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替代TFT-LCD OLED并非顛覆性技術

來源:科技日報 更新日期:2012-03-13 作者:佚名

    平板顯示技術關乎國計民生。在2011年發布的《國家“十二五”科學和技術發展規劃》七大戰略性新興產業中,這一技術被列入了新一代信息技術產業之首的重要位置。

    平板顯示產業不僅自身是一個超千億的產業,而且從技術上集成了微電子技術、光電子技術、材料技術、制造裝備技術、半導體工程技術等多項技術,從行業上跨越化工、材料、半導體等多個領域,它的升級可以拉動多個產業集群的發展。

    在國務院發展戰略新興產業正確的方針指引和國家資金政策的大力支持下,以京東方、深圳華星、昆山龍騰、上海天馬、南京熊貓為代表的中國TFT-LCD液晶平板顯示產業快速崛起,在短短3年間已經排除了歐美的滲入,形成了韓國、日本、中國臺灣、中國大陸的“三國四地”產業競爭格局。

    最近,一個世界產業格局的新動向引起業界的普遍關注。日韓企業近期紛紛將技術布局和產業布局向OLED轉移,這是否預示著OLED技術將會迅速替代TFT-LCD技術?全球平板顯示產業的技術轉型期是否真的即將到來?中國平板顯示產業又該如何應對?

    日韓平板顯示產業新布局引起業內普遍關注

    韓國三星公司日前宣布拆分平板顯示器LCD業務,并將于4月1日成立新的單獨子公司,這一消息立刻引起行業的廣泛關注。

    而在此之前,日本索尼2011年12月撤出了與三星合資的LCD企業。隨后,日本夏普也宣布在今年一季度將削減一半LCD生產量。與此同時,三星將業務重點轉向OLED面板生產。除此之外,LGD、友達、奇美等面板巨頭均將目標直指新型顯示技術的研發。

    對此,業內人士眾說紛壇。業內專家分析,三星拆分LCD業務有其自身獨特原因,主要是因為其TFT-LCD面板獲利性不佳,在2011年各財季均為虧損。加上三星與Sony合資的S-LCD公司面臨變局,Sony已經于2012年初出售所有S-LCD股權給三星電子,三星將面臨LCD面板出海口的問題。

    另一個方面,由于三星整機與三星LCD業務緊密地捆綁在一起,導致不少三星終端的競爭對手有所顧慮,沒有更多地選擇向三星采購LCD面板。所以,三星必須在此時妥善處理相對過剩的LCD產能,這是其LCD業務能否扭虧為盈的關鍵。

替代TFT-LCD OLED并非顛覆性技術(2)

    還有專家表示,一個非常重要的原因是中國大陸平板顯示產業的快速崛起。中國大陸不僅已成為全球彩電的第一生產大國與消費大國,而且也是手機、筆記本電腦、平板電腦等產品的生產大國。再加上近兩年中國平板顯示產業處于擴產期,產能大幅提升,并且得天獨厚地擁有地域和物流優勢,這使得海外面板廠商在平板顯示器TFT-LCD產品領域面臨產能出海口的壓力,由此紛紛加快向新型顯示技術OLED升級。

    日韓企業紛紛將技術布局和產業布局向OLED轉移,這是否預示著OLED技術將會迅速替代TFT-LCD技術?全球平板顯示產業的技術轉型期是否真的即將到來?中國平板顯示產業又該如何應對?

    OLED從小尺寸起步市場主流仍是TFT-LCD

    平板顯示技術的總體發展趨勢是不斷提升顯示產品性能,朝著圖像更真美,更輕薄、更節能環保、更便利、更人性化方向持續創新與發展。

    OLED(有機發光二極管)依據驅動方式不同,又分為PMOLED(無源驅動OLED)和AMOLED(有源驅動OLED)兩種,與PMOLED相比,通常說的新型顯示指的是AMOLED,其具有反應速度較快、視角較廣等特點,有更大的應用領域。相比于傳統的TFT-LCD液晶面板而言,AMOLED面板有著機體薄、對比度高、色彩豐富、分辨率高、視角寬廣、耗電量低等諸多優點。另外,由于OLED面板內沒有液體分子,其抗震性能更好、耐低溫、結實耐用。同時,與毫秒級響應的TFT-LCD面板相比,AMOLED面板的響應時間是其幾千分之一,不會出現拖尾和動態畫面抖動的問題。因此,AMOLED已被業內共識為“新型平板顯示技術”。

    然而,盡管AMOLED代表新型平板顯示技術的發展方向逐漸清晰,但市場主流應用技術仍是TFT-LCD技術。調查分析資料顯示,TFT-LCD顯示產品占有市場90%以上的份額,并且仍有較大的發展前景。國際專業研究機構Displaybank的數據顯示,OLED的市場滲透率按應用分類,預期2015年小尺寸為18%,中尺寸為 6.6%,TV為1.8%。

    此外, AMOLED市場正處于產業化初期階段,因技術、生產工藝及成本等問題,AMOLED大規模市場應用及大尺寸產業化尚有較長一段進程。目前,AMOLED僅在小尺寸顯示市場表現十分搶眼,行業巨頭三星也以小尺寸AMOLED產品為主。

    這主要是因為AMOLED技術的產業化目前面臨著三大挑戰。首先是AMOLED面板良品率過低,目前生產的大尺寸AMOLED面板的良品率不到30%,而液晶面板則達到90%以上。由此AMOLED電視的制造成本非常高昂,這也是大尺寸AMOLED面板不能量產的關鍵原因所在。其次是材料成本問題,由于AMOLED需要較高的電流驅動,因此需要LTPS-TFT基板。應用LTPS就注定了AMOLED的成本將居高不下。第三是巨額投資問題。投資新的AMOLED生產線所需投資是同產能TFT-LCD的2.5—3倍以上,所以韓日企業的AMOLED量產產線均以轉換現有TFT-LCD生產線為優先選項。

    基于目前的市場及產業發展狀況,AMOLED在小尺寸產品上的應用已經逐步走向成熟,我國企業應該積極突破AMOLED功耗、成本、產品壽命等瓶頸,在關鍵技術方面有所突破,才能掌握話語權。

    與此同時,雖然大尺寸AMOLED面板及AMOLED TV仍處于小量試產的階段,但已引起中國產業界與相關政府部門高度重視,目前有關各方正在進行AMOLED技術產業化的整體規劃,集中資源,強化自主創新,引導和鼓勵企業積極布局AMOLED新型顯示領域。

    以TFT-LCD為基礎占據新型顯示技術戰略制高點

    從平板顯示技術的演進及關聯看,AMOLED與LCD雖然有較大差別,但都要用到TFT技術,兩者具有極大的產業共通性和承接性。AMOLED關鍵的驅動背板仍需要TFT進行驅動,其制造過程與現有的TFT陣列工藝和模組工藝在大部分的設備與技術方面均可共用,通過對現有TFT-LCD生產線少量的改造和設備的增添就能滿足未來AMOLED產品的開發與生產。因此,AMOLED與TFT-LCD不是一種技術替代關系,現有的TFT-LCD生產線通過技術升級即可改造為AMOLED生產線。三星、LG在AM OLED產業化的路徑上,就采用的是將現有的TFT-LCD生產線轉換為AMOLED生產線。

    由于平板顯示技術進步具有連續性、累積性和互補性的特點。對于中國企業而言,做好TFT-LCD顯示技術積累和創新才是關鍵。

替代TFT-LCD OLED并非顛覆性技術(3)

    經過多年的技術研發和產業化積累,我國京東方、天馬等企業均已布局AMOLED新型顯示,特別是京東方在內蒙古鄂爾多斯(600295,股吧)投資興建了中國大陸首條第5.5代AMOLED生產線,也是全球第二條5.5代AMOLED生產線。在全球面板企業加速布局AMOLED的同時,我國企業也有望搶占新型顯示技術戰略制高點。

    京東方未來顯示技術研發總監王剛告訴記者,AMOLED技術還處在發展中,背板技術重點要解決大尺寸化問題以及降低成本。氧化物TFT是AMOLED新型顯示技術研發制造的關鍵技術。AMOLED顯示要解決量產、大尺寸制造等問題,首先需要解決的就是TFT背板開發問題。

    據介紹,京東方日前已經研發成功中國大陸首塊氧化物TFT液晶屏(18.5英寸HD Oxide TFT-LCD)及首塊氧化物AMOLED顯示屏(4英寸WQVGA Oxide AMOLED),標志著我國氧化物TFT背板技術研制已經達到業界先進水平。氧化物TFT技術的成功開發彌補了大尺寸AMOLED背板技術的缺陷,勢必成為推動AMOLED顯示產品進一步量產化的關鍵技術。

    中科院院士歐陽鐘燦指出,在技術戰略上是采取跟隨戰略還是趕超戰略,這在技術創新成果上會有本質差異。如果在技術上采取跟隨戰略,其目標是緊緊跟隨國際領先企業,但是如果那些主導技術進步軌道的領先企業一旦出現技術轉向或技術替代,跟隨的企業就有可能遭遇滅頂之災。如果在技術路線上采取趕超戰略,甚至領先戰略,不僅可以超前防止技術跳水,甚至可以主導技術進步的軌道。

    去年工信部牽頭成立的OLED產業聯盟,對于提升我國平板顯示產業技術水平,進一步完善產業結構具有重要意義。在政府相關部門支持及企業的努力下,我國AMOLED技術產業化的發展將有可能實現彎道超越,有望占領新型顯示產業戰略制高點。

    我國平板顯示產業起步較晚,材料技術、裝備技術相對缺乏,上下游本土配套不夠完善,在產業鏈整合的深度和廣度方面和國外相比還有一些差距。京東方董事長王東升表示,只有產業鏈上下游企業,包括材料、設備、面板以及系統廠商堅持“深度合作、協同開發、價值共創”,立足于合作,著眼于共贏,中國在平板顯示這一關鍵產業才能真正發展。

 標簽:OLED電視 技術介紹
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