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新型显示高端装备发展情况

2024-01-30

       数字时代,显示产业已经成为升级信息消费、壮大数字经济、发展电子信息产业的关键基石。随着新一轮科技革命和产业变革的蓬勃兴起,电子产品正朝着柔性化、便携化、大尺寸方向持续升级,也带动着显示产业加速演进。截止到目前,我国显示产业总投资已超过1.5万亿元2022年,我国新型显示产业发展持续向好,全行业产值超过4900亿元,增速领跑全球,其中显示器件产值3671亿元,全球占比接近50%,产业规模继续位居全球第一。


       新型显示技术含量高,其技术研发过程需要多学科、多领域的高度复合集成,工艺技术复杂、生产难度大。产业链覆盖上游关键原材料、装备制造、元器件,中游的显示面板和模组生产以及下游的终端应用及系统集成。我国已具有较为完整的新型显示产业链,然而从整体来看,还存在产业链布局不均衡,下游终端应用和中游面板比较强,上游材料和装备技术发展相对落后,和国外先进水平还有很大的差距,关键材料和核心装备依赖进口的问题比较突出,特别是在核心高、精、尖新型显示高端装备方面,我国更是严重依赖进口国产化率几乎为零,为产业安全埋下了巨大的隐患。


       目前,我国已建成和在线的LCD、OLED面板生产线超过60条,关键材料和核心装备几乎全面依赖进口,据统计总计已从日韩及欧美进口约6000亿元左右的产线装备。近来,美国更是在极力拉拢韩国、日本和中国台湾地区组建“芯片四方联盟”,欲将中国大陆排除在半导体供应链之外。同时,韩国作为显示行业做了16年“霸主”国家(2004年超越日本成为世界第一,2020年被中国超越),其总统尹锡悦“亲美”气氛浓厚,存在利用韩国在材料、装备和专利优势联合美日对我国显示产业“短板”精准打击的政策选项,并已提出在2027年要夺回自己显示市场第一的位置。欧美日韩若联合对我国实行与显示相关的材料及制造装备的出口管控或禁运,将对我国新型显示产业链造成沉重打击,有可能重蹈我国IC产业被“卡脖子”的困境。


       面对我国新型显示关键材料和核心装备严重依赖进口的发展状况及不断创新的新型显示发展技术,我国出台多项科技专项支持政策,并于2021年3月科技部批复建设国家新型显示技术创新中心。国家新型显示技术创新中心自批复以来,便以解决新型显示领域关键材料和核心装备2大卡脖子问题为战略目标,有效整合与组织企业、高校、研究机构等单位进行关键技术的系统性开发,并由季华实验室牵头组建了显示装备创新平台,专门针对显示装备国产化进行技术攻关。在国家新型显示技术创新中心的努力下,在多个五年计划及国家重点科技专项等政策的大力支持下,我国新型显示在上游材料和装备方面已具备一定的基础创新能力,显示装备也正从非核心领域向核心领域不断扩展,部分核心装备实现了零的突破。目前已取得的重大成绩主要有:


       在高分辨率新型显示喷印装备方面,武汉国创科光电装备有限公司与广东聚华合作,开发出了200型 RGB喷墨打印原型机,并成功实现了器件点亮。2022年9月,武汉国创科更是开发出了G4.5 RGB喷墨打印机,成功在武汉TCL华星中试线应用。2023年10月国创科完成了G6H(G6 Half)高分辨率喷墨打印样机组装工作,为喷墨打印技术走向新型显示量产应用奠定了技术基础。后续会在核心喷头部件、G6全尺寸及以上装备开发方面继续突破。


       在柔性OLED激光剥离装备方面,深圳市大族显视装备有限公司于2020年开发出G6(Half)LLO激光剥离装备整机,目前该设备已在聚华公司进行工艺调试;杭州海康威视数字技术股份有限公司已自主研制出准分子激光器及光路整形系统,并于2022年研发出首版样机。深圳海目星激光智能装备有限公司有大型激光装备集成、研制的基础,并和武汉精测一起针对G6(Half)激光剥离装备进行技术攻关。


       在显示用高端曝光机方面,上海微电子装备有限公司自2010年开始研制半导体显示领域曝光机,于2013年开发出G2.5曝光机,2015年中国首台量产用G4.5曝光机发运至客户使用,2018年首台G6小掩模曝光机进入厦门天马使用,2021年开发出G6大掩模曝光机,目前正按客户要求进行改进完善。


       在物理气相沉积装备(PVD)方面,浙江上方电子装备有限公司从2014年开始研发“半导体显示8.5代溅射镀膜设备”,中间实现技术突破,于2019年成功研制G8.6 PVD,薄膜沉积厚度非均匀性<5%,靶材利用率>80%,目前该设备在惠科产线验证,存在成膜均匀性及成膜品质不良等问题,需要进一步提升技术性能,满足产业化需求。


       另外,还有合肥欣奕华、武汉精测、苏州晶洲等装备企业在蒸镀、OLED缺陷检测与修复、刻蚀等装备方面取得技术突破,以及深圳壹倍科技、苏州科韵、海目星等在Micro-LED检测、修复、巨量转移等装备方面成功研制出原理样机。同时,为了解决显示制造核心装备的国产化问题,广东省已正式启动“广东省显示制造关键装备攻关及产业化行动(即璀璨行动,投资200亿元)”。下一步,业主单位季华实验室将联合国家新型显示技术创新中心,组织国内优势力量共同围绕TFT阵列工艺、柔性OLED工艺、Micro-LED工艺的16台/套关键装备进行技术攻关和产业化。在我国新型显示产业规模不断扩大的同时,希望业界同时也要重视材料、装备、工艺技术、器件模组及终端应用的全产业链技术开发,健全产业生态体系,全面提升新型显示产业技术核心竞争能力,真正实现我国新型显示产业做大做强的目标。




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