中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員 王曉亮
伴隨著新材料、新技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展,傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器(CRT)已經(jīng)逐漸退出市場,液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器(PDP)目前已經(jīng)占據(jù)了市場的大部分份額,一些新型的顯示技術(shù)如有機發(fā)光顯示器(OLED)也嶄露頭角,表現(xiàn)出了自身獨特的風(fēng)格和優(yōu)勢。
LCD:高端材料急需本土化
2010年,世界電視機總出貨量近2.5億臺,其中LCD電視達(dá)1.9億臺,體現(xiàn)出LCD在平板顯示和市場中具有不可替代的地位。液晶面板是LCD的核心組件,占總成本的75%左右,包括液晶材料、透明電極材料、玻璃基板、導(dǎo)光板、彩色濾光片等,其中,液晶材料由于技術(shù)含量極高,被業(yè)內(nèi)人士稱為液晶面板的“心臟”。
LCD在經(jīng)歷了TN、STN、彩色STN階段后,目前已發(fā)展到TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示)階段。TFT-LCD對應(yīng)的高檔液晶材料的提純難度大,需要500多種化合物進(jìn)行幾十步化學(xué)反應(yīng)才能完成。我國內(nèi)地企業(yè)由于受高檔液晶材料相關(guān)技術(shù)的限制,還只能生產(chǎn)TN、STN液晶材料,尚不能生產(chǎn)高檔液晶材料。每年大量的高檔液晶材料仍依賴進(jìn)口,導(dǎo)致利潤流失,產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)Ш?。所以,高檔液晶材料的本土化已經(jīng)成為急需解決的問題。
TFT-LCD主要組成材料還包括彩色濾光片、玻璃基板、偏光片、背光模組、驅(qū)動IC、PCB及其他耗材等,許多材料和技術(shù)仍無法擺脫對國外的依賴,制約著內(nèi)地LCD產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。
PDP:產(chǎn)業(yè)配套能力待提高
由于等離子體顯示器PDP的分辨率和發(fā)光效率較低的問題一直難以解決,因此,其占有的市場份額相對較小,但是,在40英寸以上的平板顯示器中,由于其性能和價格的優(yōu)勢,PDP還是具有近半的市場份額。
PDP屏材料包括玻璃基板、電極漿料、濕化學(xué)品、玻璃粉、潘寧氣體、氧化鎂、排氣管和乙基纖維素9大類材料,約占總成本的45%。北京有色金屬研究總院等多個院所和公司經(jīng)過多年聯(lián)合努力,突破了PDP熒光體產(chǎn)業(yè)化技術(shù),建成了國內(nèi)第一條PDP熒光粉生產(chǎn)線,實現(xiàn)了PDP熒光粉的產(chǎn)業(yè)化,性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。另外,長虹通過自主研發(fā),并積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),進(jìn)一步促進(jìn)了PDP產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展。但是,國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)配套能力不足,導(dǎo)致國內(nèi)PDP屏材料成本仍遠(yuǎn)高于國外。PDP的原材料目前主要被日、韓兩國壟斷。
新型平板顯示器:材料制備問題多
有機發(fā)光顯示器(OLED)面板是液晶面板之后的第三代顯示技術(shù),是目前最有發(fā)展前景的新型顯示技術(shù)之一,也是國際上多家平板顯示企業(yè)的一個競爭熱點。對于OLED的研究,我國的科研投入與國際水平處在同一起跑線上,但產(chǎn)業(yè)化落后于國外,在有機發(fā)光材料的制備上仍然面臨色純度和壽命的問題。擴大有機材料的色域,提高其顯示效果是目前的首要問題之一。除此之外,有機材料的熱穩(wěn)定性差,導(dǎo)致其壽命低,也是目前有機材料急需解決的問題。
在當(dāng)今全球OLED技術(shù)競爭加劇和產(chǎn)業(yè)化迅速發(fā)展的背景下,我國OLED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正處于前所未有的戰(zhàn)略機遇期,我國應(yīng)積極發(fā)展OLED,加大科研和產(chǎn)業(yè)的投入,搶占平板顯示產(chǎn)業(yè)的未來市場。
除此之外,還有發(fā)光二極管顯示器(LED)、場發(fā)射顯示器(FED)、電子紙(E-Paper)等新型顯示技術(shù),大都面臨材料制備的諸多問題。
LED材料不僅可以單獨實現(xiàn)發(fā)光二極管顯示器,也可以應(yīng)用在LCD領(lǐng)域做背光源使用,由于其材料本身發(fā)冷光,具有高效節(jié)能的特點,在LCD領(lǐng)域做背光源可以大大降低顯示器的整體功耗,在節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展上具有重大戰(zhàn)略意義。
FED方面,由于其原理技術(shù)和CRT相同,部分生產(chǎn)線直接由CRT產(chǎn)業(yè)“嫁接”而成,其關(guān)鍵材料熒光粉大多是CRT上使用的P22,發(fā)光效率和色域都有待提升,目前,國內(nèi)主要通過調(diào)整熒光粉的成分、表面處理、制備工藝等方面對其進(jìn)行改進(jìn),這方面國內(nèi)的科研投入也相對較弱。
E-Paper方面,主流產(chǎn)品都采用E-Ink電子墨水屏幕,具有節(jié)能和舒適的優(yōu)點,但其材料的制作成本依舊高居不下,國內(nèi)對于電子墨水材料的研究也較為落后,需要有力的技術(shù)支持。
總體來看,我國平板產(chǎn)業(yè)的原材料是產(chǎn)業(yè)鏈的薄弱環(huán)節(jié)之一,建議國家從戰(zhàn)略的高度對平板產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整體規(guī)劃,加大對平板產(chǎn)業(yè)上游核心材料的科研投入和扶持力度,加強企業(yè)和科研單位的合作,積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)核心材料的本土化,完善市場上主流平板顯示技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈,同時,對OLED等發(fā)展前景廣闊的新型顯示技術(shù)的上游核心材料給予特別關(guān)注和扶持,實現(xiàn)自主創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展,把握未來的平板顯示市場。
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