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OLED产业迸发指日可待 我国核心技术突破迫在眉睫

发布时间:2020-01-14 03:32:12

出生于香港的华裔科学家邓青云博士1987年发明了有机发光(O),开启了平板显示和固体照明技术的新篇章。


技术具有固态发光、驱动电压低、发光效率高、材质轻薄、色彩丰富、可透明化、可柔性弯折等特性,在显示应用时功耗低、响应快、色彩艳丽,作为照明光源则高效节能、无频闪、无紫外和红外辐射、健康护眼。


OLED产业迸发指日可待 我国核心技术突破迫在眉睫

邓青云,1947年出生于中国香港,现为香港科技大学、美国罗切斯特大学教授,苏州大学讲座教授,美国工程院院士


未来将是一个显示和照明无处不在的世界,而OLED在信息显示和健康照明领域都有着巨大的市场需求和应用潜力。与此同时,OLED技术还具有发展的可持续性和可扩展性,能推动有机光伏、柔性有机和有机晶体管电路等其他新技术、新的发展。


历经30年的迅猛发展,OLED技术在移动通讯、计算机及平板电视等信息显示领域已进入商业化阶段,同时在柔性显示、可穿戴显示、室内照明及医疗照明等领域的应用开发也已进入冲刺阶段。


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刚刚过去的2017年,苹果公司最新发布的iPhoneX采用主动矩阵的有机发光二极体(AMOLED)显示屏,宝马、奔驰和奥迪等着名汽车品牌相继发布OLED尾灯,凡此种种都让OLED技术从多角度进入人们的视野。


世界市场概述


产业界公认OLED技术将成为新一代显示和照明的主流技术,形成超万亿元规模的市场。据世界着名显示卡供应商HIS的数据显示,2020年OLED有望反超液晶技术,占据世界显示屏市场份额的54%;据市场研究公司IDTechEx预测,到2026年全球照明用OLED面板市场规模有望高达22亿美元。


面对OLED显示和照明的重大市场需求,美欧日韩等主要经济体都推出了相应的产业促进政策,通过多种方式大力推动OLED技术和产业发展。


现阶段,欧美日韩的企业主导着全球OLED产业的发展。近年来,韩国拥有三星、LG等一批具备国际竞争力的企业,基本引领世界OLED显示和照明市场的发展。


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在国际OLED显示市场,韩国三星与LG公司目前占据了AMOLED显示面板市场90% 以上的产能和市场份额。三星公司的7代AMOLED面板线将在2018年第二季度开始量产,并已有能力制造应用于电视产品线的8代线AMOLED 显示屏,这对竞争者而言赶超难度很大。


在国际OLED照明市场,韩国LG公司的产业布局力度最大。2018年1月LG公司的5.5代OLED照明生产线已开始量产出货,这将进一步降低OLED 照明产品成本与价格,有利于该技术在照明领域的广泛推广。


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中国产业现状


近年来,我国相继出台《国家十三五规划纲要》《中国制造2025》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等一系列扶持政策,以期打造我国OLED产业核心优势。根据《2017—2021年智能显示产业深度调研及投资前景预测报告》的预测,到2020年我国OLED市场规模将达670亿美元。


在巨大市场需求的驱动下,我国企业积极布局OLED显示面板生产线。2017年,我国OLED显示产业投资超过2000亿元人民币;新增多条AMOLED生产线;涌现了一批OLED企业,如京东方、华星光电、和辉光电、国显光电、天马微、信利半导体、柔宇科技等;初步形成京津冀、长三角、珠三角、闽台、中西部共5个AMOLED显示产业集群。


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与此同时,在OLED照明领域我国整体上与国外的技术差距进一步缩小,国内多家企业,包括江苏省产业技术研究院有机光电技术研究所、南京第壹有机光电、河北翌光等都已率先进行了OLED照明的产业化布局。


目前,我国已在OLED显示和照明产业进行快速推进,国内现有的7条OLED量产线,以4.5代线或5.5代线为主;在建OLED产线约有9条,主要为AMOLED 6代线,总投资额约2500亿元人民币。


但是,要清醒地看到,我国在OLED显示和照明产业发展上仍面临着重大挑战。


我国OLED企业主要聚集在产业链中下游的面板和手机等显示终端产品应用领域,上游的核心生产设备完全依靠从日韩进口;材料则主要是合成单体或中间体等初级产品,然后作为原材料出口日韩等国;商用的关键材料和核心专利则完全被日韩和欧美公司垄断。


可见,在设备制造和材料生产等高附加值领域国内企业完全依赖进口,受制于人,议价能力弱,后期运营及维护成本高。


我国目前的OLED产业布局和推进方式有助于短期内形成一定的产业规模,但长期来看不利于产业的良性发展,无法实现高端装备和关键材料的自主研发能力。


发展战略建言


在新一代显示和照明产业发展中,我们一定要避免以往在显像管和发展过程中走过的弯路,一定要避免高端装备和关键材料完全依赖进口,不能再“进口一代,落后一代”。


OLED产业迸发指日可待 我国核心技术突破迫在眉睫


OLED产业暴发指日可待,为避免错失产业发展良机,我们迫切需要完善产业链,特别是大力推动OLED生产装备和关键材料的国产化,突破核心关键技术,积极参与OLED相关技术的国际标准制定,以及不断完善国内标准建设,从而真正将OLED产业打造成具有中国特色的国家战略性高科技产业。


为了实现上述目标,需要政府、产业界与科研部门协同配合,多管齐下。具体有以下4方面建议。


进行顶层设计


对于产业链发展,政策支持和市场引导是一种高效的驱动力量。美欧日韩等经济体均出台过上述的相应政策或发展计划。日韩企业布局OLED产业链较早,现阶段已形成具有较强核心竞争力的上游产业链供应体系。尤其韩国三星公司通过资金投入和项目合作等,多方面扶持本国装备和材料企业进行核心技术开发,如今一举打破日本和欧美在OLED装备和材料上的垄断地位,建立了具有国际竞争力的上游产业链企业。相比之下,我国在这一方面的布局尚显滞后。


为此,我国各级政府和相关部门应给予倾向性或主导性的政策和资金扶持,可效仿我国集成电路产业发展方式来建立国家级OLED重大工程、设立OLED产业投资基金,并以此撬动民间资本的投资参与,促进产业上下游合作。在OLED产业链布局方面,尤其要加强高端装备的国产化,实现OLED产业的弯道超车。


聚集各类人才


任何产业的崛起和壮大都离不开人才的聚集,人才资源是充分挖掘我国OLED产业化潜力的关键所在。OLED发明者邓青云博士出生于中国香港,目前国际上OLED领域的很多知名专家也都出自中国,OLED产业在中国发展具有天然的人才优势,非常有条件实现OLED的“中国制造”。


但是一家企业或是一个产业的崛起不仅需要大量的技术专家,还需要产业化专家团队与企业管理、市场运营、金融财务、人力资源、知识产权等多方人才的紧密配合。这是一场面向市场的多维度、立体化的综合性竞争,需要有效聚集并组织各种人才资源,高效运行形成合力。


打通自主产业链


通过技术创新促进产业链完善迫在眉睫。产业链中上游,即OLED高端装备制造、具有自主知识产权的OLED材料研发和生产等方面,是国内相对薄弱的环节,需要我们格外关注。


例如,OLED生产设备在面板成本中占比最大,约为35%。目前国内的OLED科研型蒸镀设备已达国际水平,中试型生产装备已成功研发,然而OLED大型生产线装备仍是一片空白,全由国外厂商独占市场,包括日本Canon-Tokki和ULVAC,韩国Sunic等处于市场垄断地位。


OLED产业迸发指日可待 我国核心技术突破迫在眉睫

位于新泻县的Canon Tokki总部


更为严峻的情况在于,单价数十亿、上百亿的OLED生产线供不应求,但日本Canon-Tokki和ULVAC等主要供应商已基本不接受5.5代线以下的订单,而且现有订单的交货期也在两三年之后,这必将造成国内OLED面板企业生产能力的严重滞后和技术水平的明显落后。


此外,AMOLED蒸镀用金属镂空掩模板、TFT驱动背板的来源控制权也主要掌握在国外厂商手中,不仅价格极其昂贵,而且可能对国内AMOLED面板生产企业的规模供货有限制。


因此,急需加快装备和材料的国产化工作,做产品、技术和专利等标准的引导者,而非追随者,避免走显像管和液晶电视发展的老路。科研机构和企业内部需要艰苦奋斗,积极攻克技术难关,实现技术创新,产品落地。力求尽早打通整条产业链,形成完整的工业体系。


产业界聚集发展


产业界可以通过区域内的产业链聚集,设立产业联盟,组建专利池,以主导或积极参与制定国际标准等方式争取行业的全球话语权和议价权,增强行业内技术交流分享,激发企业创新活力。


江苏省产业技术研究院通过与苏州市吴江区政府合作共同建设有机光电技术研究所,对聚集创新进行了积极探索和尝试。该研究所致力于OLED产业发展,搭建有机光电中上游产业集聚平台,加强资源整合和技术研发,推动人才培养和成果转化。


OLED产业迸发指日可待 我国核心技术突破迫在眉睫

江苏省产业技术研究院


在全国率先布局大型OLED制造设备生产、OLED照明和显示产品等产业化项目中,通过衍生企业和技术孵化方式在产业链的中上游进行技术创新和核心技术国产化,特别是着力推动OLED高端装备的国产化,力争早日填补我国OLED产业在高端装备等产业链上游的技术短板,最终形成具有中国特色的OLED产业链,惠及国人的科技与生活。


OLED产业迸发指日可待 我国核心技术突破迫在眉睫

江苏省产业技术研究院


OLED产业促进相关政策


欧盟


欧盟早在2004年就发布了“OLED-100计划”,成功进行了OLED照明应用研究,从而建立了有机照明的基础。


美国


自2015年以来,美国能源部每年发布年度“固态照明(SSL)研发计划”。2017年,该研发计划简要地定义了美国在固态照明行业需要进行更多研究的具体领域,包含了美国能源部对功效进步和节能的预测。


韩国


韩国推出多个发展战略把OLED产业发展列为重要的国家发展目标。


2009年,韩国发布《韩国绿色IT国家战略》,计划到2027年将全国照明光源全部替换成OLED;2010年,发布《显示器产业动向及应对方案》,重点在OLED显示和照明面板量产,并确保在柔性显示器、电子印刷等下一代显示器领域的核心技术竞争力。


同时,韩国政府与显示面板企业合作,加大资金投入,大力推进和扶持OLED核心生产设备和材料的国产化,以降低生产成本和推动OLED产业持续增长。


日本


日本政府重视与产业界和科研机构的协同合作,包括支持产业界与大学共同研究、建设平板显示产业专业园区、共同出资成立产业革新机构INCJ以加快显示面板企业的战略整合等,以多种形式建立产学研共同研发机制,实现了在高端装备、关键材料、面板生产等环节多企业联合打通整条产业链。此外,日本是国际电工委员会(IEC)平板技术领域,负责标准化工作的技术委员会(TC110)秘书处国家。日本在该领域国际标准制定工作上,主动而积极。


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