向“顯示強國”邁進:國內(nèi)顯示材料的現(xiàn)狀與創(chuàng)新

在全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型提速持續(xù)深化的浪潮中,消費電子、工業(yè)數(shù)字化等信息顯示下游需求加速提升,顯示產(chǎn)業(yè)已成為各國升級信息消費、壯大數(shù)字經(jīng)濟的關鍵支撐,作為顯示技術的上游環(huán)節(jié),設備和材料技術自然也受到了廣泛關注。

本文來自微信公眾號“IOT視點”。

隨著顯示技術的商業(yè)化,當前已賦能于千行百業(yè),在諸如監(jiān)控系統(tǒng)、手機平板、家庭電視、車載顯示、智能穿戴、VR/AR等各個應用場景中,LCD、OLED、LED、激光顯示等多種技術各顯神通,大放異彩。

在全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型提速持續(xù)深化的浪潮中,消費電子、工業(yè)數(shù)字化等信息顯示下游需求加速提升,顯示產(chǎn)業(yè)已成為各國升級信息消費、壯大數(shù)字經(jīng)濟的關鍵支撐,作為顯示技術的上游環(huán)節(jié),設備和材料技術自然也受到了廣泛關注。

當前,我國顯示產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年深耕,產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達全球首位,但上游關鍵材料領域短板問題依舊比較突出,因此,提升我國顯示材料產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈自主可控能力,是推進我國從“顯示大國”向“顯示強國”邁進的必經(jīng)之路。

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顯示行業(yè)成為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)

顯示行業(yè)是國家信息化發(fā)展水平的重要衡量標準之一,隨著顯示電子產(chǎn)品種類的日益增多,顯示產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,已形成年產(chǎn)值超過千億美元的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。新型顯示材料是信息和材料領域競爭的“焦點”“熱點”和“卡點”。美國、韓國、日本等世界主要國家均高度重視顯示材料發(fā)展,我國也在高位布局新型顯示材料創(chuàng)新體系。

據(jù)CINNO Research數(shù)據(jù),全球平板顯示通用材料總的市場規(guī)模接近3000億人民幣,包括玻璃基板、偏光片、彩色濾光片、驅(qū)動IC等材料,其中全球偏光片市場規(guī)模約百億美元,玻璃基板市場規(guī)模約400億人民幣等。

近年來,我國信息顯示產(chǎn)業(yè)關鍵材料不斷突破、產(chǎn)業(yè)集聚不斷加速、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷提升。2020年,中國大陸地區(qū)全產(chǎn)業(yè)累計總投資1.24萬億元,產(chǎn)值約650億美元,直接營收4460億元,同比增長19.7%,全球市場占有率達到40.3%,規(guī)模位居全球第一。在產(chǎn)業(yè)鏈中游,我國顯示面板出貨量全球占比超50%,在產(chǎn)業(yè)鏈下游,我國成為全球顯示供給核心,電視、電腦和手機等終端產(chǎn)品產(chǎn)量全球占比超50%,我國已成為全球顯示終端產(chǎn)品主要生產(chǎn)和出口國。

以OLED面板為例,數(shù)據(jù)顯示2022年全球OLED面板市場規(guī)模超過450億美元,相比2021年的420億美元有所上漲,咨詢機構(gòu)Omdia預計,2023年全球電視OLED面板出貨量將同比增長約11%,達到852萬片,OLED面板滲透率上升至4.1%。

預計伴隨國內(nèi)面板產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,以及大陸面板制造龍頭的帶動,未來幾年將會是國產(chǎn)顯示材料發(fā)展的黃金時期。

顯示材料的重要組成

從材料功能性劃分,新型顯示材料分為顯示功能材料、顯示玻璃材料、柔性高分子材料、顯示配套材料四大類。

顯示功能材料主要包括液晶材料及OLED發(fā)光材料等,液晶材料顯示領域應用中一般以高性能混合液晶材料為主,由多種單體液晶調(diào)制成混合液晶,是液晶面板的關鍵核心材料;

顯示玻璃材料是顯示產(chǎn)業(yè)的關鍵基礎材料之一,主要包括TFT-LCD玻璃基板、OLED玻璃基板、低溫多晶硅(LTPS)玻璃基板、蓋板玻璃、柔性玻璃等,TFT-LCD玻璃基板、OLED玻璃基板分別是LCD與OLED器件的關鍵基礎材料;

柔性顯示高分子材料主要包括柔性基底高分子材料、膠黏劑高分子材料、感光全息記錄高分子材料等,在柔性基底高分子材料領域,柔性OLED器件主要使用聚酰亞胺(PI)漿料;

顯示配套材料主要包括靶材、光刻膠、掩膜版、光學膜、偏光片等,光刻膠方面,主要分為彩色光刻膠、黑色光刻膠、TFT正性光刻膠和觸摸屏用光刻膠,偏光片上游核心原材料主要有三醋酸纖維薄膜(TAC)和聚乙烯醇(PVA)基膜等。隨著顯示技術加速創(chuàng)新迭代,顯示器件制程的高精密、高可靠、高集成,顯示配套材料的結(jié)構(gòu)與表觀性能需求將不斷提升。

國內(nèi)顯示材料的發(fā)展現(xiàn)狀與突破

隨著顯示材料的發(fā)展,顯示技術主流產(chǎn)品從最初的陰極射線管顯示(CRT)發(fā)展到平板顯示(FPD)。而平板顯示進一步延伸出液晶顯示(LCD)、有機發(fā)光二極管顯示(OLED)、等離子顯示(PDP)等技術路線。

顯示面板經(jīng)過了多年發(fā)展,從日本到韓國、中國臺灣再到中國大陸,產(chǎn)業(yè)鏈向東轉(zhuǎn)移趨勢明確,大陸逐漸成長為全球最大的面板產(chǎn)能集中地,顯示材料市場持續(xù)擴容。但顯示上游原材料國產(chǎn)化配套嚴重不足,以OLED發(fā)光材料、偏光片、精細金屬掩模板、柔性PI膜、無鎘量子點等為代表的關鍵材料進口替代需求強烈。

近年來,我國高度重視信息顯示材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在政策上大力扶持驅(qū)動產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展。出臺了《信息顯示與戰(zhàn)略性電子材料重點研發(fā)計劃專項》等一系列顯示產(chǎn)業(yè)相關政策,大力推進顯示產(chǎn)業(yè)強國建設,引領了關鍵材料和設備領域自主配套能力提升。新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)業(yè)鏈條逐步完善,集聚發(fā)展態(tài)勢愈加明顯,已初步形成了京津冀地區(qū)、長三角地區(qū)、東南沿海地區(qū)以及中西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局,其中珠三角地區(qū)產(chǎn)能最大,2022年產(chǎn)能為10746萬平方米;中西部地區(qū)產(chǎn)能排名第二,其產(chǎn)能為7069萬平方米,長三角地區(qū)產(chǎn)能為5145萬平方米,環(huán)京地區(qū)產(chǎn)能為1052萬平方米。

為應對信息顯示技術快速涌現(xiàn)的趨勢,針對我國信息顯示產(chǎn)業(yè)“大而不強‘等問題,依托我國舉國體制優(yōu)勢,成立了國家新型顯示技術創(chuàng)新中心,形成以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研深度融合的技術創(chuàng)新體系,圍繞產(chǎn)業(yè)鏈開展協(xié)同創(chuàng)新,全行業(yè)技術水平、創(chuàng)新水平穩(wěn)步提升,產(chǎn)業(yè)鏈關鍵材料環(huán)節(jié)短板逐步補齊。取得了TFT-LCD技術國際領先,光場顯示技術、納米LED顯示技術等前沿領域與國際同步布局,掩膜版、偏光片、光刻膠等材料批量進入產(chǎn)線,激光顯示、Micro-LED顯示等領域國際先進等眾多成果。

在愿景目標上,到2025年,顯示關鍵材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)顯著優(yōu)化,基礎材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實現(xiàn)升級換代,自給能力超過60%,形成部分引領世界的技術成果。到2035年,信息顯示關鍵材料生態(tài)體系全面建成,實現(xiàn)顯示關鍵材料全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控,徹底解決我國目前面臨的顯示行業(yè)關鍵材料“卡脖子”難題。

最后

新型顯示材料已成為保障國家信息產(chǎn)業(yè)和未來數(shù)字科技的戰(zhàn)略性材料,多學科、跨領域融合是新型顯示產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展必由之路。創(chuàng)新、開放與協(xié)同,將助推信息顯示產(chǎn)業(yè)成為我國現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設的“主引擎”。

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