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FPD大幕开启核心技术谁主沉浮?

导读: 引言 真空管的CRT显示器辉煌了100多年,20世纪80年代等离子显示器将一个真空管的CRT变成了微型真空管的阵列,实现了真空管显示的平板化。20世纪90年代非晶硅薄膜晶体管液晶显示器实现了平板显示的非真空化。今天以非晶硅TFT为基础的液晶显示器已经成为显示技术的主流。2007年非晶硅TFT-

复旦大学平板显示工程研究中心 谷至华

引言

真空管的CRT显示器辉煌了100多年,20世纪80年代等离子显示器将一个真空管的CRT变成了微型真空管的阵列,实现了真空管显示的平板化。20世纪90年代非晶硅薄膜晶体管液晶显示器实现了平板显示的非真空化。今天以非晶硅TFT为基础的液晶显示器已经成为显示技术的主流。2007年非晶硅TFT-LCD的生产技术已经发展到3次光刻、第8代生产线(2160X2460mm)已经投产、产业规模达到千亿美元,产品实现了从头盔显示、投影显示、移动终端到计算机显示器、液晶电视的全面覆盖。以非晶硅TFT-LCD为主流的平板显示技术初级阶段已经结束,围绕TFT平板显示核心技术升级的技术竞争战火悄然燃起,以TFT为核心的高质量FPD技术时代的大幕已经拉开,未来平板显示核心技术谁主沉浮?

百年产业,差距只在起跑线上

现在很多人都在问,平板显示领域的核心技术还有多大的空间?

以非晶硅TFT-LCD为核心的FPD只是告诉我们平板显示器可以是非真空的。TFT-LCD的生产线不可能无限制的扩大,生产能力不可能无限制的提升。但是平板显示的性能将迅速提高,应用领域将迅速扩大。平板显示技术刚刚站在起跑线上。在未来的100年内,平板显示将经历无机系统集成、有机系统集成和生物系统芯片的发展阶段。这是一个空间广阔的未知领域,我们和国际领先水平的差距只是起跑线上的差距,核心技术谁主沉浮最后取决与于国家综合实力。平板显示为我们展示了一个全新的技术领域,开辟了一个崭新的技术时代。

从当前产业升级的角度来看,我们要抓住平板显示的材料技术、设备技术和工艺技术。

首先是高迁移率的、对可见光透明的TFT材料技术。以非晶硅和多晶硅为基础的TFT虽然在平显示技术发展的初级阶段取得了极大的成功,但是在TFT平板显示技术进步的历史长河中,对可见光透明的非硅基宽禁带半导体薄膜材料和高导电率的透明电极材料是TFT平板显示器技术升级的核心。平板显示的系统集成是发展方向,研究高迁移率新型宽禁带半导体薄膜材料和工艺技术,是实现平板显示器驱动电路的集成甚至系统芯片的集成的基础。
用液晶作光阀是显示技术创新的革命性变革,但是液晶利用的是偏振光。从材料科学的角度,一方面要继续改善液晶材料的性能,另一方面要寻求新型的自然光光阀,提高光源利用效率。

背光源模组、投影光源和投影光学引擎是显示产业最重要部件材料。LED场序背光源技术以及相关的驱动技术是液晶平板显示技术的革命性升级。大功率LED投影光源、激光光源以及投影的光学引擎对现代显示技术的发展都会产生重要影响。

新型基板材料、大面积、高速、连续成膜设备和薄膜图形化的工艺和设备,例如无掩模板激光曝光机、信息化生产管理系统都有十分广阔的技术发展空间。

平板显示技术发展的核心竞争力

TFT-LCD最大技术优势是多学科的杂交与综合。
产业规模和研发能力。产业规模和研发能力的形成都是以强大的资本投入为基础的。SED和TDEL发展的教训告诉我们,发展必须抓住主流技术。
国家经济综合实力和科研能力是平板显示技术发展关键的核心竞争力。
中国显示产业和技术创新面临的问题
• 国际垄断集团的技术封锁和产业围剿,中国TFT-LCD产业发展面临着前所未有的专利保护和技术壁垒;
• 主要产业瓶颈
– 设备技术;
– 管理技术与体制;
– 材料技术;
• 产业规模总量太小,举棋不定,机会在等待中消失,积累30年的彩电生产和市场优势可能丧失;
• 技术创新基础设施缺失,缺乏平板显示技术创新的总体规划,目标分散、资金分散、课题分散。

中国平板显示技术创新的几个问题

1、 高等院校和国家科研机构首先要参与
中国的平板显示产业除了资金密集、技术密集的特点之外,还有一个显著的特点,是在没有技术和产业基础的前提下的引进技术。不仅需要消化吸收引进技术,还有一个技术赶超的问题,因为引进的技术本身就不是国际领先水平。

高等院校和国家科研机构的参与不能走马观花。企业从学校请几个“专家”成立一个专家委员会不是解决问题的办法。高等院校和国家科研机构要派出技术骨干参与SVA-NEC和京东方科技集团、龙腾电子的消化吸收,参与上海天马电子4.5代TFT-LCD生产线的建设;参与深超5.5代TFT-LCD生产线和SVA光电子高世代TFT-LCD生产线的筹建工作。了解设备、工艺、材料、管理运作的细节、虚心的学习,细心的解剖。研发和企业的共同需求、共同语言是我们产学研技术创新的基础。

参与一定要解决进得去、学得好、出得来的问题。

所谓进得去,即企业要有全局观念,政府要有具体操作纲领。

学得好,是指参与人员进入企业后要具有企业员工的身份,能实际参与到生产技术岗位,学习工艺文件,了解设备的性能、原理、参数、结构、功能等,不能走马观花。

高等院校和国家科研机构派出人员的退出机制需要政府与派出机构制定相应方案,要有制度的保障。

2.瞄准主流技术的国际领先水平
消化吸收以后会有一个模仿创新的阶段,但是中国平板显示产业的技术创新从本质上必须要瞄准国际领先水平,从高水平切入。
同时,技术创新重点在于国际主流技术的领先水平。这是信息社会技术创新的一个重要特征。SED和TDEL的技术发展经验值得我们认真研究。

3.加强基础设施建设、自主创新国际化
技术研发不是拍脑袋就能解决问题的,良好的基础设施是技术创新实践活动的基础,也是引进人才的基本条件。

我国平板显示产业技术创新体系和国际先进水平的最大差距就是在基础设施的建设上。栽有梧桐树,自有凤凰来。把基础设施搞好自主创新的国际化战略实施就有了抓手。

4.总体规划、提高效率
我国平板显示技术创新在提倡自由探索的研发精神的同时,要在一定的时间段,一定的范围内解决项目分散、资金分散、各自为政、低水平重复建设、低水平重复投资的问题。

平板显示产业投资巨大,技术发展速度快,涉及的学科多,仅仅依靠企业和个别的学校或技术中心是无法完成在技术上超强崛起的历史使命的。国家要从战略的角度出发,建立国家TFT-LCD平板显示技术创新战略联盟,把相关产业资源、学校资源、社会资源、政府资源整合起来,尽快形成人才、技术、资金和基础设施的整体优势,解决产业发展重大的核心技术问题,提高我们的技术创新效率。

5.技术创新需要投资理念的转变
平板显示产业技术创新要有投资理念的转变。在扩大产业规模的同时一定要加大创新能力建设的投资。国际上一些跨国公司在平板显示研发上的投资,每年都达2亿美元左右。国内汽车行业和IT行业的一些大公司每年的研发投入也已经达到10亿元的规模。要实现平板行业的知识产权的突破,传统的研发能力建设思路是不行的。

我们要发挥大国经济资源优势和社会主义集中资源办大事的制度优势,建设国际一流的创新能力基础设施;发挥产业技术后发优势,走自主创新国际化的道路,在全球范围内积聚人才,集成技术;创新产学研政联合的技术创新体系。

中国FPD产业在奋斗中崛起

1. 中国在国际FPD产业中的话语权
等离子电视受到TFT-LCD巨大压力,国际企业纷纷弃业转产。一时间等离子电视似乎该寿终正寝了。但是我国世纪双虹等离子电视项目的投产,使得等离子电视在中国市场获得新生。

人们说TFT-LCD是规模经济,一个公司至少要3条5代线的规模才能生存。中国只有一条5代线的公司已经运行4年,SVA-NEC和BOE在
2007年二季度开始摆脱亏损。

中国需要强化在国际FPD产业中的话语权。

2. 不能让机会在等待中悄悄溜走
平板显示产业是继汽车和计算机之后第三个具有全球影响力的产业,是信息社会的基础产业,是信息技术的核心器件。产业发展空间广阔,对于中国产业结构的调整,提升国家技术能力和经济实力具有重要意义。中国一定要成为平板显示产业大国和强国。

中国人想上TFT-LCD,开了许许多多各种各样的会议,但是日本、韩国和台湾的专家顾问,基本上一致进言,中国应该“放弃这个没有竞争力的产业”。因此,许多厂家就在看,就在等,看中国的TFT-LCD产业能不能盈利,等待洋专家们“中国可以上TFT-LCD的”指令。
我们不能让机会正在我们的等待中悄悄溜走。

3.希望在我们自己手中。
国内平板显示产业发展已经有8年的历史,基本掌握了1代线到5代线的生产技术和产品设计技术。培养了一大批工程技术人员,国内的高等院校和企业已经有了一定技术积累。产业界已经具备自主建设6代线的能力。

我们的优势:集中资源办大事的中国社会主义制度优势;产业后发优势,产业承接,技术集成;市场成熟;技术资源丰富,日本技术、韩国技术、台湾技术、欧美技术我们兼收并蓄;内需市场巨大,国内4亿台数字电视,2亿台显示器市场,数十亿移动终端市场;综合实力强大,人力资源、资金资源、政策资源、自然资源、科技资源。

平板显示是百年产业。以非晶硅TFT为核心的TFT-LCD只是平板显示技术和产业的初级阶段,平板显示技术开启的技术时代刚刚开始。我们现在和国际先进水平的差距只是起跑线上的暂时失利。我们的希望就在我们自己的手中,只要我们行动起来,我们就可能获得后来居上的成功。

4.我们的努力会改变世界
中国平板显示产业现在要紧的事有4件:1.自主建设5代线和6代线;2.引进7代线;3.建立支持产业发展的国家平板显示工程技术中心;4.出台政策支持民企进入TFT-LCD产业。

中国企业在行动。广东省计划投资1500亿发展FPD;2007年5月,深圳市计划投资510亿,建设深圳FPD产业群,投资1.2亿建设研发中心,深超5.5代线已经开工建设;佛山TFT-LCD基地正在建设中;上海天马4.5代TFT-LCD生产线即将投产;中国光电集团在策划中;彩虹集团在建设TFT-LCD模组生产线和第5代TFT-LCD玻璃生产线;安阳玻璃的TFT玻璃生产线08年建成投产;SVA光电子在筹建6代线和彩膜生产线;京东方在…。

民企积极介入。汕尾2.5代TFT-LCD即将投产;深圳莱宝2.5代TFT-LCD生产线建设中。

中国发展TFT平板显示产业和技术,必须颠覆行业现在的游戏规则。以我为主,引进-消化-吸收-创新,实现产业集聚、人才集聚、自主创新国际化,产学研一体化,全球化。

有着13亿人口、高速前进的中国经济建设形成的消费市场和生产能力、研发能力、资金能力是我们获得平板显示产业发展最终话语权的根本保证。
我们相信世界因我们的努力将发生改变。中国TFT-LCD产业发展不能再犹豫了,要迅速发展产业规模,做起来是硬道理。我们要抓住TFT平板显示技术产业升级的发展机遇,在扩大产业规模的同时,强势投入技术研发,建设国家平板显示技术创新联盟,发挥我国的综合优势,无论是材料技术、设备技术,我们的综合研发能力都远远强于韩国和台湾。目前的落后状态只是暂时的,在平板显示核心技术的激烈竞争中完全有可能后来居上。

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