平板显示技术现状与未来

平板显示技术现状与未来引言：随着TFT-LCD、PDP、OLED的发展，新技术、新工艺在各大企业中普及的不断加快，成本控制成为企业成功的重要因素，价格成为开拓市场的重要手段。由于我国FPD产业刚刚起步，在技术、人才、产业链建设等方面处于劣势，所以在成本竞争中面临巨大挑战。关键词：TFT-LCD、PDP、OLED，平板显示技术。正文：LCD、PDP、OLED是现在和未来发展的三大主流FPD技术。LCD是一种被动发光器件，具有低功耗、高分辨率、薄型化、长寿命、尺寸变化灵活等优点。LCD技术相当成熟，是目前和将来相当长时间的最主要的平板显示器件，但LCD存在视角窄、响应慢、制造工艺复杂、成本高等问题，从长远看，不是一种最理想的大尺寸FPD器件。PDP是一种主动发光器件，具有视角宽、响应快、高对比度、工艺比较简单、易于实现大尺寸显示等优点，是将来大尺寸显示的主流产品，但PDP存在发光效率低、驱动电压高、功耗大、分辨率低等缺点，不适宜用于制造40英寸以下的FPD器件。OLED也是一种主动发光显示器件，具有低功耗、高亮度、高对比度、高分辨率、宽视角、快响应、宽温度范围、可以实现柔软显示及工艺简单等优点，从长远来看，是一种极为理想的显示器件，目前OLED技术还不是很成熟，材料的发光效率、寿命、色纯度还不高，器件制造工艺技术，特别是LTPSTFT驱动技术、喷墨打印技术、彩色化技术还在进一步开发中，设备还需要进一步改进。1.平板显示技术的现状TFT-LCD、PDP、OLED这三种技术都会在各自的细分市场中充分发挥和发展。在传统应用领域TFT-LCD和PDP将不断蚕食CRT市场，并不断扩展新的应用领域，OLED会争取TFT-LCD小尺寸部分市场。新的通信技术、移动技术、数字高清技术的发展是推动TFT-LCD、PDP、OLED技术和新的应用领域扩展的重要力量，并这三种技术都会在相关领域得到发展和寻找到新的应用。LCD是当前平板显示器(FPD)的主流产品，应用领域十分广泛，产品规格几乎覆盖了所有电子显示产品所需的尺寸。随着电子产品智能化的发展，LCD的应用领域不断开拓，产品需求量逐年攀升。LCD除了作为传统的平面显示终端外，Lcos投影显示、3D立体显示、反射节能模式以及夜视产品等都将可能把LCD带入新的应用领域。产品应用技术和应用领域的进一步开发是LCD产业发展的突破点。OLED被称为当代梦幻般的显示技术，具有所希望的优良显示性能，是下一代平板显示器的主流产品的有力竞争者。目前因受产品寿命、发光效率以及面板尺寸等因素限制，刚刚开始用于MP3和手机等便携式产品及车载产品。产品寿命和发光效率主要取决于OLED材料，这两项指标正在逐年提升，OLED显示的均匀性受各层电极表面平坦度影响明显，大尺寸OLED面板的研发一直存在困难。尽管如此，仍然不断有新的大尺寸OLED面板研究的报道。有机构已经将40英寸的OLED电视提上日程，一旦研究成功，将标志着大尺寸OLED面板技术及应用方面都将取得重大突破。PDP早在1964年就由美国伊利诺大学Bitzer和Stottow两位教授研发成功，但到上世纪90年代后期才商品化，产品主要应用于商业电视，家庭影院以及家庭豪华电视等。自2000年后，PDP-TV成长迅速，逐年以超过100%的速度增长，降价幅度巨大。在32英寸-63英寸大尺寸电视上具有较大的市场份额。受像素分辨率的影响，PDP主要优势在大尺寸显示器上。2.我国平板显示技术的发展我国FPD产业通过多年来的技术引进和技术改造并通过消化、吸收已初步形成了一定的产业基础。截至目前，我国的LCD产量约占世界产量的25%，其中TN-LCD的产量约占世界产量的70%～80%。其产品覆盖了手表、计算器、仪器、表、PDA、手机、可视电话、台式计算机、笔记本电脑、大屏幕电视等。我国FPD产业主要在以下三个方面取得了成绩：第一，产业环境和产业链方面。尽管目前中国FPD产业的水平参差不齐，但基本形成比较完整的产业链条和产业环境，无论材料、设备、零部件，还是器件到整机，都有国内单位涉足，部分产品甚至已经占据主导地位，如STN用的液晶、STN面板、掩膜等，为FPD产业的下一步发展创造了良好基础。第二，人力资源方面。培养了一批人才，这是非常重要的一个收获。经过20年的建设，我国在FPD产业培养了一批研究开发、生产、市场营销、教育、管理等人才，这是中国FPD产业下一步高速发展的最宝贵资源。第三，社会资源方面。逐渐引起社会重视并开始获得比较多的社会资源的支持。在产业发展初期，进入这个行业的还只是一些小型的南方企业。而目前，不但TCL、京东方、上广电、长虹等大型IT集团，甚至五粮液这样的非电子类的大型企业也开始涉足FPD产业，并形成了南(广东)中(苏沪)北(京津及东北)三大产业格局，为进一步广泛吸引政策、人力、资金、技术等各种社会资源进入FPD产业做好了准备。当前我国FPD产业发展以及趋势是健康的，但也潜伏着一些问题：首先是专利和知识产权问题。目前的高新技术产业特点，与上个世纪已有不少的差别，不只是简单的好设备+好材料+好人员=好产品这个模式。所谓一流国家卖标准，与其他产业一样，目前发达国家在FPD产业上也开始积极利用专利与知识产权等工具进行封锁，因此，即便我们花费重金拥有了好的材料、设备和人员，但还不得不付出高昂的代价去取得核心技术的使用权。不但在成本竞争上已经输人一筹，同时也束缚了核心技术上的进一步开发与使用。第二是人的问题。目前中国FPD产业的技术水平不是很高，而这样的实践环境也就很难造就高级的研发、技术、工艺等人才。因此，即便是我们有了好的厂房、设备和材料，但要成功地掌握整个制造与生产工艺，由于人的因素，还有相当多的困难。第三，材料与关键零部件。在中国，FPD产业，由于不少核心材料无法做到国内自给，例如驱动IC、彩色液晶、石英板材、偏光片等，这样不但使国内生产单位在接受第一次剥削(设备)、第二次剥削(专利)，还不得不接受长期的第三次剥削(材料)，丧失了成本竞争优势。同时，在进口的核心设备上，不少关键零部件还必须依赖进口，从而导致工厂的后续服务成本偏高，而且往往不能得到立即的解决，从而在竞争速度上落人不少。第四，系统性差。中国尽管有最大的市场，并逐渐成为最大的工厂，但无论是上下游的配套，还是同行之间的关系，都是竞多合少。整个市场依旧是一种无序的状态，不但浪费了很多的资源，同时丧失了不少进行产业合作掌握核心技术的机会。这在当初CRT产业中已经有很多的教训。改进的措施：首先，政策的支持。政府在政策、税收、海关、土地、信贷等方面的积极支持，不但可以提高企业在竞争上的优势，积极的产业政策还可以充分发挥中国市场大国与产业大国的优势，吸引海外骨干先进企业落户中国，以及国内外大量的自由资金进入这个产业，从而营造良好的产业环境。在产业内部竞争与合作上，政府也应该充分利用调整的手段，作好资源的合理分配与利用，降低中国产业内耗与资源浪费。同时，国家也应加强在高新技术领域，针对国外技术壁垒的反垄断工作，以便协助产业打破在核心技术上的种种牵制。第二，人才的培养。在高等教育序列中建立与新型FPD相关的本科与研究生教育，并和国内外的大型FPD产业集团建立联合培养计划；同时鼓励大型FPD企业建立规范的培训中心，培养从基层骨干人员到高级研究人才的FPD人才，从而为产业的发展真正解决人的问题。第三，技术中心的建设。建立国家的、企业的、科研院所的技术中心，作好攻关目标的选择与资源配置，并利用中国的市场资源和其他优势，与海外骨干FPD公司建立合作、合资的技术中心，完成一系列涉及FPD产业的关键技术、部件、材料等方面的攻关工作，并实现知识产权的自主化。第四，骨干企业的培养。在FPD产业，培养一批能够真正参与国际竞争的大型骨干企业，类似韩国的三星、LG等，这样不但能积极带动国内相关配套企业的发展，同时，也能有效地集中资源进行重大项目的攻关与投资。就目前的技术进展而言，我个人认为我国应重点发展TFT-LCD技术和OLED技术。以前人们认为等离子不能做小(最小尺寸37英寸)，液晶不能做大(最大不能超过40英寸)，因而等离子(PDP)与液晶(LCD)曾携手共称平板电视，团结一致以取代传统的显像管电视以及背投电视。但随着液晶面板技术的不断进步，液晶电视的尺寸不断扩大，等离子的弱势已渐渐显露出来。3.平板显示技术的未来3D显示技术的发展：友达展示65寸裸眼3D显示器，以Lenticularlens(柱状透镜)技术设计8个视区，配合摄影机追踪并动态调整，达成近乎无视区死角的裸视3D效果，并支援手势辨识的功能。乐金推出偏光栅栏技术的47寸3D电视，以及可追踪／动态调整视角的3.5寸、15.6寸裸视3D显示器。以快门眼镜式技术为主的三星(Samsung)，推出55寸以240Hz高驱动速率与薄边框设计的3D电视，友达也展示采快门眼镜式240Hz的55与65寸3D显示器。奇美也展示类似技术的27、46寸3D电视。他预料快门眼镜式仍占大尺寸3D电视的主流，而小尺寸显示器将越来越多采用柱状透镜与视差屏障的技术。触控面板走向OGS与内嵌式(In-Cell)：触控面板将朝向外挂式OneGlassSolution(OGS单一外挂感测玻璃层)以及内嵌式触控感测层的发展。友达已做到27寸FullHD及10.1寸AHVA高视角FullHD的外挂OGS模组，尤其10.1寸AHVAOGS模组重量降到225g，支援有缝隙连接(AirBonding)以及直接连接(DirectBonding)两种模式，后者可在艳阳下仍有绝佳的显像画质与对比。In-Cell部分，TMD发表7寸in-cellWVGA与7寸In-cellOpticalWVGA触控面板，天马电子(Tianma)推出G/G8寸2点触控，奇美发表7寸OGS面板支援笔写、10.1寸G/G10点触控、4.5寸on-cell60Hz触控面板、2.8寸in-cellVGA触控面板。而友达在2011年Q4将有In-Cell面板原型并预计于2012年上半送样。显示器透明化与可挠性的发展：罗方祯接着提到会场三星展示46寸透明化显示器，藉由留有透光缝隙的TFT阵列的设计，可以有15%以上的透光度，以及10~72%NTSC色彩明亮度。接下来下一步则是可挠性显示器(FlexibleDisplay)，使用更轻薄、更强固且耐折迭的技术，预期可采取类似报纸滚筒印刷的生产模式。友达发表6寸可挠式E-Paper显示器，具备透明度，显示器最薄处仅1mm厚度与40g重，低功耗可搭配太阳能，可应用在电子书、报纸、E-Tag电子标签、智慧卡等用途。另外也展示厚度仅0.3mm的4寸可挠式AMOLED显示器，支援到QVGA(240x320)解析度。总结目前平板显示产业是电子信息领域的“核心支柱产业”之一，是年产值超过千亿美元的战略性新兴产业。宏观上来看我国的平板显示技术还属于发展初期，虽然有一定的自主创新的显示技术，但是与国际上的先进技术相比缺乏一定的实用性，距离技术的实际量产好友很长的路要走。并且在发展中缺乏一个指导性的大方向，好在我们可以清楚地看到自身优势与不足；立足现在，展望未来，寻找突破之道，取得进一步的关键性进展。