圖一 半導體顯示
圖二 半導體顯示產業兩大驅動力
圖三 顯示領域各類產品預測
圖四 顯示領域的《生存定律》
科技專論
15年來,顯示領域出現了兩次方向性的爭論:上次在2000年前后,當時,彩色顯像管(CRT)產業正面臨替代危機。下一個主流方向是等離子顯示(PDP),還是薄膜晶體管液晶顯示(TFT-LCD)?業內有截然不同的聲音。通過10余年發展,TFT-LCD已成為顯示領域主流,結論已定。隨著TFT-LCD和電致發光(EL)技術的進步,有源有機發光顯示(AMOLED)也開始產業化。另外,柔性顯示(Flexible Display)、激光顯示(Laser Display)等新型顯示技術不斷涌現。目前,新一輪有關顯示產業發展方向的爭論又已開始。為此我提出“半導體顯示”這一產業新定義,期望對下一步顯示產業的發展有所幫助。
半導體技術革命引發的三次偉大替代
自1879年愛迪生發明燈泡以來,繼而1904年電子管問世,電子器件的進步成為全球電子信息產業發展的關鍵推動力。1947年晶體管問世,65年來,電子器件領域技術演進史的主脈就是半導體技術替代真空電子技術。半導體技術革命對電子信息產業和人類社會發展影響最深遠的是三次偉大替代:第一次發生在1947年后,主要是信號領域,半導體器件逐步替代了電子管,促進了通信、計算機、軟件產業的發展和互聯網社會的到來。第二次替代發生在1991年,TFT-LCD產品面市以后,替代了CRT,成為顯示領域主流。第三次替代正蘊釀發生于照明領域,其標志為1994年白光LED燈和2012年OLED燈問世。
過去10多年里,TFT-LCD技術脫穎而出,成為顯示市場主流,關鍵在于順應了半導體技術替代真空電子技術的大趨勢。15年前,CRT產業在中國市場還如日中天,但京東方已預感到其氣數將盡,決定進入新型顯示領域。當時,有人建議進入PDP,也有人推薦場致電發射技術(即FED,真空微電子顯示)。經研究,我們認為無論PDP還是FED依然以真空電子技術為基礎,TFT-LCD技術基礎是半導體,從技術替代大趨勢看,TFT-LCD更有發展前景,從而確立了京東方正確的戰略發展路徑。
半導體顯示產業定義
當前TFT-LCD已成為顯示市場主流,新一代顯示技術AMOLED開始產業化。業內決策者對顯示產業未來方向與路徑又產生了新疑問。針對這一問題,我得出的產業預見是,從CRT到TFT-LCD是技術的中斷和開始;從TFT-LCD到AMOLED是技術的延伸和發展。TFT-LCD、AMOLED以及包括柔性顯示等新型顯示技術,它們的基礎技術都是半導體技術,都可統稱為半導體顯示(Semi-Display)。對于“半導體顯示”這一新名詞,我將其定義為,通過半導體器件獨立控制每個最小顯示單元的顯示技術統稱。它有三個基本特征:一是以TFT陣列等半導體器件獨立控制每個顯示單元的狀態;二是采用非晶硅(a-Si)、低溫多晶硅(LTPS)、氧化物(Oxide)、有機(Organic)、碳(Carbon)等具有半導體特性的材料;三是采用半導體制造工藝。與半導體顯示技術和產品相關的材料、裝備、器件和應用終端產業鏈統稱為半導體顯示產業。#p#分頁標題#e#
我們還可以通過TFT-LCD和AMOLED結構比較說明上述定義。TFT-LCD有6個部分組成:偏光片、彩膜、液晶、半導體背板、偏光片、背光源。頂發光AMOLED有3個部分組成:密封層、有機發光層、半導體背板。盡管AMOLED器件結構簡單,但其最重要部分半導體背板是從TFT-LCD技術基礎上發展來的,兩者半導體顯示的基本特征和技術基礎并沒有改變。多年技術進步和應用驅動,TFT-LCD半導體背板技術已從第一代a-Si發展到第二代LTPS和第三代Oxide,從而為LTPS-AMOLED和Oxide-AMOLED這兩類主流AMOLED技術發展提供了基礎支撐。從目前兩者材料、工藝和裝備等方面分析,它們之間技術相關性和資源共享性高達70%。所以我們說從TFT-LCD到AMOLED是技術的延伸和發展(見圖一)。
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