平板显示

平板显示:迈向显示强国

作者:林美炳来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-10-16 我要评论

  

  当前,我国大陆液晶面板产能跃居全球第二,已然是平板显示产业大国。接下来,随着显示产业国产化配套的不断提升,以及AMOLED等新型显示技术的不断突破,中国将成为世界显示强国。

  液晶产能坐二望一

  近年来,中国大陆在液晶面板与AMOLED领域投入巨资,在建与投产的产能不断提升,已经成为平板显示领域的全球三强之一。

  从产业布局来看,目前我国已经有8条8.5代液晶面板生产线实现量产,到2018年将总共拥有12条G8.5/G8.6代生产线。另外,我国还投资建设了G10.5/G11代液晶面板生产线,成为覆盖面积最广、生产线最多的平板显示产业生产大国。

  据悉,2013年中国大陆自产面板全球市场占有率为11.4%,电视面板自给率超35%。2015年,中国大陆8.5代液晶显示大尺寸产能已处于世界第一。中国光学光电子行业协会液晶分会常务副理事长兼秘书长梁新清透露,2016年中国大陆液晶面板出货面积约5700万平方米,全球出货量市场占有率超30%,居全球第二位。

  2016年,中国大陆显示器件出货面积约5800万平方米,居全球第二,显示行业销售收入达2013亿元,居全球第三,到2020年中国大陆主要面板生产线总投资有望超过8000亿元。在产能不断提升的同时,中国大陆显示产业初步形成四大产业集群——环渤海、珠三角、长三角以及中西部地区。目前,中国大陆共有42条产线(含规划产线)。

  中科院欧阳钟灿院士表示,到2019年京东方产能将超过三星成为全球第一,中国大陆面板厂产能市场占有率也将位居全球第一。按照这样的发展速度,中国大陆显示产业到2020年将无可争辩地成为世界第一。

  在8K显示领域,我国企业走在全球前列。早在2013年京东方就在全球首发了98英寸8K超高清显示屏;2014年陆续出货,并联合NHK多媒体公司在全日本多地开展了30余次的8K摄影和播放演示巡回活动;2016年里约奥运会上,京东方98英寸8K超高清显示电视在巴西明日博物馆实现了全球首次8K实况转播;2017年65英寸8K显示屏供货多家终端客户,出货规模初步形成。

  OLED打破韩国垄断

  液晶是经过多年的努力才有今天的成就,而在OLED领域,中国企业从来就没有放弃过,所以中国在OLED上拥有更大的机会。而现在我国在中小尺寸OLED领域正逐渐打破韩国垄断,在大尺寸OLED上也实现了一定的突破。

  在中小尺寸AMOLED领域,中国不断取得技术突破。维信诺成功突破了柔性盖板、超薄型圆偏振片与超薄型触摸屏的应用集成的技术极限,成功研发出全球首款3mm弯曲半径180度对折柔性AMOLED显示器。京东方7.8英寸柔性可折叠显示屏厚度仅为0.24mm,弯曲半径仅为5mm。天马可折叠AMOLED显示屏曲率半径为5mm,其5.2英寸的WQHD AMOLED像素密度到达564ppi,亮度到达500尼特。而由维信诺主导制定了“IEC 62715-6-2柔性显示器件环境试验方法”国际标准,让柔性AMOLED产业发展从此有标可依。

  但是仅有技术突破还不足以在市场拥有话语权,要真正打破韩国垄断必须在产能上有所提升,所以我国面板厂商正在快马加鞭投产。

  今年以来,我国面板厂商争先恐后建设、投产第6代AMOLED生产线。8月底,云谷(固安)第6代柔性AMOLED生产线提前封顶,和辉光电举行了第6代AMOLED显示项目主厂房钢结构屋架吊装仪式。此前天马和京东方先后点亮了柔性AMOLED产品。4月,天马第6代LTPS AMOLED产线在武汉成功点亮刚性和柔性AMOLED产品。5月,京东方成都第6代柔性AMOLED生产线点亮柔性AMOLED产品之后,正式投入生产。6月,武汉华星光电第6代柔性LTPS-AMOLED显示面板生产线在武汉光谷正式开工建设。10月,京东方柔性AMOLED将进入供货阶段。

  在大尺寸OLED面板领域,我国不仅在产品上实现了突破,还在加紧印刷OLED研发。

  去年,创维联合京东方、海思发布首台中国自主研发OLED电视。华星光电展出我国首款31inch Top gate OLED显示展品,标志着华星光电具有自主创新能力的Top gate氧化物TFT背板技术取得了关键性突破。

  而在印刷OLED领域,我国早在2012年就开始研发,TCL集团副总裁兼研究院院长闫晓林首先提出,印刷显示是突破大尺寸OLED显示技术瓶颈的一个重要方向。

  2014年,广东省科技厅批准建立了以行业巨头为核心、辅以高校顶级智力资源的广东省印刷显示技术创新联盟,继而组建了印刷OLED显示技术公共研发开放平台,并成立了广东聚华印刷显示技术有限公司。

  我国在“十三五”国家重点研发计划中已经把发展印刷OLED技术作为重点支持项目之一,草拟中的国家新材料重大工程中也已将印刷OLED技术列入。2016年,广东聚华印刷显示技术有限公司(TCL旗下华星光电公司、天马微电子股份有限公司共同注资)与美国杜邦、日本住友化学、日产化学及美国柯狄等企业签订战略合作协议,后者将支持聚华在印刷OLED技术开发中的材料以及工艺需求,为聚华量身订制相关研发设备。

  TCL研究院资深顾问朱昌昌指出,华星光电、广州新视界光电和福州大学联合攻关印刷OLED,已做出31英寸FHD印刷OLED样品。

  朱昌昌表示,现在印刷OLED形成中国、韩国、日本和美国四大阵营,韩国阵营以三星、LG为主,日本以JOLED为主,美国主攻印刷OLED设备。中国印刷OLED起步较早,基本与国际处于同一个起跑线,印刷OLED是我国弯道超车的一个重要机会。

  量子点、激光显示等兴起

  除了LCD、OLED之外,量子点、激光显示、Micro-LED等新型显示技术涌现。中国科学技术大学物理学院教授许立新在接受《中国电子报》记者采访时指出,我国激光显示技术与外国不相上下,各有优点。国外在驱动芯片、半导体光源上发展比较靠前,而我国在光学引擎、消散斑、光效技术上有一定的优势。

  据记者了解,海信激光光学引擎100%自主研发设计,70%整机成本掌握在自己手中。长虹也在激光电视产业链上加快布局。6月15日,长虹建成年产能15万台激光光机、主机一体化标准激光显示生产线,加快推进长虹激光显示产业发展。而且现在行业正在加快研发全色激光投影技术,通过使用窄谱红绿蓝三基色激光来合成白光,在真正意义上实现激光“全色”显示。

  同样,中国在量子点和Micro-LED上也有一定的突破。浙江大学彭笑刚教授发明的合成和加工方法奠定了量子点工业应用的基础,助力中国目前在这一领域处于领先位置。

  目前,我国的量子点技术已经处于世界领先水平,各大厂商生产的量子点电视属于第一代产品,即运用光致发光原理,背光源不可或缺。江苏中创芯片科技有限公司的技术团队在氮化镓Micro-LED微显示芯片的设计和制造领域取得突破,展示过CMOS驱动的高亮度、低功耗绿色Micro LED主动显示微显示芯片,分辨率达到1000ppi,中程亮度达到50000cd/m2。

  产业配套不断提升

  在液晶面板产业不断做大之后,接下来最重要的就是提升国产化配套比例。过去几年,在国家产业扶持政策的引导下,以京东方、华星光电、天马为代表的中国面板企业积极导入国内材料和设备,带动上游液晶材料、玻璃基板、掩模版、钼靶等配套企业的发展,使上游原材料、装备的国产化配套比例不断增加。

  赛迪智库电子信息产业研究所耿怡指出,产业配套本土化率稳定提升,5代线材料本地配套率从2012年的20%增长到2016年的80%。其中玻璃基板国产化率达80%,彩色滤光片达到60%,偏光片达到100%,液晶材料达到70%。

  在玻璃基板方面,彩虹集团、东旭集团等本土企业大力推进玻璃基板国产化,目前已经取得突破性进展,中小尺寸面板市场份额已达80%。近日,彩虹实现了我国首条G7.5 TFT-LCD基板玻璃的规模量产,为G8.5以上基板玻璃国产化奠定了坚实的基础。

  在掩模版方面,小尺寸面板生产线掩膜版制备企业主要有深圳清溢光电股份公司、长沙韶普铬版有限公司等。今年黄石惠晶显示科技有限公司成立华版掩膜版项目,主要生产高世代(G8.5、G10)TFT-LCD用掩膜版。

  在钼靶方面,四丰电子TFT-LCD/AMOLED用高纯度宽幅钼靶材技术填补了我国宽幅钼靶(1800mm)空白,成为我国平板显示产业发展的标志性事件。而晶联光电的ITO靶材也实现了在面板行业的批量供应,打破这些产品长期以来被国外企业垄断的局面。

  据记者了解,四丰电子生产的高纯钼靶材,不但在京东方、华星光电等大型显示面板企业批量应用,而且连续数年服务于国内外多条8.5代、6代等液晶面板生产线上,已成为我国钼靶主力供应商。晶联光电也紧跟步伐,不断将ITO靶材导入国内G8.5、G6、G4.5等产线当中。晶联光电副总经理张雪凤表示,钼靶材在下游面板企业的国产化采购量占比目前居于前列,其中国产平面钼靶材已经全面替代进口;ITO靶材TFT国产化应用2016年实现“破冰”,目前已进入8.5代线测试认证阶段。

  在设备方面,杭州浙大三色仪器有限公司已研发出LCD显示屏光电测试系统、LED背光源/显示屏光学性能检测系统、平板显示器光电性能测试仪、显示屏视角光度/色度特性测试仪等测光设备,参与并牵头制订相关国际标准。欣奕华洁净搬运机器人主要用于平板显示生产线的玻璃基板搬送,该产品洁净度控制、运动速度和精度、可搬运基板尺寸及重量等方面均达到国际先进水平,填补了我国在上述领域的空白。同时,上海微电子装备有限公司也在积极推进曝光机等设备国产化。

  在液晶材料方面,涌现了如石家庄混晶厂商江苏和成、诚志永华、八亿时空以及单体生产厂商烟台万润、西安瑞联、安徽的欣奕华等一大批企业,它们掌握了一定的核心技术,其中液晶中间体、单体以及TN、STN类混晶已在全球占据重要地位,并在TFT类混晶的研发、产能扩张方面加大投入。目前我国已突破液晶材料的技术专利垄断,正加快国产化进程,国产化比例已从5%提高到20%以上,产能、产量有了很大的提升。

  中国电子材料行业协会常务副秘书长袁桐表示,这两年,江苏和成与诚志永华等液晶材料企业通过自主研发取得不少自主专利,同时,中电熊猫和华星光电提高了液晶材料国产化的采购比例,江苏和成与诚志永华市占率也在提升。其中江苏和成混合液晶国产化率已经达到16%,诚志永华单色液晶材料在中国市场占有率可达50%以上,TFT-LCD用液晶材料国内市场占有率15%左右。而特种电子气体、各种试剂等化学品基本实现我国企业自主供应。

  同样,我国大陆在OLED产业配套上也在不断提升,不少公司正在攻克OLED材料和设备难题。大富光电在FMM上取得了不俗的成绩。目前,三星Note8显示屏被称为最好的AMOLED,采用Diamond像素点排布,分辨率为521ppi。要达到这么高的分辨率需要将FMM最小开孔尺寸做到35微米,而大富光电复合FMM量产产品开孔尺寸可达20微米,产品适用于目前所有的OLED产线。清华大学则在OLED材料研究上取得了新突破。清华大学教授段炼表示,他们采用热活化延迟荧光(TADF)材料做主体,掺杂传统的荧光或磷光材料,通过能量传递分离三线态激子上转换与发光过程,突破TADF材料的设计瓶颈。


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:赵强

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