“我国平板显示技术现状及快速发展趋势”

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张芳科技部高新技术研究快速发展中心材料所

平板显示产业是电子新闻行业的“核心支柱产业”之一，是年产值超过千亿美元的战术新兴产业，融合了光电子、微电子、化学、制造装备、半导体工程和材料等多学科，产业链长、 我国与显示技术相关的产品产值约占新闻产业总产值的30%，彩电制造能力已占全球彩电产业总加工能力的47%，我国已成为显示新型同样产品的制造大国，已经飞跃迅速

平板显示技术是以tft-lcd (薄膜晶体管液晶显示器)为代表的显示技术，包括pdp (等离子显示器)、oled (有机发光显示器)、fed (场发射显示器)、e-paper 平板显示技术的总体趋势趋向于高画质高临场感、交互多功能一体化、节能下降、健康环境保护的迅速发展。

我国平板显示技术快速发展的现状。

近年来，相关公司、大学、科研机构都为中国平板显示产业的迅速发展作出了积极有效的努力，在国家科技计划的支持下已经取得了令人瞩目的成果。

1、tft-lcd技术方向

科技部在“十一五”期间非常重视tft-lcd技术和产业的迅速发展，以上游的原材料、设备、屏幕、模块及整机等全产业链为中心进行开发，至今比较完善tft-lcd生产技术和产品设置 通过自主创新和交叉许可等方法，中坚公司掌握了affs等核心专利技术和goa、odf、4mask、120hz驱动、动态背光等新技术，具备一定的专利和技术风险防范能力，从产品开发到手机

2、pdp技术方向

在等离子显示面板的制造中，中国主要使用国际主流的表面放电障壁式等离子显示技术，在收购韩国orion企业的等离子显示技术和国内相关公司近十年的等离子显示技术研究的基础上，以批量生产为目标 量产成品率水平超过90%，42英寸、50英寸的高精细系列模块成功规模量产，全HD模块预计试制完成后量产。 目前国内等离子体显示产业上游的材料、器件研究取得了一定的进展，大部分已经进入试制验证阶段，没有实现大规模的产业化应用。

3、oled技术方向

我国在oled机制的研究、材料开发、器件结构设计等方面已经积累了丰富的经验，进行了大量的研究工作，特别是在材料和技术开发方面取得了很大的进展和有价值的研究成果。 中国在蓝色络合物材料、主动有机发光显示驱动技术、小分子发光材料、界面材料等方面开展效果和研究，开发了一系列具有自主知识产权的红色荧光材料，寿命超过15000小时(初始亮度1000cd/m2 )，产业化应用前景 我国开发的单层结构器件突破了以前传来的双层和多层结构，简化了材料、设备和技术的制造过程，大幅度降低了生产价格。 在阴极结构中，突破了柯达企业的核心专利之一lif/al阴极结构技术的壁垒，开发了碱土金属氮化物和胺化合物材料的新阴极结构。 国内高分子发光材料主要依靠自身开发，国内材料整体性能低于国外产品，但发展迅速，发光材料的效率大幅度提高，但稳定性需要大幅度改善。 我国在有源有机发光显示用硅基、金属氧化物基的tft基板技术开发和驱动ic开发方面也取得了很大的进展。

4、fed技术方向

我国从1985年开始研究场发射冷阴极，经过20多年的不懈努力，在新型场发射材料、场发射理论、场发射显示器件的设计和制造方面展开研究，具有比较好的基础和研究特色，特别是低工作印刷型lwf场发射显示， 在低功函数印刷型和微纳米材料两种技术路线上，开发了彩色场致发射显示器和背光的原理原型。 中国在场发射显示阴极材料、阴栅结构、器件制造等方面获得了重要的知识产权，为开展“十二五”场发射显示研究奠定了良好的基础。

5、电子纸的技术方向

我国大陆从1990年代开始出现了使用液晶面板的电子书商品，由于液晶面板类的纸的显示特征不好，因此没有被接受。 随着新型液晶材料的迅速发展，有可能推动下一代液晶电子纸的产生。

电泳显示因其纸的显示性能良好而得到人们的认可，成为现在电子纸显示商品化产品的主流技术。 我国大陆的电泳显示面板技术研究起步较晚，但进步较快，国内薄膜晶体管液晶显示生产公司也积极投入了tft有源电泳显示电子纸面板技术的开发。 2006年，中国大陆出现了利用电泳显示电子纸显示屏的电子书商品，市场规模迅速扩大。 另外，随着新液晶材料的迅速发展，有可能推动新一代液晶电子纸的产生。

平板显示技术未来的快速发展趋势

1、tft-lcd技术方向

全球tft-lcd的迅速发展从增长时间转向成熟期，稳步扩大了生产能力的规模，使tft-lcd显示的主流市场(笔记本电脑显示面板、台式电脑显示面板、液晶电视面板等)成为 tft-lcd实现产业化近20年了，工艺技术和设计技术的构成比较成熟，但降低价值成本和提高产品性能依然介于科学技术革新空之间。

(1)产品性能提高技术:高画质(更丰富的色彩、更高的亮度、更大的对应度)、高的临场感(更大的尺寸； 画面更清楚。 更宽的视角； 更高速)和更节能(更薄、更轻、更省电)产品现在将led背光技术、120hz驱动技术等新技术导入到大规模批量生产线中，包括大规模的超高分辨率技术、240hz驱动、现场顺序显示等

(2)低价技术:可以通过简化工艺、提高成品率等方法降低生产价格。 mask降低技术、goa技术等工艺技术的改良，达到了简化工艺、降低价值成本的目的，另外，光取向技术也进入了批量生产化研究的阶段。

(3) tft阵列技术: tft是tft-lcd面板的核心技术，目前有待于提高均匀性和迁移率。 薄型tft-lcd产品为了通过功能集成增加产品的附加值，扩大应用，实现更高的集成度，高迁移率的tft技术是业界研究的重点，氧化物tft、有机tft等新结构也被研究。

2、pdp技术方向

与tft-lcd技术相比，pdp技术的首要问题是高分辨率和高发光效率，特别是难以在高分辨率下与tft-lcd技术竞争，除了其他因素之外，现在pdp在50英寸以上的行业具有特征。

pdp在高亮度、高分辨率(全HD/HD )、高画质、长寿命、低功耗方面发展迅速。 高发光效率是当前pdp必须尽快处理的问题，发光效率的提高使模块的价格和功耗显着下降，发光效率从2.5(lm/w )提高到5(lm/w )时，模块的价格下降约20%，功耗 如果发光效率提高到10 (lm/w )，模块的价格将下降约50%，功耗将下降75%。 现在的pdp产品的发光效率是1.5-2 lm/w，发光效率的提高还在大空之间。 四川长虹( 600839，株吧)企业在引进消化吸收的基础上自主开发，通过采用低介电常数透明介质技术、高xe放电气体技术、新型mgo技术及高光效应荧光体技术，光效应达到2.2(lm/w )，该技术是长虹次 此时，50hd的pdp功耗降低到200w左右，产品的驱动电压、电流进一步降低，驱动电路和电源的器件规格可以采用更低价格的器件，产品的可靠性和emi性能进一步提高。

通过研究开发气体、开口率、电极结构、屏障结构、驱动线路等，开发了实现低功耗、高效率显示目的的新的电极膏、电介质膏、屏障膏、荧光体膏、高速驱动技术、fhd的单扫描技术等 通过提高制造过程的成品率，提高pdp产品的价格竞争力。

3、oled技术方向

oled具有自发光和薄膜结构的优点，因此除了amoled和pmoled器件应用技术的开发外，柔性显示和oled白光照明是oled的重要拓展行业。

困扰oled柔性显示的第一个问题是器件的寿命短，制造过程中基板的变形无法控制。 这是因为该处理基板的气密性和密封技术以及显示器的制造工艺是oled柔性显示装置的第一个课题。

oled具有能够进行面光源、节能、低热量、轻量、薄型化、柔性照明的优点，被认为是下一代的照明技术。 现在市场上oled照明产品的发光效率约为20 lm/w，寿命为6000小时，但成品率和照明亮度还不理想。 需要处理发光效率、寿命、低价技术的问题。

在oled材料中，oled发光材料的迅速发展非常快，红、绿、蓝三色材料的发光效率和发光寿命几乎满足了实用化的诉求。 但是，色纯度、发光效率、寿命的进一步提高依然是今后之间的第一事业，特别是色纯度高、发光效率高的深蓝色材料依然是oled的第一瓶颈之一。 另外，适合amoled的有机材料开发依然有广泛的研究空。

在oled器件的设计和制造中，pmoled技术及其制造工艺已经成熟，进入产业化阶段。 中小尺寸的amoled显示技术也取得了重要突破，进入了产业化的初夜。 大型amoled显示技术是当今技术研究的要点方向之一，其核心技术依然是tft基板的制造技术。

总之，oled技术已经初步满足了实用化的要求，在材料、彩色化、大尺寸、柔性显示器、照明方面有很大的迅速发展空之间。 从长期来看，oled将来将沿着中小-大-大、被动-主动、硬屏-软屏的方向迅速发展。

4、fed技术方向

除了显示行业的应用外，fed的迅速发展有望推广到背光和照明行业，使用双极式碳纳米管fed技术，可以配合驱动电路实现高亮度、低功耗、区域调光。 在显示方面，未来的事业将迅速向改进型spindt技术、微纳米冷阴极技术或基于低工作材料的印刷技术方向发展，预计背光和照明产品的试制和规模量产将先行完成，年开始显示产品的试制和量产。

5、电子纸的技术方向

看《电子出版物》逐渐被接受为时尚阅读方法，希望开发低功耗、高反射、宽视角、薄型轻量的便携式显示器。 电子纸显示技术( e-paper技术)的出现使这一希望成为现实，平板显示技术开拓了媒体产品行业的应用空之间。

电子纸根据种类分为电泳显示、胆固醇液晶显示技术、双稳定向列液晶显示、电湿润显示技术等几类。

现在电子纸的主流产品是电泳显示电子纸，主要供应商是台湾元太科技( e-ink国际控股企业)的子公司e-ink，市场份额占95%以上，因此处于垄断地位，掌握了市场定价权。 这几年，使用电子纸的显示器的价格也在下降，但幅度不大。 而且降价的动力是大市场和ipad的竞争，不是和同事的竞争。

纳米电子墨水显示技术还处于彩色显示的商业化初期，因此现在的首要任务是尽快完善彩色显示技术，开发市场。 其技术的迅速发展趋势可以归纳为以下几个方面。

(1)静态显示向动态显示迅速发展。 现在开发的电子纸大多只能显示单色静止图像，开发能够实现彩色显示和动态图像的产品是电子纸迅速发展的必然趋势。 传统产品的响应时间约为150~200ms，与lcd显示器的5ms相比相当慢。 为了提高电子纸的动态显示效果，提高其响应时间是当务之急。

(2)双色显示迅速发展为彩色显示。 通过层叠滤色器实现彩色显示是电子纸彩色化的途径之一。

(3)硬质显示向柔性显示迅速发展。 大力开发适合低温工艺的a-si tft技术，氧化物半导体tft和有机tft是低温工艺tft的方向，是柔性基板电子纸的突破口。

(4)向价格高、低生产价格迅速发展。 制造廉价的钱最重要的是开发和使用卷对卷的技术。 这个技术和以前传来的平板显示技术完全不同，技术简单，效率高，设备也便宜，可以大幅度降低生产价格，是电子纸生产的最终目的。

我国平板显示产业展望

2008年国际金融危机后，市场诉求萎缩，产能利用率下降，面板制造商遭受严重损失，追加了投资预算的缩小和延期，displaysearch预测年领域收入增长率仅为4%，世界呼 这种状况提供了金融危机影响较小的中国企业获得技术转让、扩大生产能力、借助力量进入高端市场等可能性。 中国大陆已经成为世界平板显示器的最大成本市场，随着技术的进一步升级，led背光电视、3d电视、高端智能手机、平板电脑等电子产品的成本使产业迅速增长 此外，农村支出能力的提高和模拟电视向数字电视的转移给市场带来了促进作用，今后几年的市场规模依然令人兴奋，近两年世界产业投资基本集中在中国大陆。 原材料、基础部件的本土化组合不足，但中国大陆在整机后端的组合上，产业链完善，中国平板显示生产制造公司具有容易融入市场的先天性特征。

面对机遇，中国平板显示产业也面临着越来越多的挑战。 技术方面，在高分辨率、低功耗、低价格等新技术开发存在差异的专利方面，由于核心专利壁垒的保护，中国大陆产业的迅速发展在受到很大制约的环境保护方面，电子新闻类产品向节能、绿色制造方向迅速发展，技术要求 人才储备、产业链配套等环节依然是软肋，物流和劳动力价格上涨也给领域带来了新的不利因素。

面对机遇和挑战，如何反复科学快速发展观，比较中国国情制定产业政策，搞好“十二五”战术计划和产业集群布局，建立多元化资本市场和融资渠道，发挥一个个政府的诱惑作用，公司 要适当集中资源，不进行重复建设，合理配置显示不同技术的产业配置，完善生产要素。 提高大公司的国际竞争能力，完全利用优惠政策，搞好现有技术升级和新型显示技术的研究开发，突破产业链上游装备和材料瓶颈，调动市场差异化、个性化和专用化的诉求，中国平巴