顯示材料與裝備配套能力顯著提升鼓勵(lì)技術(shù)加強(qiáng)深度合作

2021-07-09 16:31:48

材料與裝備作為顯示產(chǎn)業(yè)的上游,發(fā)揮著基礎(chǔ)、關(guān)鍵的作用。近十年來(lái),我國(guó)新型顯示產(chǎn)業(yè)雖然取得了巨大的成績(jī),但是在核心材料以及前端工藝設(shè)備方面,我國(guó)企業(yè)依然存在較大差距。如何做大做強(qiáng)中國(guó)的顯示材料與裝備產(chǎn)業(yè)?6月18日,由中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)液晶分會(huì)、中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)電子專(zhuān)用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)共同承辦的2021世界顯示產(chǎn)業(yè)大會(huì)顯示材料與裝備主題論壇在安徽省合肥市舉辦。以“穩(wěn)鏈強(qiáng)鏈,先進(jìn)集群”為主題,與會(huì)專(zhuān)家就新型顯示材料與裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了深入的探討。

王連貴:

應(yīng)鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)外資本、人才、技術(shù)加強(qiáng)深度合作

伴隨著顯示面板產(chǎn)品需求大幅度提升,上游原材料和相關(guān)設(shè)備的需求也急劇增加,對(duì)材料和裝備也提出了更高的要求,新材料、新技術(shù)、新工藝、新裝備層出不窮,向著科學(xué)化、智能化、信息化的方向發(fā)展。企業(yè)應(yīng)堅(jiān)持開(kāi)放合作,加強(qiáng)新型顯示產(chǎn)業(yè)的深度協(xié)作,政府應(yīng)鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)外資本、人才、技術(shù)等市場(chǎng)要素加強(qiáng)深度合作。

作為國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈條最完整、技術(shù)水平最先進(jìn)的新型顯示產(chǎn)業(yè)集聚地,合肥新站高新區(qū)已經(jīng)集聚維信諾、京東方、康寧、彩虹等一批顯示產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè),形成涵蓋了上游裝備、材料、器械、模組以及下游終端智能較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)了“從沙子到整機(jī)”的整體布局。“十四五”期間,合肥新站高新區(qū)將堅(jiān)持把做強(qiáng)做優(yōu)實(shí)體經(jīng)濟(jì)作為主攻方向,不斷優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境,聚焦“芯屏器合,集終生智”,建立健全主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、新型產(chǎn)業(yè)、未來(lái)產(chǎn)業(yè)一體化推進(jìn)的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。

梁新清:

打造材料裝備產(chǎn)業(yè)鏈,強(qiáng)化顯示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力

過(guò)去的一年里,中國(guó)新型顯示產(chǎn)業(yè)雖然受到新冠肺炎疫情、產(chǎn)業(yè)周期波動(dòng)等諸多不利因素影響,但是在全行業(yè)的共同努力下,依然取得了不俗的成績(jī)。過(guò)去的20年間中國(guó)顯示走過(guò)了從無(wú)到有、從小到大的發(fā)展歷程,業(yè)界同仁經(jīng)歷了資金、技術(shù)、市場(chǎng)周期等諸多因素的考驗(yàn),取得了舉世矚目的成績(jī)。目前,中國(guó)成為了全球產(chǎn)能最大的地區(qū),2020年顯示面板出貨面積占到了全球的55.6%。AMOLED基本上完成了布局。這些生產(chǎn)線都在有序?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn),MicroLED和印刷顯示等新型顯示技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)也表現(xiàn)得非常活躍。

去年下半年,市場(chǎng)需求增長(zhǎng),顯示面板價(jià)格逐月上漲,各面板企業(yè)的盈利能力大幅度提升。現(xiàn)在這個(gè)階段,中國(guó)需要進(jìn)一步提升核心能力,特別是強(qiáng)化上游材料、裝備的建設(shè),做好專(zhuān)利布局,重點(diǎn)突破關(guān)鍵材料的開(kāi)發(fā),發(fā)揮面板企業(yè)對(duì)材料裝備等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)作用。下一階段國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)該在新一輪顯示技術(shù)的進(jìn)步中把握住機(jī)會(huì),用創(chuàng)新技術(shù)賦能人類(lèi)生活的方方面面,讓我國(guó)從一個(gè)顯示器件的生產(chǎn)大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新大國(guó)。

魯瑾:

中國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)核心材料和高端裝備配套能力仍待加強(qiáng)

新型顯示是新一代信息技術(shù)當(dāng)中的重要組成部分,近年來(lái)在國(guó)家高度關(guān)心和大力支持下,我國(guó)的新型顯示產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,行業(yè)上下游技術(shù)創(chuàng)新活躍,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。2020年中國(guó)新型顯示全行業(yè)的營(yíng)業(yè)收入達(dá)到4225億元,同比增長(zhǎng)7.9%。

伴隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的壯大,我國(guó)新型顯示產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平也在不斷提升:氧化物和低溫多晶硅TFT面板進(jìn)一步成熟,超高清大尺寸面板顯著增強(qiáng),柔性AMOLED良品率持續(xù)增長(zhǎng),MiniLED和MicroLED等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。下游顯示產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí),促進(jìn)國(guó)內(nèi)材料和裝備產(chǎn)業(yè)近年來(lái)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

2020年,我國(guó)新型顯示材料市場(chǎng)規(guī)模是1288億元。玻璃基板、偏光片等本地化的生產(chǎn)快速推進(jìn)。但隨著產(chǎn)業(yè)的不斷更新迭代,技術(shù)不斷升級(jí),產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),也顯現(xiàn)出一些問(wèn)題。主要體現(xiàn)在關(guān)鍵的核心材料和高端裝備配套能力仍然不完備,比如顯示用光刻膠、有機(jī)發(fā)光材料,品種還不能完全的配套。圓光片透明的PI還主要依賴(lài)進(jìn)口。在核心裝備方面,曝光機(jī)、刻蝕設(shè)備、蒸鍍機(jī)、上游的零部件同樣需要提升配套能力。因此,下一階段,我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)全產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同融合發(fā)展,推動(dòng)我國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

李恩元:

液空助力顯示產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展

隨著技術(shù)的發(fā)展、轉(zhuǎn)型的加速,包括顯示在內(nèi)的電子產(chǎn)業(yè)都在加快數(shù)字化,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化正成為發(fā)展的方向之一。

液空集團(tuán)為京東方等中國(guó)企業(yè)提供大宗氣體服務(wù),同時(shí)為輸送這些氣體提供設(shè)備安裝服務(wù)。先進(jìn)材料正隨著顯示技術(shù)的發(fā)展在不斷演進(jìn),液空集團(tuán)提供更多先進(jìn)的材料產(chǎn)品。

液空集團(tuán)在全球布局了9個(gè)電子材料中心,主要產(chǎn)品已經(jīng)超過(guò)了150個(gè)。電子材料包括特氣,都需要一些現(xiàn)場(chǎng)的輸送裝置,可以簡(jiǎn)單稱(chēng)之為氣柜或者液體輸送的柜體,液空集團(tuán)為500種以上的先進(jìn)材料提供傳送系統(tǒng)。除此之外,我們也為客戶提供氣體管理甚至是氣體分析服務(wù),PAC就是在大宗氣體領(lǐng)域提供的集中能效分析的中心。

黃金輝:

充分利用資金加快顯示關(guān)鍵材料研發(fā)

中國(guó)新型顯示產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策扶持和產(chǎn)業(yè)鏈上下游業(yè)界人士的共同努力下已經(jīng)得到高速發(fā)展,目前全球市場(chǎng)占有率達(dá)到40%以上,產(chǎn)業(yè)規(guī)模在全球排第一位。但是,我國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)的上游材料和裝備卻還沒(méi)有跟上,與國(guó)際先進(jìn)水平存在一定差距,如“膜晶顯”關(guān)鍵材料、OLED核心材料、上游原材料等領(lǐng)域依賴(lài)于進(jìn)口。在“膜晶顯”關(guān)鍵材料中的刻蝕液(Ag)、光學(xué)絕緣樹(shù)脂/液態(tài)光學(xué)透明膠/光學(xué)彈性樹(shù)脂、有機(jī)電子阻擋材料、有機(jī)空穴傳輸材料、電荷產(chǎn)生層材料、氧化鈮靶材、邊框油墨/黑框膠這些市場(chǎng),國(guó)內(nèi)幾乎為空白。這就要加快核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)?;季郑l(fā)力關(guān)鍵顯示材料本地化及其上游原料的開(kāi)發(fā)。

國(guó)內(nèi)顯示企業(yè)在創(chuàng)新開(kāi)發(fā)時(shí),有幾點(diǎn)需要注意:一是要把錢(qián)用好。企業(yè)一方面要舍得投入,顯示行業(yè)不管是裝備還是材料,都需要大量資金的投入。同時(shí)要把這些錢(qián)用在刀刃上,花在最適當(dāng)?shù)奈恢?。二是要把人用好,把合適的人才都安排在合適的崗位上。三是機(jī)制要用好,要建立完善適用的人才激勵(lì)體系。

戴睿士·查雅:

能源處理是顯示制造良品率提升的關(guān)鍵一環(huán)

顯示行業(yè)包括TFT-LCD和AMOLED制造過(guò)程中都需要良好的供電和激光解決方案。在液晶面板的加工過(guò)程中,如TFT背板制造需要用到不同的材料,涉及不同的加工方式,這些材料的加工都需要電力供應(yīng)。很多材料的加工甚至需要定制化的解決方案,需要控制整個(gè)過(guò)程,這樣才能使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定可控。比如在OLED或者LCD的生產(chǎn)中,需要沉積不同的沉積層,在沉積的時(shí)候需要不同材料參與,這就需要對(duì)電力供應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行管理控制。

等離子技術(shù)也很重要,在OLED前板生產(chǎn)過(guò)程中要用到等離子技術(shù),涉及許多不同的處理方式,如噴射、感光處理等,最終才能實(shí)現(xiàn)把有機(jī)層進(jìn)行分離和絕緣。

柔性LED顯示的生產(chǎn)涉及兩個(gè)部分,背板的處理和前板的處理,需要激光解決方案,如對(duì)背板進(jìn)行激光切割,在背板處理過(guò)程中則涉及激光注膜等。

此外,OLED生產(chǎn)涉及大量有機(jī)材料,很多材料對(duì)潮濕、空氣等非常敏感。在生產(chǎn)過(guò)程中需要嚴(yán)密的保護(hù),這也涉及能源處理方案。如果管理不慎會(huì)影響到顯示終端產(chǎn)品的壽命。霍廷格面向能源處理,致力于開(kāi)發(fā)、制造用于各種沉積和干腐蝕工藝的能源處理。

劉永輝:

聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶和固化液晶研究新進(jìn)展

液晶是一種兼有晶體和液體的部分性質(zhì)的中間態(tài)物質(zhì)。這種由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程中存在的取向有序流體稱(chēng)為液晶。在不加電壓的狀態(tài)下,液晶分子受到聚合物網(wǎng)絡(luò)的影響呈現(xiàn)一種不規(guī)則的排列狀態(tài),這種狀態(tài)就是固態(tài)的。如果加電壓,在電場(chǎng)的作用下,液晶都會(huì)呈現(xiàn)垂直的排列。

正向模式下,液晶分子和聚合物網(wǎng)絡(luò)分子非常接近,屏幕就會(huì)呈現(xiàn)出透明狀態(tài)。另有一種反向模式,需要施加配向膜。在配向膜的影響下,液晶呈現(xiàn)出垂直排列。在這種情況下對(duì)液晶進(jìn)行光照,反應(yīng)性單體就會(huì)聚合。因?yàn)橐壕Ц磻?yīng)性聚合物網(wǎng)絡(luò)折射率比較接近,所以會(huì)呈現(xiàn)出透明的狀態(tài)。反之如果加電壓的話,液晶就會(huì)倒伏,呈現(xiàn)出固態(tài)。

目前,液晶顯示面板的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展,除電視、手機(jī)等之外,智慧窗戶和智能車(chē)窗、可穿戴設(shè)備屏幕等均開(kāi)始應(yīng)用,對(duì)上游液晶材料性能的要求也不斷提高。DIC針對(duì)聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶和固化液晶等進(jìn)行大量研究,并取得了一系列成果,為顯示產(chǎn)業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。

葉森宇:

AR/VR市場(chǎng)活躍對(duì)顯示檢測(cè)提出更高要求

高世代顯示面板生產(chǎn)線的加快建設(shè)以及新型顯示技術(shù)的發(fā)展,使平板顯示檢測(cè)成為各制程中的必備環(huán)節(jié)。在LCD和OLED等平板顯示器件的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行顯示、觸控、光學(xué)、信號(hào)、電性能等各種功能檢測(cè),新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),顯示檢測(cè)設(shè)備與顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有很強(qiáng)的聯(lián)動(dòng)性。

目前表面顏色測(cè)量設(shè)備應(yīng)用面很廣,包括紡織、食品、塑料、油漆、醫(yī)藥、化妝品等。

手機(jī)外殼無(wú)論是塑料還是金屬,都會(huì)用到表面顏色檢測(cè)設(shè)備做顏色管理。光學(xué)測(cè)量的產(chǎn)品包括亮度計(jì)、照度計(jì)以及色彩分析儀,同樣的光測(cè)量設(shè)備也用在傳統(tǒng)的顯示產(chǎn)品,如投影儀、電視機(jī)、智能手機(jī)以及照明、汽車(chē)的車(chē)燈、儀表盤(pán)、發(fā)光鍵盤(pán)等。

顯示行業(yè)對(duì)測(cè)試測(cè)量設(shè)備的要求也越來(lái)越高,過(guò)去的顯示器亮度只有500cd/m2,現(xiàn)在最高達(dá)到1000cd/m2以上。顏色方面,新興的OLED、QOLED顯示擁有更窄的光源,也對(duì)光學(xué)測(cè)量設(shè)備有了新的挑戰(zhàn)。

此外,一些新的顯示終端產(chǎn)品日趨活躍,一些企業(yè)開(kāi)發(fā)出了專(zhuān)門(mén)的AR、VR鏡頭,這些鏡頭模擬人眼,對(duì)檢測(cè)設(shè)備提出更多新挑戰(zhàn)。AR/VR主要測(cè)試項(xiàng)目包括點(diǎn)均勻性、Mura缺陷檢測(cè),以及水平、垂直和對(duì)角線視場(chǎng)角的測(cè)量等。

楊軍:

定向發(fā)聲將顯示和聲音有機(jī)結(jié)合

屏幕發(fā)聲技術(shù)從物理學(xué)原理上,是利用屏幕作為激發(fā)空氣振動(dòng)的媒介。此技術(shù)作為喇叭揚(yáng)聲器的替代方案,因無(wú)需開(kāi)孔,為手機(jī)、電視等提供全新設(shè)計(jì)思路和可行性。屏幕發(fā)聲技術(shù)主要有幾種主要模式:彎曲振動(dòng)模式、平推模式、邊界振動(dòng)耦合模式、直接空氣耦合模式、超聲模式等。

出于私密性的考慮,人們有時(shí)會(huì)希望對(duì)著屏幕的時(shí)候只有自己能聽(tīng)到屏幕的聲音,這就需要定向發(fā)聲,使得具有定向發(fā)聲潛力的超聲模式成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

以超聲為載波信號(hào),以特定透明復(fù)合材料為發(fā)聲單元,利用參量陣原理,超聲模式可以實(shí)現(xiàn)定向發(fā)聲。將超聲模式的透明發(fā)聲單元與屏幕整合,則可實(shí)現(xiàn)屏幕的定向發(fā)聲。目前超聲的屏幕發(fā)聲技術(shù),在音質(zhì)方面還是有一些失真,音量也不夠大,在生產(chǎn)方面也存在進(jìn)一步優(yōu)化的需要。定向發(fā)聲未來(lái)的發(fā)展方向是把顯示材料和聲音真正意義上地結(jié)合起來(lái),才能達(dá)到傳音入位的效果。

余賜賢:

UTG玻璃市場(chǎng)需求有望迅速放大

UTG超薄玻璃技術(shù)用于可折疊面板產(chǎn)品,具有柔韌性好、抗沖擊性強(qiáng)、折疊和展開(kāi)次數(shù)優(yōu)等特性,逐漸開(kāi)始用于折疊智能手機(jī)、折疊顯示面板等產(chǎn)品,是當(dāng)前業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。不管是在玻璃蓋板上的應(yīng)用,或者是在玻璃基板上的應(yīng)用,都可以看到很明確的趨勢(shì),市場(chǎng)有望迅速放大。

但UTG玻璃目前也存在許多問(wèn)題,比如成本問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,拓米一是將大片原材玻璃減薄,2021年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)550mm×650mm面板的減薄,可切割12片8英寸或28片150mm×75mm的UTG玻璃,比傳統(tǒng)減薄工藝大幅度提升產(chǎn)能與良率,2022年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)1100mm×1300mm原材玻璃的減薄,進(jìn)一步降低成本。

此外,UTG玻璃減薄,非常脆弱,必須在上面做額外的加工確保其可使用性。

目前拓米正在嘗試三種方案:

一是在UTG的表面貼膜進(jìn)行保護(hù)。

二是跟國(guó)內(nèi)終端企業(yè)開(kāi)發(fā)UTG鍍膜+貼膜的方法。

三是對(duì)UTG+全鍍膜的技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。

UTG貼膜方案短期內(nèi)可滿足抗沖擊等要求,但仍然存在折痕、厚度等問(wèn)題,也存在觸感不佳的問(wèn)題。因此,UTG鍍膜才是高端折疊手機(jī)蓋板玻璃的終極方案。

來(lái)華杭:

柔性顯示用PVD是沉積設(shè)備發(fā)展重點(diǎn)

PVD即物理氣相沉積,是指在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電,利用電場(chǎng)的加速作用,使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積的薄膜沉積技術(shù)。該種技術(shù)設(shè)備廣泛應(yīng)用于在玻璃等基板上沉積納米薄膜材料,是新型顯示的核心技術(shù)裝備。

從技術(shù)上看,柔性顯示用PVD設(shè)備、連續(xù)式光學(xué)PVD設(shè)備、全固態(tài)電致變色PVD設(shè)備,均為發(fā)展的方向。柔性顯示鍍膜設(shè)備市場(chǎng)超過(guò)30億元,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)100%依賴(lài)進(jìn)口。PVD的開(kāi)發(fā)難度相當(dāng)大。

想象一下,在8.5代顯示面板上,即2.2米×2.5米的玻璃上,鍍100納米的薄膜(相當(dāng)于頭發(fā)直徑的千分之一),還要保證薄膜的均勻性,設(shè)備開(kāi)發(fā)的難度可見(jiàn)一斑。

除技術(shù)挑戰(zhàn)之外,企業(yè)投入PVD開(kāi)發(fā)還要克服龐大的研發(fā)資金投入、專(zhuān)利風(fēng)險(xiǎn)等。

徐兵:

真空蒸鍍?cè)O(shè)備影響AMOLED良率與精度

AMOLED產(chǎn)品由于輕薄體積小、可彎曲、可折疊、高對(duì)比度、異形顯示等特點(diǎn),近年來(lái)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。其中柔性顯示的增長(zhǎng)比例是最快的,年均增長(zhǎng)率超過(guò)42%。

從技術(shù)角度來(lái)看,AMOLED不斷發(fā)展,目前在超載邊框、曲面、全面屏以及折疊屏等領(lǐng)域已經(jīng)有了很好的應(yīng)用,下一代AMOLED技術(shù)將向多折屏,滑移屏以及全面屏發(fā)展,將為未來(lái)的顯示行業(yè)提供更多想象空間。

在AMOLED的制造生產(chǎn)中,真空蒸鍍是目前量產(chǎn)的主流技術(shù)。由于真空蒸鍍過(guò)程中,精細(xì)金屬掩模版(FMM)和玻璃基板溫度升高熱膨脹,不利于規(guī)則沉積,需要給FMM一定的張力,因此OLED用精密金屬掩模版張網(wǎng)機(jī)成為OLED量產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。AMOLED顯示的分辨率主要取決于像素。在所有影響因素中,F(xiàn)MM張網(wǎng)和蒸鍍是最大影響因子。

理論上,張網(wǎng)機(jī)的張網(wǎng)精度可以達(dá)到560PPI分辨率,在一定程度上決定了AMOLED顯示的分辨率。張網(wǎng)機(jī)和蒸鍍機(jī)可以說(shuō)是AMOLED制造中非常核心的設(shè)備,關(guān)系到AMOLED的良率及生產(chǎn)效率。上海微電子已完成G6FMM張網(wǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā),目前已經(jīng)完成了客戶測(cè)試,預(yù)計(jì)今年能完成出貨。

標(biāo)簽: 材料 裝備 配套 技術(shù)

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