gòu)、障壁結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電路等方面還在不斷進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā),向低功耗、低成本、高分辨率、高畫(huà)質(zhì)、綠色環(huán)保方向努力。PDP屏是呈現(xiàn)3D影像的較佳載體,3D技術(shù)的不斷成熟以及市場(chǎng)份額的不斷擴(kuò)大,使等離子電視發(fā)展迎來(lái)新的契機(jī)。
TFT-LCD相比,PDP技術(shù)的主要問(wèn)題是難以實(shí)現(xiàn)高分辨率,因此在高分辨率和中小尺寸上難以和TFT-LCD競(jìng)爭(zhēng),將主攻
50英寸以上的顯示應(yīng)用。此外,三星、LG等國(guó)際大廠把發(fā)展重點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)向OLED,對(duì)PDP的投入有限,各廠商的技術(shù)互換性差,無(wú)法形成合力,制約PDP的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

三、    OLED產(chǎn)業(yè)

1OLED產(chǎn)業(yè)簡(jiǎn)介

OLEDOrganic Light-Emitting Diode,有機(jī)發(fā)光二極管)又稱(chēng)為OELOrganic Electro Luminescence,有機(jī)電激發(fā)光),是指有機(jī)半導(dǎo)體材料和有機(jī)發(fā)光材料在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下,通過(guò)載流子注入和復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的技術(shù)。其原理是用ITO玻璃透明電極和金屬電極分別作為器件的陽(yáng)極和陰極,在一定電壓驅(qū)動(dòng)下,電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極注入到電子傳輸層和空穴傳輸層,然后分別遷移到發(fā)光層,相遇后形成激子使發(fā)光分子激發(fā),后者經(jīng)過(guò)輻射后發(fā)出可見(jiàn)光。輻射光可從ITO一側(cè)觀察到,金屬電極膜同時(shí)也起了反射層的作用。
因此,OLED在結(jié)構(gòu)上比TFT-LCD簡(jiǎn)單,不需要背光、濾光片、偏光片和保護(hù)層,具有亮度高、色域?qū)挕⒐男〉葍?yōu)點(diǎn),而且可制作輕薄和柔性顯示器。我國(guó)平板顯示專(zhuān)家曾就何種技術(shù)最有希望成為下一代主流平板顯示技術(shù)做過(guò)調(diào)查,參與調(diào)查的數(shù)十家企業(yè)和專(zhuān)家多數(shù)認(rèn)為非OLED莫屬。
韓國(guó)、日本均把OLED做為下一代顯示技術(shù)予以重點(diǎn)推進(jìn)。2010年,韓國(guó)政府推出了《顯示器產(chǎn)業(yè)動(dòng)向及應(yīng)對(duì)方案》,明確OLED發(fā)展目標(biāo)是到2013年率先量產(chǎn)AMOLED顯示面板。2010年,韓國(guó)政府投資75萬(wàn)億韓元,將現(xiàn)有的第5.5AM OLED面板垂直和水平的涂層工藝轉(zhuǎn)換成垂直和水平連接型的工藝技術(shù)。同年還投資10億韓元用于核心有機(jī)材料的開(kāi)發(fā)。民間資本預(yù)計(jì)將在20102013年間投資10萬(wàn)億韓元,用于AMOLED面板的生產(chǎn)設(shè)備投資。
OLED與幾種顯示技術(shù)的對(duì)比見(jiàn)表4

4,OLED與其他顯示技術(shù)的對(duì)比

OLED顯示技術(shù)依據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同,分為無(wú)源驅(qū)動(dòng)OLEDPassive Matrix OLED,簡(jiǎn)稱(chēng)PMOLED)和有源驅(qū)動(dòng)OLEDActive Matrix OLED,簡(jiǎn)稱(chēng)AMOLED)兩種。與PMOLED相比,AMOLED具有更多的優(yōu)勢(shì)。AMOLED采用制備有TFT(薄膜晶體管)圖形的背板作為顯示基板,因此可以獲得更大的顯示容量、更優(yōu)的顯示質(zhì)量、更長(zhǎng)的壽命。在節(jié)能方面,一臺(tái)
40英寸的大尺寸AMOLED電視,功耗將在100瓦以下,而且因?yàn)槭亲园l(fā)光,實(shí)際使用功耗還會(huì)更低。因此,AMOLED被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的下一代平板顯示技術(shù)之一。
雖然國(guó)際上OLED研發(fā)的單位較多,但核心技術(shù)主要掌握在歐美手中,尤其是高分子/聚合物OLED和柔性OLED方面的核心技術(shù)。主要包括三家公司:Universal Display Corp. (UDC)、Cambridge Display Technologies Ltd.(CDT)、Eastman Kodak,這三家公司掌握了OLED的大部分專(zhuān)利。
OLED產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面,三星和LG走在前列。三星在便攜式產(chǎn)品所用的AMOLED市場(chǎng)上一枝獨(dú)秀,其5.5代線、4.5代線和舊線的產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的35.1%、17.2%19.5%,LGD的新線和舊線的產(chǎn)能占2.4%5%,臺(tái)灣企業(yè)的產(chǎn)能占15.3%,其他日本企業(yè)占4.5%。Sony2011年推出了
17英寸25英寸的專(zhuān)業(yè)級(jí)AMOLED顯示器。LG2010年小批量量產(chǎn)15英寸AMOLED電視機(jī),準(zhǔn)備于2013年在新的8.5代線上量產(chǎn)31英寸AMOLED電視機(jī)。三星等企業(yè)還推出了半透明的OLED屏,這是其他顯示技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。臺(tái)灣地區(qū)的萊寶,日本的TMD、先鋒和TDK等公司的AMOLED也已形成規(guī)模。全球OLED生產(chǎn)線達(dá)到24條以上,其中日本6條,韓國(guó)5條,中國(guó)大陸2條,臺(tái)灣地區(qū)11條。
目前,AMOLED采用LTPS基板,今后將轉(zhuǎn)向金屬氧化物TFT。金屬氧化物TFT具有更薄,投資成本低的優(yōu)勢(shì),三星、LG和友達(dá)光電都在投資開(kāi)發(fā)這種產(chǎn)品。三星、LG計(jì)劃在8代線的AMOLED上使用這種基板。

2)我國(guó)OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)在OLED技術(shù)方面的研究起步并不晚,1991年,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有人開(kāi)始研究OLED。到目前為止,已經(jīng)有30多家高校和研究所在從事OLED的研發(fā)工作,其中包括吉林大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、華南理工大學(xué)、北京大學(xué)等,在機(jī)理研究、材料開(kāi)發(fā)、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面做了很多工作,尤其是在材料和工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)方面取得了很大進(jìn)展。從2000年起,國(guó)內(nèi)已有北京、上海、長(zhǎng)春、深圳、東莞等地的多家公司開(kāi)始介入OLED產(chǎn)業(yè),主要有維信諾、四川虹視、信利、廣東中顯、吉林環(huán)宇、彩虹平板顯示公司等。
AMOLED70%的原材料和工藝與TFT-LCD相同或近似,如玻璃基板、刻蝕設(shè)備、表面處理材料等,但是不需要濾光片和偏光片,在結(jié)構(gòu)上較為簡(jiǎn)單。AMOLED關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)背板仍需要TFT進(jìn)行驅(qū)動(dòng),其制造過(guò)程與現(xiàn)有的TFT-LCD陣列工藝和模組工藝在大部分的設(shè)備與技術(shù)方面均可共用,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有TFT-LCD生產(chǎn)線少量的改造和設(shè)備的增添就能滿(mǎn)足未來(lái)AMOLED產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。TFT-LCD企業(yè)向AMOLED生產(chǎn)過(guò)渡,具有工藝和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。因此,很多TFT-LCD制造商都在逐步轉(zhuǎn)向OLED,包括臺(tái)灣的友達(dá)光電,國(guó)內(nèi)的京東方和長(zhǎng)虹。
維信諾的OLED技術(shù)來(lái)源于清華大學(xué)。清華大學(xué)1996年開(kāi)始研究OLED2001年北京維信諾科技有限公司在清華大學(xué)OLED項(xiàng)目組的基礎(chǔ)上成立,2002年建立國(guó)內(nèi)第一條OLED生產(chǎn)線。維信諾已經(jīng)掌握OLED材料、器件、工藝和驅(qū)動(dòng)等技術(shù),設(shè)計(jì)了一種新型的單一顏色混合主體多發(fā)光層器件結(jié)構(gòu),有效調(diào)控了載流子復(fù)合區(qū)域,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高效率和長(zhǎng)壽命。其他OLED廠商采用單層單主體發(fā)光層或雙層單主體發(fā)光層,前者效率和壽命都比較短,后者效率高但壽命短。
2007年,長(zhǎng)虹投資3.6億元成立虹視顯示技術(shù)有限公司,進(jìn)入OLED產(chǎn)業(yè)。2008年,長(zhǎng)虹投資7億元,建設(shè)OLED屏生產(chǎn)線,形成年產(chǎn)1200萬(wàn)片OLED屏的生產(chǎn)能力,產(chǎn)品以PMOLED為主,主要用于手機(jī)。技術(shù)來(lái)自長(zhǎng)虹收購(gòu)并控股的韓國(guó)ORION OLED(歐麗安)公司。后期工程以AMOLED和用于電視的OLED產(chǎn)品為主。
依托成都第4.5TFT-LCD生產(chǎn)線,京東方已開(kāi)始AMOLED生產(chǎn)線改造,同時(shí)積極推進(jìn)AMOLED高世代線的布局。預(yù)計(jì)年內(nèi),京東方就可以推出供手機(jī)等移動(dòng)終端用的LTPS(低溫多晶硅)顯示面板;在未來(lái)35年內(nèi),還將陸續(xù)推出用于電腦顯示器和電視機(jī)的AMOLED面板。
彩虹位于佛山順德的2.5AMOLED生產(chǎn)線是國(guó)內(nèi)最先投產(chǎn)AMOLED的生產(chǎn)線。安徽華夏電子有限公司和合肥工業(yè)大學(xué)光電技術(shù)研究院聯(lián)合,成功開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代平板顯示技術(shù)OLED基片及應(yīng)用組件產(chǎn)品,并制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),申報(bào)兩項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利,兩項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利獲授權(quán)。
我國(guó)的OLED關(guān)鍵材料產(chǎn)業(yè)剛剛起步。西安瑞聯(lián)、維信諾、吉林奧來(lái)德等開(kāi)發(fā)的新型有機(jī)發(fā)光材料,南玻、萊寶的導(dǎo)電玻璃,清華大學(xué)微電子所、浙江仕蘭、深圳天利半導(dǎo)體的驅(qū)動(dòng)IC,三利子的偏光片,浙江天晶光電、浙江京東方的封裝片都已取得一定進(jìn)展,但總體的國(guó)產(chǎn)化配套率不足20%。
我國(guó)還沒(méi)有可以生產(chǎn)成套OLED生產(chǎn)設(shè)備的制造商,關(guān)鍵設(shè)備以及整套設(shè)備的系統(tǒng)化技術(shù)等掌握在日本、韓國(guó)和歐洲企業(yè)手中。ITO玻璃、光刻膠、吸氣劑、封裝用的紫外固化膠等也不同程度存在類(lèi)似問(wèn)題。由于TFT技術(shù)發(fā)展滯后,我國(guó)在AMOLED的生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)方面難度較大。
雖然在產(chǎn)業(yè)化方面與國(guó)外還有差距,但我國(guó)在PMOLED上已經(jīng)具備一定國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,特別是成本和良率已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)發(fā)展OLED的一個(gè)有利因素是三星、LGSony等國(guó)際大廠的OLED專(zhuān)利數(shù)量還比較有限。據(jù)CSIP20107月對(duì)美國(guó)OLED專(zhuān)利的統(tǒng)計(jì),三星有1218件專(zhuān)利,Sony294件專(zhuān)利,錸寶有89件專(zhuān)利,維信諾有9件專(zhuān)利,而各個(gè)企業(yè)在液晶上的專(zhuān)利有3萬(wàn)件。因此,國(guó)內(nèi)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在技術(shù)創(chuàng)新上的空間比較大,受到的約束比較少,有可能發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)。

3OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
今后5-10年,OLED市場(chǎng)的成長(zhǎng)動(dòng)力主要來(lái)自于中小尺寸的AMOLED被大量應(yīng)用在手機(jī)和便攜式數(shù)碼產(chǎn)品上。隨著大尺寸AMOLED屏制造技術(shù)的成熟和良率的穩(wěn)步提高,將來(lái)會(huì)應(yīng)用到大屏幕電視機(jī)上。但由于大尺寸OLED屏的量產(chǎn)技術(shù)還有不確定性,良率提升和成本下降的速度會(huì)比較慢,預(yù)計(jì)TFT-LCD在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍是平板顯示的主流技術(shù)。
OLED具有可作為面光源、節(jié)能、輕薄、可實(shí)現(xiàn)柔性顯示等特點(diǎn),被認(rèn)為是非常有潛力的下一代照明技術(shù)。Philips、GE、夏普、東芝、三菱電子、OsramNEC照明、松下、日立照明、維信諾等都在積極開(kāi)展OLED的照明研究,在發(fā)光效率、產(chǎn)品壽命上不斷取得進(jìn)展,陸續(xù)推出具價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的OLED照明產(chǎn)品。GE的液體涂布技術(shù)有望大幅降低制造成本。由于照明對(duì)色域、壞點(diǎn)、可靠性、壽命的要求較平板顯示要低,OLED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊。因此,發(fā)展OLED是一舉兩得的事情,對(duì)平板顯示和照明兩個(gè)產(chǎn)業(yè)都有重大的推動(dòng)作用。
目前,OLED技術(shù)已經(jīng)初步滿(mǎn)足實(shí)用化的要求,在材料、彩色化、大尺寸、柔性顯示、照明方面還有很大的發(fā)展空間。OLED將沿中小尺寸大尺寸超大尺寸、無(wú)源有源、硬屏軟屏的方向發(fā)展。

四、電子紙產(chǎn)業(yè)

1)電子紙產(chǎn)業(yè)簡(jiǎn)介
電子紙技術(shù)是針對(duì)用于電子書(shū)閱讀器等應(yīng)用的平板顯示技術(shù)的一種統(tǒng)稱(chēng),主要有以下幾種技術(shù)方案:電泳顯示技術(shù)(EPD)、膽固醇液晶顯示技術(shù)(Ch-LCD)、雙穩(wěn)態(tài)向列項(xiàng)液晶技術(shù)、電潤(rùn)濕顯示技術(shù)(EWD)、電流體顯示技術(shù)(EFD)、干涉調(diào)制技術(shù)(iMod)。其中,微膠囊電泳顯示技術(shù)(EPD)最具代表性,已量產(chǎn)多年,工藝成熟、成本低、性能高,與傳統(tǒng)紙張的形態(tài)最為接近。
電子紙有以下幾個(gè)特點(diǎn):
一是省電節(jié)能。電子紙具有雙穩(wěn)態(tài)性,只有在驅(qū)動(dòng)(寫(xiě))的時(shí)候才消耗極小的電流,顯示靜態(tài)圖形不消耗電流,也不需要背光。
二是光學(xué)類(lèi)紙性。電子紙靠反射光線顯示內(nèi)容,可在戶(hù)外和陽(yáng)光下閱讀,視角可以達(dá)到
180,人眼的閱讀感受與傳統(tǒng)紙張十分接近,不閃爍,眼鏡不易疲勞。
三是超薄,可彎曲。電泳顯示電子紙薄膜的厚度接近紙張,可以選擇柔性基材的背板,制作超薄和柔性顯示屏,具有良好的可攜帶性和抗撞擊能力。
電泳式電子紙的基本原理是:不同顏色帶電粒子在電場(chǎng)作用下向上或向下移動(dòng),在外界光線的照射下顯示出文字和圖像。電泳式電子紙是雙穩(wěn)態(tài)顯示,狀態(tài)不轉(zhuǎn)換時(shí)不耗電,顯示內(nèi)容可以連續(xù)幾個(gè)月保持不變,視角可以達(dá)到180°。表5是幾種電泳式電子紙技術(shù)的對(duì)比。
5,基于電泳技術(shù)的主要EPD對(duì)比
 
廣州奧熠公司的微膠囊封裝電泳技術(shù)是與中山大學(xué)共同開(kāi)發(fā)的,是目前幾種平板顯示技術(shù)當(dāng)中僅有的由我國(guó)企業(yè)自主研發(fā)的技術(shù),其特點(diǎn)是:采用非正負(fù)電的雙粒子結(jié)構(gòu),兩種粒子不易結(jié)合,穩(wěn)定性高;黑色顯示粒子不采用炭黑,而是獨(dú)特的無(wú)機(jī)化合物;采用自主研發(fā)的工藝制程,工藝簡(jiǎn)單,成本低。
目前,電泳型電子紙的主要缺點(diǎn)是:需要用彩色濾光片顯示彩色圖像,圖像質(zhì)量較差,刷新率低,不能顯示動(dòng)態(tài)視頻。
mirasol是完全不同于TFT-LCD、PDPOLED等技術(shù),以MEMS技術(shù)來(lái)控制每個(gè)iMod顯示器單元的顏色。iMod裝置自1990年代中期,由邁爾斯 (Mark Miles)及拉森 (Erik J.Larson)所成立的伊利頓公司 (Iridigm) 持續(xù)研發(fā),數(shù)年后由高通完全收購(gòu),到200410月時(shí)成為高通光電部門(mén)。這種技術(shù)的基本原理是:利用兩個(gè)表面之間的空氣間隙中光反射形成干涉,通過(guò)控制空氣氣隙的大小,可產(chǎn)生不同的顏色。每個(gè)iMod單元是一個(gè)微電機(jī)系統(tǒng),包含兩個(gè)導(dǎo)電電極,即在玻璃基材上的薄膜層疊電機(jī)和懸浮在上面的反射隔膜電極,中間是空氣;在一個(gè)偏置電壓的作用下,反射隔膜將保持兩種穩(wěn)定狀態(tài)中的一種:開(kāi)放狀態(tài)時(shí)反射一種顏色,折疊狀態(tài)時(shí)完全吸收光線(黑色)。mirasol顯示器是電容性的,需要加偏置電壓才能工作,工作電流很小。
高通公司在2008年對(duì)外展示了基于MEMS技術(shù)的mirasol顯示器。這種顯示器的功耗只有TFT1/6,可顯示彩色畫(huà)面和視頻,但彩色畫(huà)面發(fā)暗,可支持30fps的視頻。
其他電子紙技術(shù)或基本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,或應(yīng)用的量非常小,在此不多做介紹。
除顯示材料外,實(shí)現(xiàn)完整的電子紙應(yīng)用還需要透明保護(hù)膜、透明導(dǎo)電薄膜、基板、鋁箔保護(hù)膜等材料。由于不需要控制顯示亮度、顏色、視角等,電子紙對(duì)其他材料的要求比較低。控制IC比較成熟,供應(yīng)商有Marvell、EPSON、Freescale、瑞芯微、君正等。驅(qū)動(dòng)IC采用LDO,技術(shù)非常成熟,供應(yīng)商也非常多。
電子紙產(chǎn)業(yè)鏈的中游是顯示屏生產(chǎn)企業(yè),主要有富士康、天馬微電子等。下游是電子書(shū)閱讀器整機(jī)廠商,主要有Sony、亞馬遜、漢王、盛大文學(xué)、上海世紀(jì)出版集團(tuán)、紐曼、愛(ài)國(guó)者等。

2)我國(guó)電子紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

實(shí)現(xiàn)電子紙材料產(chǎn)業(yè)化的國(guó)內(nèi)企業(yè)只有廣州奧熠電子,該公司的電子紙材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,采用旋涂的方式生產(chǎn)成卷的電子紙軟基材,產(chǎn)品良率約40%,在性能和成本上尚不具備足夠競(jìng)爭(zhēng)力,其材料在紐曼的電子書(shū)上獲得應(yīng)用。此外,奧熠還與合作伙伴開(kāi)發(fā)了價(jià)格標(biāo)簽、廣告牌、電子表、顯示智能卡等應(yīng)用,積極進(jìn)行電子紙的市場(chǎng)推廣。
控制IC的供應(yīng)商有瑞芯微、君正,君正的芯片還因漢王的電子書(shū)而一炮走紅;驅(qū)動(dòng)IC的供應(yīng)商有上海貝嶺、杭州士蘭等;顯示屏的制造商主要是深圳天馬微電子;整機(jī)廠商包括漢王、紐曼、愛(ài)國(guó)者等。
3)電子紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
與其他平板顯示技術(shù)相比,目前電子紙的應(yīng)用領(lǐng)域比較單一,主要用在電子書(shū)閱讀器上,市場(chǎng)容量有限,2010年全球電子書(shū)的銷(xiāo)量約為1000萬(wàn)部,制約了我國(guó)電子紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而且電子書(shū)受到平板電腦的沖擊,市場(chǎng)增長(zhǎng)開(kāi)始放緩。另外,電子書(shū)的發(fā)展,不僅取決于電子紙材料、顯示屏制造商和整機(jī)制造商,還需要得到內(nèi)容服務(wù)商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的大力支持。Kindle在美國(guó)的成功,很大程度上是因?yàn)楹途W(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行捆綁,用戶(hù)能夠非常方便地下載圖書(shū)和付費(fèi)。亞馬遜的大量圖書(shū)資源,可以滿(mǎn)足讀者多方面的閱讀需求。而國(guó)內(nèi)的電子書(shū)企業(yè)只有幾十萬(wàn)本的圖書(shū)存量,缺乏良好的版權(quán)保護(hù)和購(gòu)買(mǎi)付費(fèi)機(jī)制,影響到電子書(shū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,進(jìn)而影響電子紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
二是國(guó)內(nèi)外的電子紙廠商比較少,在研發(fā)和市場(chǎng)推廣上的投入有限,使得產(chǎn)品良率和工藝成熟度的提升速度較慢。
在技術(shù)上,電子紙的發(fā)展重點(diǎn)是研發(fā)低成本的卷對(duì)卷印刷技術(shù),提高響應(yīng)速度,研究彩色化技術(shù),實(shí)現(xiàn)彩色圖片和視頻的顯示。
未來(lái)電子紙要獲得更廣泛的應(yīng)用,還需在工業(yè)和消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用上進(jìn)行不斷拓展,如廣告牌、顯示標(biāo)簽、帶顯示功能的智能卡等。這需要整機(jī)廠商和材料廠商密切配合,不斷以新型應(yīng)用推進(jìn)電子紙向各種應(yīng)用進(jìn)行滲透。

五、我國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)的主要問(wèn)題

1)規(guī)模和資金實(shí)力弱
與國(guó)際大廠商相比,我國(guó)平板企業(yè)在規(guī)模和資金上的差距較大。以TFT-LCD為例,三星電子、LGD、奇美、友達(dá)和夏普是全球最大的5TFT-LCD面板制造商,這5家公司的出貨面積和出貨金額占到全球總量的近90%,每家企業(yè)在固定資產(chǎn)上的累積投資都超過(guò)百億美元,具有完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈、很強(qiáng)的規(guī)模效益和成本優(yōu)勢(shì)。我國(guó)企業(yè)在規(guī)模、資金上與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上,導(dǎo)致在研發(fā)和設(shè)備投入、供應(yīng)鏈管理及凈資產(chǎn)等方面的巨大差距,而且這種差距很難在短時(shí)期內(nèi)縮小。與TFT-LCD類(lèi)似,松下、三星、LGPDP領(lǐng)域保持領(lǐng)先,三星、LG、SonyOLED領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。

2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理
目前,TFT-LCDPDP技術(shù)進(jìn)入低端產(chǎn)品過(guò)剩、高端產(chǎn)品制勝的階段,而國(guó)內(nèi)企業(yè)缺乏高端產(chǎn)品技術(shù),制約企業(yè)贏利能力的增強(qiáng)及研發(fā)投入的擴(kuò)大。據(jù)DisplaySearch預(yù)測(cè),從2009年至2015年,TFT-LCD面板的出貨額年均增長(zhǎng)率可能僅有1%,中小尺寸LCD面板市場(chǎng)開(kāi)始萎縮,只有大尺寸面板市場(chǎng)仍在增長(zhǎng)。到2012年,40寸及以上面板的出貨量將占50%以上,70%以上的面板將在6代及以上的高世代生產(chǎn)線上生產(chǎn),但我國(guó)還沒(méi)有完全掌握大尺寸LCD面板的生產(chǎn)技術(shù),在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。三星、LG、友達(dá)光電等企業(yè)正大力投資建設(shè)AMOLED生產(chǎn)線,率先占據(jù)高利潤(rùn)的移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng),我國(guó)僅在PMOLED上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,主要生產(chǎn)中低端的小尺寸屏,還沒(méi)有成熟的AMOLED產(chǎn)品。

3)關(guān)鍵材料、設(shè)備和技術(shù)受制于人
我國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)所需的關(guān)鍵上游原材料和設(shè)備大多掌握在日、韓、美、歐企業(yè)手中,國(guó)內(nèi)企業(yè)不掌握核心技術(shù)和定價(jià)權(quán),多是在進(jìn)行加工和生產(chǎn),賺點(diǎn)辛苦的加工費(fèi)。這種情況并非平板顯示產(chǎn)業(yè)所獨(dú)有,而是國(guó)內(nèi)很多其他產(chǎn)業(yè)的通病。如TFT-LCD所需的液晶、玻璃基板、彩色濾光片、偏光片多掌握日本、韓國(guó)、美國(guó)和臺(tái)灣企業(yè)手中,刻蝕機(jī)、曝光機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備等掌握在日本、荷蘭和美國(guó)企業(yè)手中;PDP所需的熒光粉、濾光片、玻璃基板掌握在日本、韓國(guó)和美國(guó)企業(yè)手中;OLED所需的發(fā)光材料、玻璃基板、蒸鍍和旋涂設(shè)備掌握在歐洲、美國(guó)、日本、韓國(guó)企業(yè)手中。在專(zhuān)利方面,我國(guó)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的專(zhuān)利數(shù)只占全球平板顯示專(zhuān)利的2%左右。
不掌握定價(jià)權(quán),只能被動(dòng)地接受?chē)?guó)外企業(yè)的報(bào)價(jià),大大壓縮了國(guó)內(nèi)企業(yè)的盈利空間,而且還受到國(guó)外企業(yè)的專(zhuān)利費(fèi)和價(jià)格戰(zhàn)的雙重打壓,出現(xiàn)國(guó)內(nèi)面板企業(yè)虧損,國(guó)外上游材料和設(shè)備廠商賺錢(qián)的情況。
上游的材料和設(shè)備往往是產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新的源泉,掌握了這些先進(jìn)技術(shù),才能掌握發(fā)展的主動(dòng)權(quán),不至于被牽著鼻子走。近年來(lái),我國(guó)企業(yè)在原材料上取得一定進(jìn)展,但產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量與國(guó)外廠商還有較大差距,應(yīng)用的規(guī)模和范圍有限。

4)產(chǎn)業(yè)鏈整合度低
我國(guó)面板企業(yè)的內(nèi)部配套少,原材料和零組件需要大量向供應(yīng)商采購(gòu),既加大了采購(gòu)成本,又存在供貨不及時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。這其中有國(guó)內(nèi)配套企業(yè)分散,外商獨(dú)資或合資企業(yè)多等原因,也有下游面板企業(yè)的規(guī)模和資金有限,很難通過(guò)控股的方式對(duì)上游企業(yè)進(jìn)行整合的原因。
在產(chǎn)業(yè)鏈整合方面,韓國(guó)和臺(tái)灣企業(yè)為我們做了成功示范。如三星通過(guò)垂直整合建立供應(yīng)鏈,與康寧合資生產(chǎn)玻璃基板,彩色濾光片、驅(qū)動(dòng)IC、靶材、擴(kuò)散膜、反射膜、PET膜等零組件和材料逐步做到內(nèi)部供應(yīng),提高了企業(yè)的成本控制能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。友達(dá)光電對(duì)一些上游零組件廠進(jìn)行控股,投資生產(chǎn)濾光片的臺(tái)灣凸版和達(dá)虹、生產(chǎn)偏光板的達(dá)信、生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)IC的瑞鼎科技、生產(chǎn)背光模組的奈普和輔洋、生產(chǎn)CCFL燈管的威力盟。臺(tái)灣的群創(chuàng)并購(gòu)奇美和統(tǒng)寶,組建的新奇美在規(guī)模和實(shí)力上超過(guò)友達(dá)光電。
在臺(tái)灣地區(qū)的南科液晶園區(qū),其產(chǎn)業(yè)配套率中,玻璃基板為92%、偏光片為73%、彩色濾光片為83%、背光模塊為97%、驅(qū)動(dòng)IC78%,但國(guó)內(nèi)液晶生產(chǎn)線的本地配套率僅徘徊在30%左右。僅運(yùn)輸成本一項(xiàng),國(guó)內(nèi)企業(yè)就比臺(tái)灣、韓國(guó)、日本企業(yè)高出不少。
這種情況在近兩年有所改善,面板企業(yè)紛紛涉足上游的原材料和零組件。如海信和京東方投資生產(chǎn)LED背光模組,長(zhǎng)虹聯(lián)合20余家企業(yè)開(kāi)發(fā)PDP配套產(chǎn)品。在產(chǎn)業(yè)布局上,合肥、昆山等平板產(chǎn)業(yè)園區(qū)注重引入相關(guān)配套企業(yè)。

六、我國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建議

1)加強(qiáng)區(qū)域規(guī)劃,規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)
我國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)正處于規(guī)?焖贁U(kuò)張的階段,合肥、南京、昆山等城市紛紛提出打造平板顯示產(chǎn)業(yè)的設(shè)想,規(guī)劃了宏大的投資計(jì)劃和產(chǎn)值目標(biāo),一定程度上存在盲目上項(xiàng)目、搶投資的情況,對(duì)產(chǎn)業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)則多少有些估計(jì)不足。在政府的鼓勵(lì)下,京東方、天馬、TCL、創(chuàng)維等面板和彩電企業(yè)紛紛建設(shè)高世代液晶面板生產(chǎn)線,投資規(guī)模不斷膨脹。
對(duì)此,行業(yè)主管部門(mén)應(yīng)保持清醒的頭腦,加強(qiáng)地區(qū)之間的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)全國(guó)一盤(pán)棋,進(jìn)行統(tǒng)籌考慮,避免投資失誤和浪費(fèi)。將原材料、零組件、加工設(shè)備和測(cè)試儀器的配套企業(yè)圍繞面板企業(yè)進(jìn)行集聚,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同與互動(dòng),形成良好的創(chuàng)新氛圍,降低交通、物流和溝通成本。強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線的產(chǎn)業(yè)配套,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
臺(tái)灣在半導(dǎo)體和平板顯示上已經(jīng)形成很大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,尤其是擁有除玻璃基板之外的全部TFT-LCD上游產(chǎn)業(yè)鏈,背光模組、驅(qū)動(dòng)IC、偏光板、濾光片等中上游產(chǎn)品的產(chǎn)能和技術(shù)實(shí)力居于前列。國(guó)內(nèi)平板顯示產(chǎn)業(yè)園區(qū)應(yīng)針對(duì)國(guó)內(nèi)暫時(shí)無(wú)法配套的原材料和零組件,優(yōu)先引進(jìn)臺(tái)灣的相關(guān)企業(yè),在核心面板企業(yè)周?chē)纬僧a(chǎn)業(yè)集聚,發(fā)揮整體協(xié)同和規(guī)模效應(yīng),盡快加快完善國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈。
另一方面,各種技術(shù)在不斷升級(jí)和相互更迭,技術(shù)方向的選擇面臨風(fēng)險(xiǎn)。如1984年,為打破日本企業(yè)在顯像管和熒光粉等上游產(chǎn)品上的壟斷地位,我國(guó)實(shí)施了彩電國(guó)產(chǎn)化一條龍工程,引進(jìn)為彩電配套的電子元器件生產(chǎn)線280多條。但我國(guó)彩電企業(yè)沒(méi)有把握住向平板顯示轉(zhuǎn)移的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),平板電視替代CRT電視的時(shí)間表比專(zhuān)家們預(yù)計(jì)的提前了5年。戰(zhàn)略選擇上的失誤使我國(guó)錯(cuò)失在早期發(fā)展平板顯示產(chǎn)業(yè)的大好機(jī)會(huì)。
因此,政府應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo),避免繼續(xù)投資建設(shè)低端產(chǎn)品的生產(chǎn)線,將資金向國(guó)內(nèi)無(wú)法生產(chǎn)的配套原材料上引導(dǎo),向發(fā)展前景更好的OLED上引導(dǎo),向基礎(chǔ)研究、工藝技術(shù)研發(fā)上引導(dǎo),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)平板顯示技術(shù)的前瞻性研究,規(guī)劃產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線,規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和專(zhuān)利陷阱。

2)扶持龍頭企業(yè),加強(qiáng)資本市場(chǎng)支持

隨著成本、價(jià)格、產(chǎn)品性能等方面的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,規(guī)模效應(yīng)成為影響企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。國(guó)際經(jīng)驗(yàn)也表明,發(fā)展平板顯示產(chǎn)業(yè)應(yīng)以做大企業(yè)規(guī)模,擴(kuò)大生產(chǎn)線數(shù)量和完善產(chǎn)業(yè)鏈為基礎(chǔ)。平板顯示產(chǎn)業(yè)門(mén)檻高,風(fēng)險(xiǎn)大,各種資源集中到大企業(yè)手中才能形成規(guī)模效應(yīng),通過(guò)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的整合實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的目的,從而創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
應(yīng)在國(guó)家層面進(jìn)一步加大對(duì)龍頭企業(yè)的扶持力度,支持關(guān)鍵裝備與材料的研發(fā)和國(guó)產(chǎn)化。鼓勵(lì)和促進(jìn)面板企業(yè)間的兼并重組或形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,發(fā)揮群體優(yōu)勢(shì)與韓、日、臺(tái)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。
把握好國(guó)際平板顯示產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機(jī)遇,與外商開(kāi)展全方位合作,如合資建廠、技術(shù)引進(jìn)、戰(zhàn)略合作等方式降低材料成本,保證關(guān)鍵材料供給。積累自身的技術(shù)實(shí)力,通過(guò)國(guó)家的科技專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),突破上游的關(guān)鍵材料和設(shè)備瓶頸,掌握發(fā)展主動(dòng)權(quán)。
加強(qiáng)國(guó)家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃和組織協(xié)調(diào),參照軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策,免征原材料、關(guān)鍵器件、設(shè)備的關(guān)稅和進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅。
加強(qiáng)資本市場(chǎng)對(duì)平板顯示產(chǎn)業(yè)的支持。平板顯示是一個(gè)高投入、高產(chǎn)出,對(duì)資金需求極高的產(chǎn)業(yè)。例如為了開(kāi)發(fā)大屏幕有源矩陣液晶顯示屏,國(guó)際一些主要公司的投資已超過(guò)500億美元,過(guò)去7年,全球TFT-LCD產(chǎn)業(yè)累計(jì)投資達(dá)到620億美元,而且目前投資力度仍未減弱。三星、LGD、奇美、友達(dá)等大廠都經(jīng)歷了比較長(zhǎng)時(shí)間的虧損,經(jīng)過(guò)幾番整合之后成為行業(yè)巨頭。沒(méi)有資本市場(chǎng)的支持,平板產(chǎn)業(yè)是無(wú)法發(fā)展,企業(yè)是無(wú)法做大的。在這方面,臺(tái)灣的友達(dá)光電是一個(gè)成功的實(shí)例。友達(dá)光電是臺(tái)灣聯(lián)友光電與達(dá)基科技在2001年合并組成的,累計(jì)融資總額超過(guò)1500億元新臺(tái)幣,其一連串資本運(yùn)作為企業(yè)的做大提供了堅(jiān)實(shí)的資金保障,使其能夠通過(guò)投資控股上游零組件廠的方式進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈整合。

3)加強(qiáng)基礎(chǔ)研發(fā),拓寬技術(shù)來(lái)源
平板顯示技術(shù)之間有著很強(qiáng)的技術(shù)傳承性和大量的共性技術(shù),如高遷移率TFT技術(shù)是TFT-LCD、OLED、EPD共性的有源驅(qū)動(dòng)技術(shù),光刻技術(shù)是LCD、OLEDEPD共性的生產(chǎn)工藝技術(shù),玻璃基板是TFT-LCDOLED、電子紙都需要的基礎(chǔ)材料。這些不可或缺的共性技術(shù)和基礎(chǔ)材料對(duì)整個(gè)平板顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到強(qiáng)大的支撐、帶動(dòng)和引領(lǐng)作用。通過(guò)科研專(zhuān)項(xiàng)、聯(lián)合攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等方式加強(qiáng)對(duì)共性技術(shù)和基礎(chǔ)材料的研發(fā)、推廣與應(yīng)用,有利于突破我國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)在基礎(chǔ)技術(shù)和材料方面的瓶頸,為產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
開(kāi)展研發(fā)活動(dòng)之前,必須對(duì)已有的專(zhuān)利進(jìn)行分析,避免專(zhuān)利陷阱。平板顯示產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,國(guó)內(nèi)外各大廠商在TFT-LCD、PDP、OLED上均有密集的布局。
據(jù)《研究報(bào)告》,在液晶顯示領(lǐng)域共有18個(gè)國(guó)家和地區(qū)參與競(jìng)爭(zhēng),其中日本和美國(guó)申請(qǐng)的專(zhuān)利占86%以上,隨后是韓國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、中國(guó)(包括香港和臺(tái)灣地區(qū))、法國(guó)、荷蘭和瑞士。在前25位專(zhuān)利申請(qǐng)人中,排名前十一位的都是日本公司,技術(shù)集中度非常高。
全球PDP領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)量前三位申請(qǐng)人分別是松下、三星和LG,三家企業(yè)的申請(qǐng)總量占到43.7%。前20位申請(qǐng)人中,日、韓企業(yè)共有16家,其中日本公司為14家,具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。而中國(guó)前10位申請(qǐng)人的申請(qǐng)總量只有646件,與國(guó)外企業(yè)相距甚遠(yuǎn)。
OLED專(zhuān)利方面,據(jù)CSIP20109月完成的《OLED行業(yè)專(zhuān)利狀況調(diào)查研究報(bào)告》,三星電子SDI、精工愛(ài)普生、伊士曼柯達(dá)、出光興產(chǎn)、株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所等是OLED專(zhuān)利的主要申請(qǐng)人;申請(qǐng)人主要集中在日本、美國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家;專(zhuān)利技術(shù)主要集中在發(fā)光材料制備、光發(fā)射組件、各類(lèi)裝置、封裝等領(lǐng)域。制造工藝方法研究主要為真空沉積、旋轉(zhuǎn)涂布法、噴墨打印,材料研究的重點(diǎn)和熱門(mén)是熒光發(fā)光材料、空穴傳輸材料和電子傳輸材料;中國(guó)OLED制造工藝領(lǐng)域申請(qǐng)的專(zhuān)利不多,而材料領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)比例較大。
另?yè)?jù)維信諾對(duì)在中國(guó)申請(qǐng)的OLED專(zhuān)利的統(tǒng)計(jì),截止到20096月,在中國(guó)申請(qǐng)OLED專(zhuān)利的前三大廠商是三星、LGSony,專(zhuān)利申請(qǐng)量占總數(shù)的60%,長(zhǎng)虹和維信諾兩家企業(yè)只占3.6%,差距非常明顯。

對(duì)策:國(guó)內(nèi)企業(yè)的專(zhuān)利少,并不意味著無(wú)所作為?梢酝ㄟ^(guò)核心技術(shù)專(zhuān)利與外圍應(yīng)用專(zhuān)利相搭配的方式,組建自己的專(zhuān)利池,增強(qiáng)與對(duì)手的談判博弈能力,通過(guò)專(zhuān)利交叉授權(quán)來(lái)規(guī)避專(zhuān)利障礙,減少專(zhuān)利費(fèi)支出。國(guó)內(nèi)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)也可以抱團(tuán)取暖,用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專(zhuān)利池的方式增強(qiáng)與國(guó)外對(duì)手的談判實(shí)力。
利用競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之間的矛盾,也有機(jī)會(huì)獲得相對(duì)成熟的技術(shù)。實(shí)際上,國(guó)外公司在專(zhuān)利上的利益并不一致,為后進(jìn)者提供了切入市場(chǎng)的契機(jī)。如明基在1996年進(jìn)軍TFT-LCD,向決定轉(zhuǎn)型IT服務(wù)業(yè)、但又不愿看到日本廠商獨(dú)霸市場(chǎng)的IBM購(gòu)買(mǎi)了成熟的TFT-LCD技術(shù),順利解開(kāi)技術(shù)死結(jié)。
通過(guò)引進(jìn)、吸收、再創(chuàng)新也是可行途徑。美國(guó)和歐洲企業(yè)由于較多強(qiáng)調(diào)短期內(nèi)的盈利能力,一旦研發(fā)活動(dòng)長(zhǎng)時(shí)期無(wú)法取得預(yù)期效果,產(chǎn)業(yè)化不順利,企業(yè)往往會(huì)放棄該項(xiàng)技術(shù)。這時(shí)就需要慧眼識(shí)珠,通過(guò)收購(gòu)獲得基礎(chǔ)性技術(shù)。如臺(tái)灣的元太科技收購(gòu)美國(guó)E-ink公司,目前在電子紙市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位;友達(dá)光電控股開(kāi)發(fā)微杯技術(shù)的SiPix,進(jìn)入電子紙領(lǐng)域;長(zhǎng)虹收購(gòu)韓國(guó)歐麗安公司,獲得OLED核心技術(shù)。
各種平板顯示技術(shù)都需要要到驅(qū)動(dòng)IC,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在過(guò)去十年取得了高速發(fā)展,涌現(xiàn)了一大批有實(shí)力的集成電路研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè)。大力發(fā)展用于平板顯示的集成電路,是縮小與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)差距,在應(yīng)用上取得創(chuàng)新和突破的有效途徑。




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