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半导体显示:一个产业新定义
日期:2012-09-18 作者: 王东升(京东方董事长、液晶分会理事长) 

半导体显示:一个产业新定义

——在北京国际平板显示高峰论坛的演讲

王东升

 

各位领导、各位同仁,女士们、先生们、朋友们:

大家上午好!

我发言的题目是“半导体显示:一个产业新定义”。

十五年来,显示领域出现了两次争论。一次在2000年前后,当时彩色显像管(CRT)产业已面临替代危机,下一个主流方向是等离子显示(PDP)还是薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)?业内有截然不同的声音。通过十多年的发展,TFT-LCD已成为显示领域绝对主流,结论已定。随着TFT-LCD和电致发光(EL)技术的进步,有源有机发光显示(AMOLED)也开始产业化。另外柔性显示(Flexible Display)、激光显示(Laser Display)等显示技术也不断涌现。目前,新的一轮争论又已开始,借此机会与大家分享我的看法。

    1879年爱迪生发明灯泡以来,继而1904年电子管问世,电子器件的进步成为电子信息产业发展的关键推动力。1947年晶体管问世,六十五年来,电子器件领域发展的历史基本是半导体技术替代真空电子技术的历史。其中对电子信息产业和人类社会影响最深远的是三次伟大替代:第一次发生在1947年以后,主要是信号领域,包括信号的搜集、放大、运算、传输、转换等,以晶体管、集成电路为代表的半导体器件逐步替代了以电子管为代表的真空电子器件,促进了通信、计算机、软件产业的发展和互联网社会的到来;第二次替代发生在1991TFT-LCD产品问世以后,以TFT-LCD为代表的半导体显示器件替代了以CRT为代表的真空电子显示器件,成为显示领域主流,继而进一步推动电子信息产业发展;第三次替代始于1994年白光LED半导体灯问世和2012OLED灯问世,以LEDOLED为光源的半导体照明器件正在逐步替代白炽灯和传统节能灯等电真空光源。

有人曾经问我,在过去十多年里,为什么TFT-LCD发展成为市场主流?我回答:“TFT-LCD产业在显示领域脱颖而出的关键是它顺应了半导体技术替代真空电子技术这一历史大趋势。”十五年前面对CRT替代危机,京东方决定进入新型显示领域,当时有人建议进入PDP,也有人推荐场致电发射技术(即FED,真空微电子显示),我们确实花了不少功夫对其进行研究,最后结论是它们基础技术依然为真空电子技术,而TFT-LCD的基础技术是半导体技术,从技术替代大趋势看,半导体技术一定会替代真空电子技术。TFT-LCD必将有更长远发展潜力,最终我们选择了TFT-LCD。随着AMOLED的产业化,随着未来柔性显示等新型显示技术的发展,人们对显示产业未来发展的方向与路径产生了新疑问。我们是否可以从哲学高度用两句话来回答:一是从CRTTFT-LCD是技术的中断和开始;二是从TFT-LCDAMOLED是技术的延伸和发展。TFT-LCDAMOLED以及包括Flexible Display等新型显示技术,它们的基础技术都是半导体技术,都可统称为半导体显示(Semi Display)。

 

首先,我们可以给半导体显示下个定义:半导体显示是通过半导体器件独立控制每个最小显示单元的显示技术统称。它有三个基本特征:一是以TFT阵列等半导体器件独立控制每个显示单元的状态;二是采用非晶硅(a-Si)、低温多晶硅(LTPS)、氧化物(Oxide)、有机材料(Organic)、碳材料(Carbon Material)等半导体材料;三是采用半导体制造工艺。与半导体显示技术和产品相关的材料、装备、器件和应用终端产业链统称为半导体显示产业。

我们还可以通过TFT-LCDAMOLED的结构比较进一步说明上述定义。多年的技术进步和市场应用驱动,TFT-LCD已从a-Si 发展到LTPSOxideTFT-LCD有六个部分组成,从人的视线方向往里看分别为:偏光片、彩膜、液晶、TFT阵列、偏光片、背光源。顶发光AMOLED有三个部分组成,从人的视线方向往里看分别为:密封层、有机发光层、TFT阵列。但TFT阵列的半导体材料已发生变化,其采用的是LTPSOxide。材料和工艺发生了革命性进步,器件结构也简单多了,但半导体显示的基本特征和技术基础并没有改变,柔性显示也同理,所以我们说从TFT-LCDAMOLED是技术的延伸和发展。它们之间技术相关性和资源共享性高达70%

a-Si TFT-LCDLTPS TFT-LCDOxide TFT-LCDAMOLED,半导体显示产业发展关键驱动力有两个:一是技术进步,二是市场应用。市场应用是最根本的驱动力。随着市场应用的拓展和进一步细分化,客户对显示器件的性能要求更高:图像更真美、更省电、更轻薄、更便利、更时尚、更好性价比。而传统a-Si TFT-LCD尽管仍在进步,但总体上尚不能满足细分市场显示产品性能提升的要求,LTPS TFT-LCDOxide TFT-LCDAMOLED应运而生。这些新型显示技术出现,进而带动了材料、工艺和装备技术的进步。新材料、新工艺和装备技术的进步加速了上述新型显示技术产业化,反过来进一步推动了市场应用发展。

    细分市场应用取决于显示技术和产品性能特点和成本竞争力。从目前显示应用领域特点看,主流依然是a-Si TFT-LCDLTPS TFT-LCD主要应用于高端移动产品;Oxide TFT-LCD主要应用在高档平板电脑、笔记本电脑、显示器和电视领域;LTPS AMOLED主要应用在手机等高档移动产品;Oxide AMOLED可能主要应用于电视等中大尺寸显示产品。

根据Displaysearch数据显示,全球显示产品年市场总额2011年为1110亿美金,2018年预计为1634亿美金,平均年复合增长率为5.7%。其中a-Si TFT-LCD仍为主流,但逐渐呈下降趋势;LTPS TFT-LCD年复合成长率为13%Oxide TFT-LCD36%LTPS AMOLED31%Oxide AMOLED135%。该资料一定程度反映了显示领域各类技术和产品此消彼长的基本趋势。

材料技术进步将大大促进新型半导体显示技术和产品的发展,反过来对材料厂商也是一个机会。基板材料将朝着更轻薄、更耐高温、更环保、柔性化等方向发展;IC将朝着SOCCOGGOA,甚至“芯屏气和(CPSI)”方向发展;半导体材料将从a-Si发展到LTPS/OxideOrganic/Carbon;靶材将从Mo/Al/MO向纯AlCu、甚至碳材料发展,部分ITO也正被碳纳米材料代替;液晶材料会要求响应速度更快;背光源中的LED灯会逐步减少,OLED材料寿命和光效会不断提升。当然这些都需要器件厂商和材料厂商携手努力。

装备厂商也将获得新的机会。材料和工艺技术的进步要求装备厂商与时俱进。通过对现有a-Si TFT-LCD生产线成膜和刻蚀设备的改造,并增加少量高温工艺设备,即可促进现有产线技术升级;在OEL方面,工艺技术的进步也将带给设备厂商不少发展机会;还有柔性显示对Roll to Roll技术的相互促进,将进一步降低能源消耗等制造成本;画质的提升要求光刻机等装备精度进一步提升;等等。这些依然需要器件厂商、材料厂商和装备厂商的携手共进。

说到这里,我们不得不面对显示面板产业目前所面临的成长压力。这几年来,面板价格不断下降,大大超出几年前我提出的“生存定律”下降幅度,全球面板企业处境艰难。有一副反映目前行业现状的对联:上联是“技术进步,产品进步,产业链提升,行业辛苦”,下联是“上游赚钱,下游赚钱,消费者省钱,面板亏钱”,横批是“成长的磨难”。我们确实做得很累!但我确信这是值得的,天道酬勤!

尽管近期行业情况有所好转,但行业面临的困难和挑战并没过去。业内同仁仍须共同努力,化压力为动力,以胸怀、智慧和勇气,携手合作,共同创建实现行业长期稳定盈利模式和发展机制。创建长期稳定盈利的模式和发展机制,我认为要抓住两个要点:一是技术创新推动价值创造;二是资源整合实现价值增值。

关于技术创新推动价值创造。我在2010年曾提出一个定律:即生存定律。这个定律的核心内容是:每三年显示产品性能提升一倍以上,企业才能生存下去。这一周期还将被缩短。为了活得好一点,我们的目标要努力高于上述要求。

关于资源整合实现价值增值。传统资源整合形式,一般通过垂直或水平整合,产生协同效应,实现价值增值。这里我强调的是,我们更要重视通过内涵式整合,实现价值增值。比如通过将TFT-LCDAMOLED、柔性显示等技术相关性和资源共享性最大限度的发挥,实现投资价值最大化。不要孤立的分割,要有机的联系。由于市场定位不同,我们要鼓励和尊重发展模式的差异化,重视内涵式整合,促进垂直和水平方向合作共赢。这也是我们提出半导体显示这一产业新定义的意义所在。正因为有了半导体显示这个产业新定义,才能真正促进内涵式整合的实现。

最后,我提出三点建议,供大家研讨:

一是将半导体显示作为行业标准术语,推进行业标准化;

二是在半导体显示领域推进国际交流与合作,尊重知识产权,携手共赢;

三是高效利用资源,把控投资节奏,避免无序竞争。

我坚信,只要大家真诚合作,创新进取,我们必将迎来行业发展新气象!

让我们共同努力吧!

谢谢大家!

 

 

                                 二零一二年九月十八日