15年來,顯示領(lǐng)域出現(xiàn)了兩次方向性的爭議:上次在2000年前后,當(dāng)時(shí),彩色顯像管(CRT)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)衰態(tài),面臨技術(shù)替代危機(jī)。下一個(gè)主流技術(shù)方向是等離子顯示(PDP),還是薄膜晶體管液晶顯示(TFT-LCD)?業(yè)內(nèi)有截然不同的聲音。通過十余年的發(fā)展,TFT-LCD已成為顯示領(lǐng)域絕對(duì)主流,結(jié)論已定。隨著液晶顯示(TFT-LCD)和電致發(fā)光(EL)技術(shù)的進(jìn)步,有源有機(jī)發(fā)光顯示(AMOLED)也開始產(chǎn)業(yè)化。另外,柔性顯示(Flexible
Display)、激光顯示(Laser
Display)等更新的顯示技術(shù)不斷涌現(xiàn)。目前,新一輪有關(guān)顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的爭論又已開始。
針對(duì)顯示產(chǎn)業(yè)這輪新的爭論,日前在2012年北京國際平板顯示高峰論壇上發(fā)表演講時(shí),中國光學(xué)光電子協(xié)會(huì)液晶分會(huì)理事長、京東方科技集團(tuán)董事長王東升借這次會(huì)議機(jī)會(huì),提出了“半導(dǎo)體顯示”這一產(chǎn)業(yè)新定義,期望對(duì)下一步顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有所幫助。
半導(dǎo)體技術(shù)革命
引發(fā)的三次偉大替代
1879年愛迪生發(fā)明燈泡,1904年電子管問世,電子器件的進(jìn)步成為全球電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵推動(dòng)力。
從1947年晶體管問世至今,65年來,電子器件領(lǐng)域技術(shù)演進(jìn)史的主脈就是半導(dǎo)體技術(shù)替代真空電子技術(shù)。半導(dǎo)體技術(shù)革命對(duì)電子信息產(chǎn)業(yè)和人類社會(huì)發(fā)展影響最深遠(yuǎn)的是三次偉大替代:第一次發(fā)生在1947年以后,主要是信號(hào)領(lǐng)域,包括信號(hào)的搜集、放大、運(yùn)算、傳輸、轉(zhuǎn)換等,以晶體管、集成電路為代表的半導(dǎo)體器件逐步替代了以電子管為代表的真空電子器件,促進(jìn)了通信、計(jì)算機(jī)、軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)社會(huì)的到來。第二次替代發(fā)生在1991年,薄膜晶體管液晶顯示(TFT-LCD)產(chǎn)品面市以后,以TFT-LCD為代表的半導(dǎo)體顯示器件替代了以CRT為代表的真空電子顯示器件,成為顯示領(lǐng)域主流。第三次替代醞釀發(fā)生于照明領(lǐng)域,其標(biāo)志為1994年白光LED燈和2012年OLED燈問世。
在顯示領(lǐng)域過去的十多年里,TFT-LCD技術(shù)脫穎而出成為市場主流,關(guān)鍵在于順應(yīng)了半導(dǎo)體技術(shù)替代真空電子技術(shù)的大趨勢。15年前的1997年,雖然彩色顯像管(CRT)產(chǎn)業(yè)在中國市場還如日中天,但京東方已預(yù)感到其氣數(shù)將盡,決定進(jìn)入新型顯示領(lǐng)域。當(dāng)時(shí),有人建議進(jìn)入等離子顯示(PDP),也有人推薦場致電發(fā)射技術(shù)(即FED,真空微電子顯示)。由于我們?cè)缭?994年就成立了新型顯示技術(shù)的預(yù)研小組,花了3年功夫得出的結(jié)論是,無論P(yáng)DP還是FED技術(shù)依然以真空電子技術(shù)為基礎(chǔ),而TFT-LCD的技術(shù)基礎(chǔ)是半導(dǎo)體。從技術(shù)替代大趨勢看,基于半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)的TFT-LCD必將有更長遠(yuǎn)的發(fā)展?jié)摿Γ纱说於司〇|方正確的戰(zhàn)略方向。
半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)新定義
現(xiàn)在,TFT-LCD已成為顯示市場的主流,新一代顯示技術(shù)AMOLED開始產(chǎn)業(yè)化,柔性顯示等新型顯示技術(shù)也在朝著產(chǎn)業(yè)化方向邁進(jìn)。由此,業(yè)內(nèi)決策者對(duì)顯示產(chǎn)業(yè)的未來方向與路徑又產(chǎn)生了新疑問。
面對(duì)這個(gè)共同關(guān)注的戰(zhàn)略問題,我思考得出的產(chǎn)業(yè)預(yù)見是:從CRT到TFT-LCD是技術(shù)的中斷和開始;從TFT-LCD到AMOLED是技術(shù)的延伸和發(fā)展。TFT-LCD、AMOLED以及包括柔性顯示等新型顯示技術(shù),它們的基礎(chǔ)技術(shù)都是半導(dǎo)體技術(shù),都可統(tǒng)稱為半導(dǎo)體顯示(Semi-Display)。
對(duì)于“半導(dǎo)體顯示”這一新名詞,我將其定義為:通過半導(dǎo)體器件獨(dú)立控制每個(gè)最小顯示單元的顯示技術(shù)統(tǒng)稱。它有三個(gè)基本特征:一是以TFT陣列等半導(dǎo)體器件獨(dú)立控制每個(gè)顯示單元的狀態(tài);二是采用非晶硅(a-Si)、低溫多晶硅(LTPS)、氧化物(Oxide)、有機(jī)(Organic)、碳(Carbon)等具有半導(dǎo)體特性的材料;三是采用半導(dǎo)體制造工藝。
與半導(dǎo)體顯示技術(shù)和產(chǎn)品相關(guān)的材料、裝備、器件和應(yīng)用終端產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)稱為半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)。
我們還可以通過TFT-LCD和AMOLED結(jié)構(gòu)比較說明上述定義。TFT-LCD由六個(gè)部分組成,分別為:偏光片、彩膜、液晶、半導(dǎo)體背板、偏光片、背光源。頂發(fā)光AMOLED有三個(gè)部分組成,分別為:密封層、有機(jī)發(fā)光層、半導(dǎo)體背板。盡管AMOLED器件結(jié)構(gòu)簡單多了,但其最重要部分半導(dǎo)體背板是從TFT-LCD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展來的,兩者半導(dǎo)體顯示的基本特征和技術(shù)基礎(chǔ)并沒有改變。經(jīng)過多年技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用驅(qū)動(dòng),TFT-LCD半導(dǎo)體背板技術(shù)已從第一代a-Si發(fā)展到第二代LTPS和第三代Oxide,從而為LTPS-AMOLED和Oxide-AMOLED這兩類主流AMOLED技術(shù)發(fā)展提供了基礎(chǔ)支撐。從目前兩者材料、工藝和裝備等方面分析,它們之間技術(shù)相關(guān)性和資源共享性高達(dá)70%,所以我們說從TFT-LCD到AMOLED是技術(shù)的延伸和發(fā)展。
半導(dǎo)體顯示兩大驅(qū)動(dòng)力
無論從TFT-LCD還是AMOLED發(fā)展角度,都可清晰看到半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力:一是技術(shù)進(jìn)步;二是市場應(yīng)用。
隨著市場應(yīng)用拓展和細(xì)分,客戶對(duì)顯示器件性能提出更高要求:圖像更真美、更省電、更輕薄、更便利、更時(shí)尚、更好性價(jià)比。作為目前顯示市場主流,非晶硅(a-Si)TFT-LCD器件技術(shù)仍在進(jìn)步,但在某些方面已開始不能滿足高端市場顯示產(chǎn)品性能不斷提升的要求。由此,采用低溫多晶硅材料(LTPS)、氧化物材料(Oxide)的TFT-LCD器件和AMOLED器件(人們將其稱為高性能顯示器件,High
Performance
Display)應(yīng)運(yùn)而生。這些新型顯示技術(shù)的出現(xiàn),帶動(dòng)了材料、工藝和裝備技術(shù)的進(jìn)步。材料、工藝和裝備技術(shù)的進(jìn)步,又加速了上述新型顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,進(jìn)而推動(dòng)了市場應(yīng)用。
不論何種新技術(shù)的出現(xiàn),市場應(yīng)用均取決于產(chǎn)品性能特點(diǎn)和成本競爭力。從目前顯示應(yīng)用領(lǐng)域特征看,主流依然是非晶硅TFT-LCD器件。低溫多晶硅TFT-LCD器件主要應(yīng)用于高端移動(dòng)產(chǎn)品;氧化物TFT-LCD器件主要應(yīng)用在高檔平板電腦、筆記本電腦、顯示器和電視領(lǐng)域;低溫多晶硅AMOLED器件主要應(yīng)用在手機(jī)等移動(dòng)產(chǎn)品;氧化物AMOLED器件可能會(huì)應(yīng)用于中大尺寸高端顯示產(chǎn)品。
根據(jù)Displaysearch數(shù)據(jù)表明,全球顯示產(chǎn)品年市場總額2011年為1110億美元,預(yù)計(jì)2018年為1600億美元,平均年復(fù)合增長率為5.7%。其中,非晶硅TFT-LCD器件仍為市場主流,但增速減緩;低溫多晶硅TFT-LCD器件,年復(fù)合成長率為13%;氧化物TFT-LCD器件,年復(fù)合成長率為36%;低溫多晶硅AMOLED器件,年復(fù)合成長率為31%;氧化物AMOLED器件,年復(fù)合成長率為135%。這份報(bào)告較大程度地反映了顯示領(lǐng)域各類技術(shù)和產(chǎn)品此消彼長的大趨勢。
我們不能因?yàn)锳MOLED產(chǎn)業(yè)化而忽視TFT-LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展,要在半導(dǎo)體顯示這一大范疇內(nèi),在推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和市場應(yīng)用兩個(gè)方面,統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵式整合
半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展,將為材料廠商和裝備廠商創(chuàng)造更多的需求和更新的機(jī)遇,材料與裝備技術(shù)的進(jìn)步也將促進(jìn)半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展。基板材料將朝著更輕薄、更耐高溫、更環(huán)保、柔性化等方向發(fā)展;半導(dǎo)體器件將朝著SOC、COG、GOA,甚至“芯屏氣和(CPSI)”方向發(fā)展;半導(dǎo)體材料將向LTPS、Oxide、Organic、Carbon發(fā)展;靶材將向Cu、甚至碳材料發(fā)展;液晶材料會(huì)要求響應(yīng)速度更快;背光源LED燈逐步減少,OLED材料壽命和光效會(huì)不斷提升;材料和工藝技術(shù)的進(jìn)步要求裝備廠商與時(shí)俱進(jìn),通過對(duì)老產(chǎn)線的改造,可促進(jìn)技術(shù)升級(jí);在EL方面,工藝技術(shù)進(jìn)步也將帶給設(shè)備廠商機(jī)會(huì);畫質(zhì)要求光刻機(jī)等裝備精度進(jìn)一步提升……;這些都需要器件、材料和裝備廠商攜手共進(jìn)。
這幾年來,面板價(jià)格不斷下降,全球面板企業(yè)處境艱難。有一副對(duì)聯(lián)反映了目前行業(yè)現(xiàn)狀:上聯(lián)是“技術(shù)進(jìn)步,產(chǎn)品進(jìn)步,產(chǎn)業(yè)鏈提升,行業(yè)辛苦”,下聯(lián)是“上游賺錢,下游賺錢,消費(fèi)者省錢,面板虧錢”,橫批是“成長的磨難”。其實(shí)這個(gè)行業(yè)上下游的企業(yè)都不容易,而面板行業(yè)確實(shí)做得更累,但我確信這是值得的,天道酬勤!
面對(duì)成長的壓力與發(fā)展的挑戰(zhàn),歷經(jīng)磨難的顯示面板企業(yè)今后共同努力的方向是:攜手合作創(chuàng)建長期穩(wěn)定盈利模式和可持續(xù)發(fā)展機(jī)制。而這一努力方向需要圍繞兩個(gè)重心進(jìn)行:一是技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)價(jià)值創(chuàng)造;二是資源整合實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值。
關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)價(jià)值創(chuàng)造。我在幾年前曾提出顯示產(chǎn)業(yè)的“生存定律”:每三年顯示產(chǎn)品性能提升一倍以上,企業(yè)才能生存下去。這一周期還將被縮短,我們的目標(biāo)要努力高于上述要求。
關(guān)于資源整合實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值。傳統(tǒng)資源整合形式一般通過外延式垂直或水平整合,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。而今,我們更需要強(qiáng)調(diào)的是,通過內(nèi)涵式整合,實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值。特別是通過將TFT-LCD、AMOLED、柔性顯示等技術(shù)相關(guān)性和資源共享性的最大限度發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)投資價(jià)值最大化。要將其有機(jī)聯(lián)系起來,不要孤立分割。
由于市場定位不同,我們尊重發(fā)展模式的差異化。同時(shí),我們更應(yīng)重視內(nèi)涵式整合,鼓勵(lì)垂直和水平方向合作共贏。這也是我們提出半導(dǎo)體顯示這一產(chǎn)業(yè)新定義的意義所在。
最后,我提出三點(diǎn)建議,供業(yè)內(nèi)同仁研討:
一是將“半導(dǎo)體顯示”作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語,推進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。
二是在半導(dǎo)體顯示領(lǐng)域推進(jìn)國際合作,尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán),攜手共贏。
三是高效利用資源,把控投資節(jié)奏,避免無序競爭。
我堅(jiān)信,只要大家真誠合作,創(chuàng)新進(jìn)取,我們必將迎來行業(yè)發(fā)展新氣象!