《中国科学院院士欧阳钟灿:领跑液晶显示赛道后中国显示产业如何更进一步》
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“我国的LCD产业已经取得绝对优势地位.在OLED产业,我国也实现了快速突破,核心竞争力与日俱增.”中国科学院院士欧阳钟灿日前在接受《中国电子报》记者独家专访时表示.
经历数十年的耕耘发展,中国显示产业已经成为全球重要一极.欧阳钟灿指出,在液晶显示领域,我国需要更多的技术产品创新,并抓住5G、8K、大尺寸带来的新需求与新机遇,延续在液晶显示领域的优势地位.对千OLED柔性显示,我国一方面要克服柔性技术本身的难度,另一方面要加强厂商在工艺、产业配套化等领域的发展,真正实现“后来居上”.
领跑的液晶如何延续优势
据群智咨询统计,2020年第一季度,全球液晶电视面板的数量为6303万片,其中中国大陆厂商的量占比高达55%.
随着三星显示和LGD先后宣布退出LCD产业,以京东方、TCL华星为代表的中国大陆厂商在LCD的主导权将进一步提升.CINNO Research数据显示,全球7代以上LCD产线中,中国大陆厂商的产能面积占比将从2019年的44.8%提升至2020年的53.3%.隨着韩国产能的退出,到2021年,这一比例将提升至65.3%.
在2009年之前,“缺屏之痛”曾困扰着我国彩电产业的发展,由于电视厂商的屏幕主要依赖进口,电视产品的居高不下.随着京东方在国内首条6代TFT-LCD生产线实现量产,我国逐渐打破TV面板主要从海外进口的局面.之后的十年间,京东方相继把风建了国内首条8.5代线、全球首条最高10 5代线、全球领先的第6代柔性AMOLED生产线,带领中国大陆显示产业实理了从无到有、从有到大、从大到强.
“我国液晶显示产业从‘缺芯少屏’走向全球领先,是因为我们走了一条‘政产学研用’结合的发展路径.”欧阳钟灿表示.他指出,“政”是国家和地方政府对发展显示产业的关注和支持;“产”是京东方等企业坚持自主创新,并着力培养本土人才;“学”是一批具有学术背景的技术人员投身到显示产业建设;“研”是科研先行的理念和扎实的理论研究;“用”是我国的海信等电视厂商不断推出创新产品.正是“政产学研用”的协同合作,实现了我国显示产业的跨越式发展.
创业不易,守业更难.目前,液晶面板行业规模趋于稳定,京东方等龙头企业凭借高世代线获得领先优势,获得优势市场份额.随着技术的不断突破和产品的推陈出新,液晶显示的生命周期还将延续.欧阳钟灿认为,我国要保持在液晶显示的优势地位,除了产学研各界通力合作,还要继续推动液晶显示技术的创新迭代.
2019年,我国液晶显示取得了诸多进步,出现了媲美OLED的高端LCD显示创新,提升了液晶显示的生命力和竞争力.其中,海信推出的叠屏电视通过采用京东方BD Cell技术,解决了LCD对比度不及OLED的问题.BD CeU采用双层液晶设计,包括显示液晶层和控光液晶层,调光液晶层利用TFT电路控制控光液晶层进行准确遮光,拥有百万个控光分区,每个分区单独控制开关明暗,使液晶显示屏能够实现百万级超高对比度和12位色深体验.
“液晶显示就像用电压控制透明度的窗帘,而自发光的OLED就像开关灯,一灭就全黑一开就全亮,对比度很高.海信采用京东方BD Cen技术的叠屏电视,黑色接近纯黑,解决了对比度的问题,成本也比OLED低了很多.”欧阳钟灿说.
清华大学校长邱勇曾说过,除了LCD和OLED之外,还会有新的显示技术出现,虽然创新的结果不可预计,但这就是创新的魅力.
Mini LED的前景就被普遍看好.在专业显示、医疗显示、车载显示以及其他消费级高端显示产品上有着广阔的应用前景,仅城市亮化市场就可以达到干亿元级别.京东方等企业纷纷把Mini LED作为重点关注方向,并取得了一系列突破.当前Mini LED背光多采用PCB材质,受限于PCB基的灯板尺寸,一个65英寸电视需要至少10块或更多单块灯板进行拼接组装,存在拼缝问题.为解决拼缝对画质的影响,京东方创新采用玻璃基灯板技术,基于玻璃基板平坦度高、金属走线精度高等优势,支持大尺寸灯板制作,可以采用一整块玻璃制作65英寸电视所需的灯板,解决了拼缝问题.目前无论是核心的LED芯片,还是玻璃板,京东方都已经具有先发优势,京东方还和美国Rohinni成立一家合资公司,攻克该领域的巨量转移技术难题.京东方最新的Mini LED背光显示技术,具有超薄、超高亮度、超高对比度、超高分区等优势,采用该技术的Mini LED背光产品预计于今年第四季度上市.
稳健筑基的OLED后来居上
由于具有发光效率更高、对比度高、功耗低、可柔性化等优势,OLED能满足新兴消费需求,也因此成为被普遍看好的下一代新型显示技术.
对于我国OLED显示的发展,欧阳钟灿很有信心.在科研方面,我国对OLED的科研起步较旱,1996年清华大学就成立了OLED项目组.在产业布局方面,京东方、TCL华星,维信诺、天马、上海和辉光电等企业都在加紧部署OLED业务.以京东方为例,其于2001年就启动了OLED新型显示科研,培养了很多与企业一起成长的年轻人才,2017年实现了中国第一条、全球第二条6代AMOLED显示屏生产线的量产.Omdia数据显示,目前我国已经开工建设的6代AMOLED生产线有6条,2021年生产能力将达到715万平方米.在应用层面,柔性AMOLED器件增长迅速,2019年全球AMOLED智能手机面板约4.8亿片,同比增长约18%,占整体智能手机面板近26%,有着广阔的市场前景.
“我国2017年以前基本是零柔性,但到了2018年,AMOLED全球量占比5%,2019年中国AMOLED面板厂量约5600万片,垒球占比达到12%,发展很快,有机会后来居上.”欧阳钟灿表示.
京东方近几年在柔性显示领域增长势头强劲,打孔屏、瀑布屏、折叠屏相继实现量产,并应用于终端品牌.但是,OLED柔性显示技术门槛较高,还面临诸多挑战.首当其冲的就是屏幕的寿命问题.目前,市场上柔性OLED手机主要有两种像素排列方式,京东方采用的是自主研发的GGRB像素排列方式.GGRB显著的特点是在相当的显示效果前提下,子像素发光面积占比更大,可有效改善烧屏问题,在像素密度更大的高分辨率产品方面具有领先优势.该技术为京东方自主设计,获得了2019年中国专利银奖.
“在OLED的三原色中,蓝色像素点寿命最短.要满足电视观看需要,蓝色像素点的使用寿命要达到10000小时以上.三星、京东方都通过改变像素排列方式,尽可能让蓝色的发光面积变大.如此一来,可以在保证屏幕亮度的同时,降低通过蓝色像素点的电流.”欧阳钟灿指出.
目前,全球在建和计划建设的6代柔性AMOLED生产线已有十余条.欧阳钟灿表示,我国在发展AMOLED的过程中,要注重量产工艺的研发储备,强化产业配套,并避免不考虑市场需求、产业基础和配套条件的投资乱象.
“我国应稳健发展AMOLED,将主要精力用于生产线的产能的发挥、良率提升,以及新品的开发和市场的扩展上.同时,加大研发投入,注重具有自主知识产权的新生产工艺技术、关键上游材料和设备的开发.”欧阳钟灿建议.抓住5G机遇下的新应用新需求
移动通信的技术成果转化,是从显示开始的.欧阳钟灿为记者举了德雷珀奖的例子.从2012年到2016年,有着“工程诺贝尔奖”之称的德雷珀奖全部授予移动通信相关的发明,首先是2012年授予为液晶显示做出贡献的四位专家,2013年至2016年又陆续授予了为手机、锂离子电池、LED、维特比算法做出贡献的专家学者.
同样,作为新一代移动通信技术,5G的落地将催生显示产业的新需求与新应用.
欧阳钟灿指出,8K将在2022年步人快速增长期,65、75英寸将成为主流尺寸,8K+5G将为显示产业发展注入动力.在新中国成立70周年阅兵的SK+5G直播及轉播过程中,京东方的75英寸8K监视器、110英寸8K超高清显示屏被用于转播车和直播报道.
“8K显示屏分辨率达到7680×4320像素,是2K的16倍;刷新率已达到120Hz,是2K 30Hz的4倍,因此8K单位时间传输的信息量是2K的64倍.而5G的传输速度是4G的10到100倍,能够支持8K的传输并实现更加细致的画面表现.有了5G,8K能更好的发展;有了8K等产品,5G的技术转化才不会落空,两者密切相关.”欧阳钟灿说.
在柔性显示方面,5G手机将推动全面屏、折叠屏等柔性AMOLED的崛起.在2019年世界移动通信大会期间,华为发布的5G折叠屏手机Matex,获得了“MWC 2019最佳新联接移动终端”奖.数据显示,京东方柔性OLED在国内以86.7%的市占率位居首位,搭载京东方柔性屏的华为、荣耀、摩托罗拉、LG、OPPO、努比亚等高端柔性手机已量产上市.全球头部手机厂商的旗舰机型采用中国面板厂商的柔性产品,也从一个侧面证明了国内厂商的突破.
“除了全面屏、折叠屏,未来还可能出现拉伸屏.除了手机应用,智能座舱等车载显示领域所需的仪表显示、导航显示、娱乐副驾显示,也是柔性屏在5G时代的重要发展方向.”欧阳钟灿指出.而在上述新兴领域,京东方等中国厂商也已经做好准备.
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