今天的奔跑新赛道,来认识一下我们几乎每天都能接触的东西——显示屏。像液晶电视、智能手机、笔记本电脑等消费电子产品上都有显示屏。区别于以前那种又笨又重的显像管,现在的这些显示屏都是新型显示产品,主要包括液晶显示和OLED显示。过去很长一段时间里,“缺芯少屏”的难题限制了我国电子信息产业的发展。如今,我国新型显示产业规模和技术创新能力已经位居世界前列,曾经动辄上万元的液晶电视,如今只需上千元就可以买到,这背后是中国新型显示产业在新赛道上不断追赶、不懈努力,最终实现从跟跑到领跑。
一年多前的北京冬奥会开闭幕式,“中国式的浪漫”惊艳世界,让很多人至今难忘。北京冬奥会开闭幕式的成功离不开中国新型显示产业的科技支撑。开闭幕式的舞台地面采用的就是中国制造的全球最大的8K超高清地面显示屏,整体面积超过1万平方米,配合裸眼3D、AI等技术,让观众深刻感受到显示技术与艺术的交融之美。
中国电子信息产业发展研究院显示领域首席研究员 耿怡:在那样一个大场景下,不允许任何一块屏出现故障,也是从另外一个侧面表现了我们这方面的质量水平。
统计显示,到2021年,我国新型显示行业产值规模与显示器件(面板)出货面积在全球市场的占比分别提升到了36.9%和63.3%,成为全球第一。然而,就在20多年前,中国连一块液晶显示面板都制造不出来,不得不高价进口。
当时中国的电视电脑的显示屏广泛采用的还是CRT显像管技术,生产的大头显示器又大又笨重。当又轻又薄的液晶显示面板先进技术出现后,传统的CRT显像管行业立即面临被市场抛弃的命运。
中国光学光电子行业协会液晶分会常务副理事长兼秘书长 梁新清:那时候心里慌了,企业慌了,政府也意识到这是非常可怕的事。这个面板如果上不来的话,中国前20年左右形成的电子加工业,很有可能半壁江山就要塌掉,因为你没东西了,全买就价格高得不得了。
当时中国人真真切切感受到“少屏”之痛。那些年,液晶面板位列集成电路、原油和铁矿石之后,成为中国进口总值最大的四种商品之一。作为彩电生产组装大国,中国的显示行业面临必须更新赛道、制造出自己的液晶显示屏的选择。但是,液晶显示集成了半导体、光电子、新材料等众多高新技术,自己从头研制,谈何容易。
梁新清:人家那时候技术上封锁很严,这个是赚大钱的,攥在人家手里,我卖你做好的面板多好,所以这是不可能移到中国来做的。那时候只剩一条路,就是中国人自己能不能做。
2003年,中国企业终于等来了机会。受亚洲金融危机的影响,韩国的现代集团传出要出售液晶业务的消息。当时还不知名的京东方抓住机会,斥资3.8亿美元收购了现代3.5代液晶面板生产线,代表中国正式进入到LCD液晶显示新赛道。
梁新清:京东方这个是最惊心动魄风险最大,但是最彻底,没有知识产权问题,我全买了,技术我们拿到了。咱们去的人也学了一部分现场管理、工艺技术,包括研发、市场。
京东方在引进消化吸收液晶新技术的同时,立即开始自主创新。他们利用新技术和人才积累在北京自主研发建设了一条5代液晶显示面板生产线,并于2005年投产。在显示面板行业,世代线数字越高,意味着生产的显示面板尺寸越大。
然而,5代线生产的液晶显示面板还不能满足中国的彩电行业,要生产电视用的液晶面板,必须建设6代及6代以上的面板生产线。2008年,随着全球金融危机爆发,液晶行业价格周期波动也进入下行低谷期,京东方面临亏损危机,但出乎很多人的意料,京东方毅然决定在合肥投资建设中国大陆第一条6代液晶面板生产线。
梁新清:当时全世界的电视机容量已经是几亿台了,要把几亿台电视给替下来,市场一定是很大的,这个东西未来成长空间很大,当时义无反顾。
耿怡:中国企业是反周期投资,加大了投入,从而提升了我们面板的产能,或者面板在整个世界的占有率。
短短几年,中国的新型显示企业纷纷发力,追赶世界先进技术,中国密集上马多条液晶显示面板生产线,形成多个具有竞争力的产业集群。到2016年,中国大陆液晶面板生产线已达25条,累计投资额超过4000亿元。2017年,中国大陆液晶面板出货量首次超越韩国,跃升至全球第一。
耿怡:经过这个时期之后,我们产能规模达到了世界第一。很快我们实际的销量和实际占有率都成为世界第一。这是我们能够超越的重要标志。
在液晶显示领域一路高歌的同时,中国企业又开始瞄准正在崛起的以柔性屏为代表的OLED显示这个新赛道。OLED是有机发光二极管显示器的英文缩写,我们现在用的智能手机的显示屏很多就是OLED。相比于液晶,OLED显示具有响应快、高色域、高对比度、可柔性等优势,在智能手机、平板电脑等终端产品上广泛应用。但是,长期以来,OLED柔性屏的量产技术一直被韩国企业把持。直到2017年前后,以京东方、维信诺为代表的中国企业自主研发出中国第六代柔性屏生产线开始正式量产,OLED领域的全球供货格局才开始改写。到目前,中国企业已经投资建设了10多条OLED显示生产线,产能快速增长,还不断推出一系列全球领先产品,迅速缩小了与韩国企业的差距。
维信诺、京东方这些中国新型显示头部企业不断推出全球领先产品的背后,是它们坚持不懈的研发创新。京东方每年研发投入占营收比例达7%左右,累计专利申请已超过8万件。京东方宣布,未来3年将在技术研发方面投入超过500亿元。维信诺是我国最早做OLED显示的企业,经过20多年不断的自主创新,目前已拥有一万多件OLED领域关键专利,参与主导制定或修订了多项OLED国际、国家和行业标准。
只有创新,才能领跑,只有创新,才能超越。中国新型显示企业不仅在电视、手机、笔记本电脑、平板电脑、显示器等传统显示领域持续创新发力,同时随着数字经济的蓬勃发展和5G技术的加持,中国企业还积极开拓新需求,在公共显示、工业显示、商业显示、车载显示、电竞娱乐、教育、医疗等领域抢占细分市场。
天马是中小尺寸显示领域的领先企业,也是国内最早布局车载显示技术的企业之一。随着中国成为新能源汽车产销第一大国,天马在车载显示领域市场占有份额已经实现全球领先。
耿怡:车载显示是新型显示未来一个巨大的增量市场,不能再用原有简单的显示屏移植到车里边就叫车载显示屏了,而是要针对智能驾驶座舱的应用,来量身打造适合它的显示屏。
这块车载显示屏集成了天马最新研发的驾驶员监测系统屏下摄像头显示技术,可以把摄像头隐藏在车载显示屏下任意位置,并通过天马原创算法智能芯片,不仅可以对司机进行面部识别和眼球运动轨迹跟踪,还可以通过深度学习来识别出司机的行为。
除了液晶和柔性屏领域,中国企业还紧盯最新显示技术发展趋势,积极布局激光显示、印刷显示、micro-LED显示等前沿技术,谋求行业长期领跑技术优势。今年5月,在2023国际显示周期间,维信诺公布了其最新研发的无金属掩膜版RGB自对位像素化技术,在国际上引起震动。
耿怡:如果我们想成为引领者,必须在技术路线上有自己的想法,有自己的道路,如果说我们一直跟随着别人道路在走,可能我们永远都慢半个身位。
显示无处不在。作为数字时代信息呈现的主要载体和人机交互的主要窗口,如今,万物互联正推动显示技术和产品快速更新迭代,并与智慧城市、智慧医疗、智慧教育、智慧零售、智能家居以及车联网、未来工厂、工业互联网等多个领域完成深度融合。显示已经改变我们的生活,未来也一定让我们的生活更加便捷更加美好。
