中科院院士、中科院理論物理所研究員、中國物理學(xué)會液晶分會主任 歐陽鐘燦
我國平板顯示產(chǎn)業(yè)布局較晚,自主創(chuàng)新能力薄弱,電視生產(chǎn)所需的面板供給能力嚴(yán)重不足,特別是大尺寸電視用面板目前幾乎全部依賴進(jìn)口,致使整個(gè)彩電和平板顯示產(chǎn)業(yè)面臨十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和巨大的轉(zhuǎn)型壓力。由于液晶面板占液晶電視整機(jī)成本的2/3,中國大陸彩電廠商被迫花費(fèi)巨資,從韓國、日本以及我國臺灣廠商手里采購液晶面板等關(guān)鍵零部件。2010年,中國大陸液晶面板進(jìn)口額超過400億美元,僅次于集成電路、石油和鐵礦石。因此,加速發(fā)展我國平板顯示產(chǎn)業(yè)是保持我國全球最大的彩電生產(chǎn)國和消費(fèi)國產(chǎn)業(yè)安全的需要。
新型顯示產(chǎn)業(yè)作為國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)的《2010~2012年平板顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確提出:“到2012年,我國平板顯示生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,在工藝、材料、裝備等方面構(gòu)建具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)創(chuàng)新體系,產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球比重由當(dāng)前的5%提升到20%以上,支撐我國彩電產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級!睘閷(shí)現(xiàn)這個(gè)宏偉目標(biāo),本文從世界新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢和我國產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行分析,提出加強(qiáng)基礎(chǔ)研究促進(jìn)我國新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議。
外企爭相在華設(shè)廠
·國外的大企業(yè),如三星、LG、夏普等面板制造企業(yè),從去年起,都把大尺寸的TFT-LCD生產(chǎn)線向我國大陸輸出。
·今年以來,出現(xiàn)的新問題還包括已批準(zhǔn)到中國大陸建線的外商紛紛推遲開工時(shí)間。
在新型顯示產(chǎn)業(yè)中,液晶顯示技術(shù)已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位?深A(yù)見的10年內(nèi),仍沒有一種顯示技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性(尺寸從1英寸到超過100英寸)、產(chǎn)業(yè)化投資力度上(全球?qū)﹄娨曈帽∧ぞw管液晶顯示面板的投資已超過1000億美元)、參與市場競爭和推廣的普及面上(全球超過800家制造企業(yè))等3方面可與電視用薄膜晶體管液晶顯示(TFT-LCD)產(chǎn)業(yè)相抗衡。2003~2004年,若干中國企業(yè)進(jìn)入了TFT-LCD工業(yè),并建設(shè)起5代線(主要有京東方、上廣電和昆山龍騰光電)。此后,由于5代及以下世代生產(chǎn)線的產(chǎn)品不能滿足電視屏的需要,所以國內(nèi)各方一直希望能夠引進(jìn)6代以上的所謂“高世代”生產(chǎn)線。但直到2009年夏天,國外企業(yè)一直封鎖技術(shù),拒絕向中國轉(zhuǎn)讓高世代生產(chǎn)線。
2009年夏末國外企業(yè)一夜之間轉(zhuǎn)變態(tài)度,爭相要在華設(shè)廠。原因就是我國京東方2009年宣布在北京建設(shè)8.5G高世代線,而且京東方在合肥自主建設(shè)的我國首條大尺寸第6代TFT-LCD生產(chǎn)線,2009年進(jìn)展順利,2010年10月18日實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并用不到兩個(gè)月的時(shí)間使產(chǎn)品良品率達(dá)90%以上,充分說明我國本土企業(yè)已完全掌握了液晶顯示的核心技術(shù)。2010年全球主要平板顯示(FPD)企業(yè)陸續(xù)宣布到中國大陸投資,中國大陸正在成為平板顯示的投資熱點(diǎn)。在這種條件下,國內(nèi)出現(xiàn)了一股“液晶熱”——各地爭相上馬液晶面板生產(chǎn)線。據(jù)媒體報(bào)道,各地計(jì)劃準(zhǔn)備上馬的7.5代以上生產(chǎn)線一度達(dá)到8條(總投資超過2000億元),而目前全球運(yùn)行的7.5代以上生產(chǎn)線總共也不過12條。國內(nèi)業(yè)界先是對國外企業(yè)愿意在華設(shè)廠歡呼雀躍,此后又紛紛對未來的產(chǎn)能過剩表示擔(dān)憂。這種狀況使有關(guān)發(fā)展TFT-LCD工業(yè)的戰(zhàn)略和政策問題變得尤為緊迫。面對外資面板企業(yè)咄咄逼人的競爭態(tài)勢,國內(nèi)企業(yè)應(yīng)如何應(yīng)對?現(xiàn)在,業(yè)內(nèi)從領(lǐng)導(dǎo)到專家、從企業(yè)到研發(fā)機(jī)構(gòu)都擔(dān)心的問題是:為什么海外的大企業(yè),如三星、LG、夏普等面板制造企業(yè),從去年起,都要把大尺寸的TFT-LCD生產(chǎn)線向我國大陸輸出,會不會是它們都將進(jìn)入大尺寸的有機(jī)發(fā)光顯示(OLED)面板生產(chǎn)制造行列,新興的OLED等顯示技術(shù)能否大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化,從而成為未來平板顯示的主導(dǎo)技術(shù)?今年以來,出現(xiàn)的新問題還包括已批準(zhǔn)到中國大陸建線的外商紛紛推遲開工時(shí)間,有的外企采取不惜虧本大幅度壓低針對我國正在上馬的6~8.5代線生產(chǎn)的顯示屏的價(jià)格,使國內(nèi)企業(yè)背上大幅虧損包袱,企圖再次嚇倒我國剛剛興起的進(jìn)軍大尺寸顯示屏生產(chǎn)的步伐。我國政府、企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu)如何采取必要的措施以迎接這新一輪的競爭,取得市場競爭的優(yōu)勢?
OLED中大尺寸顯示尚未普及
·日本在OLED大尺寸顯示研發(fā)投入過大,但遲遲無法克服大尺寸屏量產(chǎn)的難關(guān)。
·即使在中小尺寸的移動顯示器領(lǐng)域,OLED也不可能很快代替TFT-LCD。
目前全球已經(jīng)量產(chǎn)的OLED生產(chǎn)線已有多條,中試線也有幾十條之多。國際上從事OLED研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的公司有100家以上,其中一部分公司已開始進(jìn)行批量生產(chǎn)。日本廠商在OLED技術(shù)研發(fā)上起步較早。以先鋒為首,TDK、三洋電機(jī)、索尼、精工-愛普生、NEC等大廠在OLED技術(shù)的開發(fā)上都投下不少心力。歐美地區(qū)也有眾多公司投入研發(fā),如:CDT、Kodak、DuPont、UDC、eMagin、Philips等。韓國已有三星、LG、現(xiàn)代等10余家企業(yè)宣布涉足OLED產(chǎn)業(yè)。我國臺灣地區(qū)也有萊寶、東源激光、友達(dá)、勝園等14家廠商投入到OLED產(chǎn)業(yè),但這些企業(yè)只限于生產(chǎn)手機(jī)、iPad的中小尺寸屏,OLED至今還未進(jìn)入筆記本電腦,更遑論電視。2007年,索尼曾向日本國內(nèi)推出價(jià)錢為20萬日元的11英寸OLED彩電。在索尼的大力推動下,OLED成為平板顯示行業(yè)最超前的技術(shù)。三星也曾經(jīng)宣告在2011年要推出32英寸OLED彩電。
然而,就在眾廠商爭相入圍參與追逐之時(shí),索尼卻先退了下來。2009年3月,索尼宣布退出OLED彩電領(lǐng)域。日本是TFT-LCD產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)先國,上世紀(jì)90年代在世界顯示市場占有100%的份額。但隨著韓國和我國臺灣地區(qū)的介入,其市場占有率直線下降,到2006年降到10%(見日本《科學(xué)技術(shù)白皮書(2009年版)》),其原因在于日本國內(nèi)市場的飽和、萎縮,人員資本的增加,環(huán)境、材料成本的局限。尤其是日本大企業(yè)這10年戰(zhàn)略的錯(cuò)誤:他們過早相信OLED將要取代LCD,因此,在OLED大尺寸顯示研發(fā)投入過大,但遲遲無法攻克大尺寸屏量產(chǎn)的難關(guān),也造成了只有夏普一家在LCD國際競爭中孤軍奮戰(zhàn),夏普超大尺寸10代線進(jìn)展緩慢也終結(jié)了世界超大尺寸LCD的發(fā)展。
今年5月31日,三星移動顯示公司(SMD)宣布其在韓國投資21億美元建設(shè)的5.5代OLED面板生產(chǎn)線已提前兩個(gè)月進(jìn)入量產(chǎn)。6月2日,SMD宣布其第8代主動式OLED(AM-OLED)面板試驗(yàn)線將于明年5月投入使用,可以切割46英寸、55英寸等大尺寸OLED面板。三星計(jì)劃將OLED面板的使用領(lǐng)域從智能手機(jī)、平板電腦延伸到電視等領(lǐng)域,由此媒體揣測:液晶面板很快就要像過去笨重的映像管顯示屏一樣走入歷史。這一說法引起液晶面板界的恐慌。對此,我們還是要聽聽業(yè)界的不同觀點(diǎn):2011年8月OLED-Info newsletter報(bào)道,韓國樂金顯示公司(LGD)宣布停止對中小尺寸OLED屏的投資,因?yàn)樗麄儎偼瞥龅摹俺直媛势矫骝?qū)動”的液晶顯示技術(shù)(AH-IPS LCD)明顯好于OLED。他們還批評三星最近在OLED顯示上對市場的誤導(dǎo),指出在畫質(zhì)、反應(yīng)時(shí)間、能耗及對比度上OLED都不是合適的顯示技術(shù)。LGD雖然用開工的4.5G AM-OLED為諾基亞生產(chǎn)手機(jī)屏,但已決定不擴(kuò)產(chǎn)到原定的12K/月,而是縮減到4K/月。LGD宣傳他們?nèi)匀辉陂_發(fā)OLED電視,但不開發(fā)OLED手機(jī)與筆記本電腦,他們可能在2012年下半年推出少量的55英寸OLED-TV到市場試水,然后據(jù)市場反應(yīng)再決定是否擴(kuò)產(chǎn)。有傳言,蘋果公司正在與LGD商談為新一代蘋果TV提供OLED屏。LGD決定跨過5.5G直接到8G生產(chǎn)OLED-TV屏,但這不是真正的彩色OLED顯示屏,而是由柯達(dá)開發(fā)的白光OLED加彩膜的顯示技術(shù)。但是,最近友達(dá)副總彭雙浪對LG這個(gè)計(jì)劃表示質(zhì)疑,認(rèn)為至少到2014年,由于OLED低良品率帶來的高成本,使得OLED-TV不可能與LCD-TV競爭。
其實(shí),今年1月OLED-Info newsletter報(bào)道,三星OLED移動顯示的負(fù)責(zé)人也對外宣稱,在同等亮背景下,OLED的耗能比TFT-LCD要高30%。因此,即使在中小尺寸的移動顯示器領(lǐng)域,OLED也不可能很快代替TFT-LCD。2010年12月25日,日本東芝與美國蘋果宣布合作建了一條中小尺寸TFT-LCD的新線,專供iPhone與iPad顯示。此事再次證明,一度被譽(yù)為下一代平板顯示技術(shù)之星的OLED,由于大尺寸良品率這一瓶頸尚未突破,OLED彩電在10年內(nèi)達(dá)不到市場普及與LCD彩電一決雌雄的要求。因此,三星5.5代線OLED開工等進(jìn)展不應(yīng)影響我國壯大發(fā)展大尺寸LCD產(chǎn)業(yè)的決心。
重視研發(fā)AM-OLED技術(shù)
·在新型OLED顯示未產(chǎn)業(yè)化之前,我們要有前瞻眼光,構(gòu)建梯次布局,融入世界研發(fā)AM-OLED最前線。
·在具體研發(fā)策略上,要認(rèn)識發(fā)展AM-OLED關(guān)鍵在AM(即TFT),有基礎(chǔ)的TFT-LCD企業(yè)是發(fā)展AM-OLED的研發(fā)主體。
當(dāng)然,我們必須吸取CRT時(shí)代所帶來的教訓(xùn):由于我國當(dāng)時(shí)在TFT-LCD技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面的投入嚴(yán)重不足,在“十五”、“十一五”基本沒有安排TFT-LCD研究項(xiàng)目,導(dǎo)致在彩電向平板顯示轉(zhuǎn)型時(shí),面板技術(shù)領(lǐng)域再次面臨國外壟斷,不得不重走引進(jìn)的老路,被局限在產(chǎn)業(yè)鏈的末端。在新型OLED顯示未產(chǎn)業(yè)化之前,我們要有前瞻眼光,構(gòu)建梯次布局,融入世界研發(fā)AM-OLED最前線。在工業(yè)和信息化部的支持與指導(dǎo)下,今年6月2日國內(nèi)19家OLED企事業(yè)單位共同發(fā)起的中國OLED產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在廣東惠州正式宣布成立,中國大陸的彩虹集團(tuán)、長虹集團(tuán)、上海天馬等已經(jīng)開始在4代以下OLED領(lǐng)域布局,而京東方也計(jì)劃在內(nèi)蒙古投資建設(shè)5代AM-OLED面板生產(chǎn)線。當(dāng)前我國多條引進(jìn)AM-OLED生產(chǎn)線已進(jìn)入項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期,但OLED產(chǎn)業(yè)也面臨基礎(chǔ)研究不足、產(chǎn)業(yè)配套不完善、缺乏較強(qiáng)競爭力的龍頭企業(yè)、在全球行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域缺乏話語權(quán)等問題,在一定程度上阻礙了我國OLED產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。為此,剛剛公布的《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》在“四、大力培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),2.新一代信息技術(shù)”中把“新型顯示”排在首位,“研發(fā)有機(jī)發(fā)光顯示的發(fā)光材料、薄膜晶體管陣列等關(guān)鍵核心技術(shù)”被列在非常重要的位置,因此,我國政府在OLED發(fā)展上采取的基礎(chǔ)研究先行的戰(zhàn)略是非常正確的。千萬不能以“一哄而起”引進(jìn)海外低級“廢棄線”代替踏踏實(shí)實(shí)的研發(fā)。
在具體研發(fā)策略上,要認(rèn)識發(fā)展AM-OLED關(guān)鍵在AM(即TFT),有基礎(chǔ)的TFT-LCD企業(yè)是發(fā)展AM-OLED的研發(fā)主體。最近日本政府將在《企業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟》框架下投資25億美元(占股70%到80%)組織日立、索尼與東芝成立世界最大的中小尺寸LCD觸摸屏及OLED顯示屏新公司。東芝移動顯示公司去年10月原本宣布報(bào)廢OLED研發(fā)計(jì)劃而回到LCD。日本政府的新舉措將是取LCD之長補(bǔ)OLED之短。AM-OLED的核心技術(shù)是增大TFT場效應(yīng)遷移率與均勻性,到底是用低溫多晶硅(LTPS)TFT還是金屬氧化物TFT,在大規(guī)模生產(chǎn)上至今還未定論,因此,有TFT-LCD基礎(chǔ)的企業(yè)是最容易轉(zhuǎn)身研發(fā)AM-OLED的。
加強(qiáng)新型顯示產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究
我國液晶面板產(chǎn)業(yè)在未來兩三年將迎來新一輪發(fā)展高潮,產(chǎn)業(yè)的規(guī)模擴(kuò)張也使企業(yè)面臨產(chǎn)能過剩的強(qiáng)大風(fēng)險(xiǎn)。要想在競爭激烈的全球市場立足、生存并取得長遠(yuǎn)發(fā)展,必須解決目前發(fā)展中面臨的突出問題:產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快,但研發(fā)投入、人才數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。必須依靠人才開拓未來,而不是靠低廉的土地和用電價(jià)格以及密集的勞動力。要加強(qiáng)“政產(chǎn)學(xué)研用”結(jié)合的基礎(chǔ)研究:政府負(fù)責(zé)研究計(jì)劃部署、資金支持,“產(chǎn)”是以企業(yè)為主體,“學(xué)”是培養(yǎng)對路的人才,“研”是建立國家工程實(shí)驗(yàn)室,“用”是市場需求。
需要政府研發(fā)資金支持
海外地區(qū)培育平面顯示有全球競爭力企業(yè)所需的巨額發(fā)展資金大多采用政府支持、市場化運(yùn)作的方式解決。一是在資本市場上政府鼓勵(lì)投資機(jī)構(gòu)購買企業(yè)發(fā)行的股票,二是政府鼓勵(lì)銀團(tuán)給企業(yè)提供長期低息貸款支持。如日本:1979年通產(chǎn)省經(jīng)光電產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興協(xié)會聯(lián)合16家企業(yè)資助8.2億美元為期10年的液晶顯示產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)研究計(jì)劃,受助企業(yè)要匹配70%研究經(jīng)費(fèi)。韓國:1990年起組成大專院校、100多家企業(yè)參加的“平面顯示器研究聯(lián)盟”,每年政府投入30億韓元支持經(jīng)費(fèi)。
我國彩電產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)是國家為推進(jìn)我國彩電產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、促進(jìn)平板顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提高自主發(fā)展能力,從2009年開始實(shí)施的一個(gè)專項(xiàng)支持政策。專項(xiàng)重點(diǎn)支持彩電整機(jī)、平板顯示面板模組、平板顯示關(guān)鍵配套件及材料和平板顯示專用制造和測試設(shè)備等的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。專項(xiàng)連續(xù)實(shí)施三年,今年是最后一年。在實(shí)施這個(gè)計(jì)劃同時(shí),對有關(guān)企業(yè)成立國家工程實(shí)驗(yàn)室,一次性投入千萬元予以支持。但上述產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期政府研發(fā)資金資助力度與持續(xù)性較差。要看到,我國從2005年才進(jìn)入平板顯示產(chǎn)業(yè),仍然處在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,政府還需要繼續(xù)實(shí)施專項(xiàng)研發(fā)基金的支持。特別要辯證看待近年我國平板顯示產(chǎn)業(yè)虧本現(xiàn)象。我國目前還處在產(chǎn)業(yè)鏈的中端(顯示屏制造),為打壓我國平板顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,具有完整產(chǎn)業(yè)鏈的外商會利用轉(zhuǎn)移利潤到上、下游,殘酷壓低中端產(chǎn)品價(jià)格,使我國剛建立起來的6~8.5代線不堪重負(fù)。為此,我們要加快產(chǎn)業(yè)鏈上下游的配套建設(shè),對進(jìn)口屏要實(shí)行關(guān)稅調(diào)整政策,對國內(nèi)品牌電視購屏要實(shí)行政府采購對策。其實(shí),屏占電視70%的成本,占平板電腦的20%,造屏決不是賠本的生意。2007年,只有一條5.5代線的京東方就曾贏利10幾億元。因此,只要在政府與國內(nèi)整機(jī)同行的統(tǒng)籌支持下,我國的平板顯示產(chǎn)業(yè)鏈一定會沖破國外廠商的惡性競爭,迎來贏利的一天。
建設(shè)高校新型顯示專業(yè)
全球最大的顯示器學(xué)會“SID2011”5月在美國洛杉磯舉行,來自中國大陸與我國香港特別行政區(qū)的口頭報(bào)告占2.8%,張貼報(bào)告占7.7%,遠(yuǎn)小于中國大陸近年來產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢。這說明,在這個(gè)行業(yè),我們的基礎(chǔ)研究還非常薄弱,還沒有引起世界重視的核心技術(shù),還沒有占領(lǐng)制高點(diǎn)!癝ID2011”的執(zhí)行委員會及程序委員會主席和副主席基本由日、美、韓的企業(yè)、科技人員組成。我國新型顯示基礎(chǔ)研究在世界上還缺少發(fā)言權(quán)。這個(gè)困境的基本原因就是我們?nèi)笔Т罅康男滦惋@示研發(fā)技術(shù)人才。我國臺灣在1997年提出了“兩兆雙星”計(jì)劃(一兆是半導(dǎo)體芯片年產(chǎn)值超一兆新臺幣,一兆就是液晶顯示屏年產(chǎn)值超一兆新臺幣)。為配合這個(gè)計(jì)劃,提出了名為“八五四專案”人才計(jì)劃,即每年許可各大學(xué)電子專業(yè)招聘85名教授計(jì)劃,從2003年起,要保證20名是在全球招聘的LCD專業(yè)的,而且每人至少負(fù)責(zé)培訓(xùn)5名研究生。原因是他們“科技顧問組”2002年進(jìn)行的高科技人力缺口調(diào)查揭示,2003~2005年顯示產(chǎn)業(yè)缺口8000多人!8000”這個(gè)數(shù)字對中國大陸發(fā)展平板顯示產(chǎn)業(yè)有警醒作用。我們大學(xué)的畢業(yè)生很少是顯示專業(yè)畢業(yè)的。為響應(yīng)“大力培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”的號召,我國教育部公布從2011年起高校招生將新增140個(gè)新專業(yè),全部為國家確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科專業(yè)。但是,此次新增專業(yè)中,基本沒有提到新型顯示專業(yè)。借鑒我國臺灣地區(qū)平板顯示產(chǎn)業(yè)人才引進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),人才計(jì)劃一定要產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,我國大陸高校一定要加快引進(jìn)海外高層次人才,設(shè)置新型顯示相關(guān)的專業(yè),加速國內(nèi)這個(gè)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)。
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本文標(biāo)題:加強(qiáng)基礎(chǔ)研究 促進(jìn)新型顯示工業(yè)快速發(fā)展
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