平板顯示產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)有較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，目前產(chǎn)業(yè)主體是液晶顯示產(chǎn)業(yè)。應(yīng)該承認(rèn)，在相關(guān)的核心技術(shù)上我國(guó)基本上沒(méi)有自主能力，平板顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展處在相當(dāng)被動(dòng)的局面。我國(guó)是平板顯示產(chǎn)業(yè)的大國(guó)，應(yīng)該認(rèn)真總結(jié)這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，探討下一步發(fā)展的機(jī)會(huì)和思路。就中國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)未來(lái)應(yīng)如何發(fā)展，中國(guó)科學(xué)院院士甘子釗先生在接受采訪時(shí)表示，從中國(guó)發(fā)展平板顯示產(chǎn)業(yè)情況來(lái)看，OLED與國(guó)際水平處在同一起跑線上；從戰(zhàn)略發(fā)展來(lái)看，我們現(xiàn)在只有發(fā)展OLED才有可能在未來(lái)爭(zhēng)取主動(dòng)。
AM-OLED發(fā)展將圍繞兩個(gè)重點(diǎn)
·我國(guó)OLED技術(shù)和國(guó)際先進(jìn)水平相比還有較大差距
·增大顯示屏面積是一個(gè)綜合性的難題
下一代平板顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)主流方向是有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)平板顯示技術(shù)。目前主要相匹配的驅(qū)動(dòng)技術(shù)是低溫多晶硅(LTPS)薄膜晶體管有源(或稱主動(dòng)，簡(jiǎn)寫(xiě)為AM)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。也就是說(shuō)，基于LTPS-TFT的AM-OLED技術(shù)會(huì)成為下一代平板顯示的主流技術(shù)。甘子釗院士介紹說(shuō)，這一技術(shù)在上世紀(jì)90年代得到發(fā)展，美國(guó)、日本、韓國(guó)以及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)投入了相當(dāng)大的力量，開(kāi)始了一些較小面積的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。目前在市場(chǎng)上已經(jīng)開(kāi)始有小面積的AM-OLED顯示器產(chǎn)品，明顯表現(xiàn)出比液晶顯示產(chǎn)品更優(yōu)越的性能，但要取得市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)還有待于在技術(shù)上突破。
我國(guó)在上世紀(jì)90年代對(duì)OLED的研究比較重視，開(kāi)展了一定規(guī)模的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。但是，從發(fā)展OLED平板顯示技術(shù)的角度看，我國(guó)和國(guó)際先進(jìn)水平相比還有相當(dāng)大的差距。甘子釗院士認(rèn)為，我國(guó)OLED自身的研究比較多的是材料的化學(xué)物理研究，國(guó)內(nèi)第一條無(wú)源PM-OLED生產(chǎn)線也是出自材料的化學(xué)研究單位。TFT(薄膜晶體管)的研究在上世紀(jì)80年代國(guó)內(nèi)有過(guò)一些較好的工作，90年代以來(lái)變得很薄弱，LTPS-TFT的研究基本上沒(méi)有開(kāi)展。有關(guān)的生產(chǎn)工藝設(shè)備的主體都是靠引進(jìn)。所以，如果不及時(shí)全面統(tǒng)籌引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、抓緊消化吸收、加快創(chuàng)新步伐，我國(guó)在平板顯示這個(gè)重要領(lǐng)域重蹈覆轍的可能性是存在的。
從LCD(液晶顯示器)技術(shù)發(fā)展過(guò)程看，顯示屏面積的增大也就是通常說(shuō)的“代”的提升，是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題，因?yàn)檫@直接關(guān)系到使用的范圍和成本。甘子釗院士認(rèn)為，在今后幾年中，在AM-OLED顯示技術(shù)上，也會(huì)是這種情況。AM-OLED的發(fā)展將圍繞兩個(gè)問(wèn)題：增大屏的面積和充分發(fā)揮相比于LCD顯示技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。要增大尺寸，就需要發(fā)展大面積有機(jī)材料的鍍膜技術(shù)，保證材料成分、結(jié)構(gòu)、界面態(tài)和相對(duì)應(yīng)的光學(xué)電學(xué)性質(zhì)的大面積均勻性，還要保持與其他工藝過(guò)程的相容性，這是一個(gè)綜合性的難題。目前已被采用的有機(jī)熱蒸鍍技術(shù)、有機(jī)氣相沉積技術(shù)、噴墨打印技術(shù)、激光熱轉(zhuǎn)印技術(shù)等，但都還存在許多問(wèn)題，不能簡(jiǎn)單搬用。這些問(wèn)題不是單純的工藝科學(xué)問(wèn)題，而是與有機(jī)材料的選擇、摻雜、熱處理、輻照、電接觸、器件結(jié)構(gòu)，特別是與薄膜晶體管的方案和工藝流程密切相關(guān)。
基礎(chǔ)理論應(yīng)與產(chǎn)業(yè)化相結(jié)合
·大面積LTPS-TFT是AM-OLED顯示技術(shù)關(guān)鍵挑戰(zhàn)
·基礎(chǔ)理論研究應(yīng)與生產(chǎn)相結(jié)合
薄膜晶體管(TFT)是在晶體管發(fā)明后不久(上世紀(jì)50年代)就開(kāi)始研究的一類半導(dǎo)體器件，其真正產(chǎn)業(yè)化是在上世紀(jì)80年代，是為適應(yīng)LCD技術(shù)的需求發(fā)展起來(lái)的。甘子釗院士認(rèn)為，目前LCD技術(shù)中普遍使用的是非晶硅薄膜晶體管(a-SiTFT)技術(shù)。隨著LCD技術(shù)的發(fā)展，為了提高背光源的光效率、降低功耗、提高圖像分辨率和亮度等，發(fā)展了低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)技術(shù)。近年來(lái)，LTPS-TFT得到較快發(fā)展。
甘子釗院士認(rèn)為，大面積LTPS-TFT是下一步發(fā)展AM-OLED顯示技術(shù)最為關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。這個(gè)挑戰(zhàn)是綜合性的，直接聯(lián)系到一些前沿學(xué)科問(wèn)題。為此甘院士建議國(guó)家相關(guān)部門(mén)要盡快成立專門(mén)基金，支持國(guó)內(nèi)高校及研究機(jī)構(gòu)，研究大面積LTPS-TFT技術(shù)，取得基礎(chǔ)性成果后，迅速轉(zhuǎn)移到國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行中試，在中試取得成功后迅速開(kāi)展大規(guī)模生產(chǎn)。
當(dāng)前，除了用LTPS-TFT技術(shù)外，用氧化物材料的TFT技術(shù)也在發(fā)展中。甘子釗院士表示，從物理上說(shuō)，氧化物材料的TFT技術(shù)是有潛力的。但是，在近期內(nèi)，還是LTPS-TFT技術(shù)實(shí)用化的可能性最大，因此我國(guó)應(yīng)以此為重點(diǎn)。
甘子釗院士強(qiáng)調(diào)，在這一輪LTPS-TFT技術(shù)研發(fā)中，要堅(jiān)決擯棄“論文導(dǎo)向”的研究方式。廈門(mén)大學(xué)的吳伯僖教授認(rèn)為，改革開(kāi)放后，半導(dǎo)體基礎(chǔ)理論研究在一些研究所與高校里得到重視與支持，有了較好的成果，但卻有曲高和寡、與生產(chǎn)結(jié)合不緊的缺點(diǎn)，而在生產(chǎn)方面，受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的牽引，生產(chǎn)線一條又一條地引進(jìn)，使我們?cè)瓉?lái)的半導(dǎo)體幾乎都下馬或轉(zhuǎn)型或被外資買(mǎi)斷。在我們的國(guó)土上，外資企業(yè)利用我們的人力向國(guó)際市場(chǎng)賺取利潤(rùn)，而我們的企業(yè)卻缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
走引進(jìn)吸收消化再創(chuàng)新之路
·AM-OLED技術(shù)還有提升空間
·專利申請(qǐng)、設(shè)備研制應(yīng)受重視
學(xué)習(xí)日本、韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的歷史經(jīng)驗(yàn)在發(fā)展我國(guó)大陸平板顯示產(chǎn)業(yè)方面很重要。甘子釗院士認(rèn)為，LCD技術(shù)、TFT技術(shù)、OLED技術(shù)、LTPS技術(shù)等的基礎(chǔ)研究和原創(chuàng)性研究，都并非最先出現(xiàn)在日本、韓國(guó)等地。但日本、韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在從西方學(xué)習(xí)引進(jìn)這些技術(shù)后，較快地就變成自己自主掌握的技術(shù)，得到較好的發(fā)展，應(yīng)該說(shuō)目前他們代表了世界上最高的水平。這都是近20年～30年間發(fā)生在我們身邊的歷史。不能簡(jiǎn)單地用我國(guó)科技基礎(chǔ)落后、經(jīng)費(fèi)缺乏等來(lái)解釋。回顧這些歷史經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該使我們對(duì)怎樣認(rèn)識(shí)科學(xué)研究，怎樣理解科技創(chuàng)新，怎樣對(duì)待引進(jìn)技術(shù)，怎樣認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)的關(guān)系等問(wèn)題，有許多啟發(fā)和認(rèn)識(shí)。
目前，AM-OLED顯示技術(shù)正在迅猛發(fā)展，在不久的將來(lái)，有規(guī)模地占領(lǐng)市場(chǎng)，甚至是作為“后液晶”時(shí)代平板顯示技術(shù)的主流是很可能的。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有不少部門(mén)和企業(yè)注意到這個(gè)趨勢(shì)，正在積極引進(jìn)日本、韓國(guó)等的技術(shù)，但會(huì)不會(huì)又重蹈當(dāng)年發(fā)展LCD技術(shù)的覆轍，值得我們深思。因此，甘院士建議：
第一，現(xiàn)在就應(yīng)該積極引進(jìn)國(guó)外的AM-OLED顯示技術(shù)，包括LTPS技術(shù)。目前國(guó)外已經(jīng)推出小面積的產(chǎn)品，引進(jìn)相關(guān)技術(shù)可以縮短我國(guó)自己摸索的過(guò)程。但要注意到，目前可能引進(jìn)的技術(shù)方案不會(huì)是最后規(guī)模化的技術(shù)方案。國(guó)外已經(jīng)有產(chǎn)品在市場(chǎng)出現(xiàn)后又因成本、成品率、使用效果等原因停產(chǎn)的例子，所以引進(jìn)要慎重，著眼點(diǎn)還是學(xué)習(xí)為主，不要在經(jīng)濟(jì)效益上提出過(guò)高的期望。
第二，在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的同時(shí)，要組織國(guó)內(nèi)力量開(kāi)展認(rèn)真的研究工作。從這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)況看，技術(shù)上還有一定的發(fā)展空間，還有不少技術(shù)問(wèn)題有待突破。我國(guó)如果能抓住時(shí)機(jī)，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，以企業(yè)需求為綱，緊密圍繞大面積AM-OLED顯示技術(shù)，綜合性地組織國(guó)內(nèi)有關(guān)力量研究，還是有一定機(jī)會(huì)的。
第三，充分注意在專利方面的競(jìng)爭(zhēng)。新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)上專利競(jìng)爭(zhēng)都是嚴(yán)峻的。在AM-OLED和LTPS技術(shù)方面，國(guó)際上的專利競(jìng)爭(zhēng)尤為嚴(yán)峻。小分子型的OLED材料，專利覆蓋的局面特別嚴(yán)重，非晶晶化技術(shù)方面也是這樣。我們既然已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這個(gè)領(lǐng)域會(huì)較快形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)，我國(guó)又是這個(gè)領(lǐng)域的大國(guó)，就一定要有計(jì)劃地組織好這方面的工作，未雨綢繆。
第四，重視相關(guān)工藝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備的研制。在工藝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備上，我國(guó)相對(duì)落后的局面是造成許多困難的一個(gè)主要原因。應(yīng)該結(jié)合研究開(kāi)發(fā)工作的進(jìn)展，下決心逐步扭轉(zhuǎn)這種情況。
