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走通實驗室到產(chǎn)業(yè)化的最后一公里 打開顯示屏的“新視界”
發(fā)布時間：2019-01-24
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一則消息最近在業(yè)界引起不小轟動。
2個月前，由香港永寧控股有限公司（以下簡稱永寧）總投資80億元的高世代氧化物TFT電子紙項目簽約儀式在浙江省寧波市鄞州區(qū)舉行，標志著我國首條基于氧化物TFT背板技術(shù)的電子紙產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線正式落地。具有突破性意義的是，此TFT背板將采用華南理工大學(xué)自主研發(fā)的稀土氧化物TFT技術(shù)。“該技術(shù)擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，不受國外技術(shù)、材料限制，自由度高。”永寧董事長杜偉杰說。
早在2011年，廣州新視界光電科技有限公司（以下簡稱新視界）就開發(fā)出了國內(nèi)首個基于氧化物TFT驅(qū)動的AMOLED顯示；2013年開發(fā)出國內(nèi)首個柔性全彩色AMOLED顯示屏，并在透明顯示、印刷顯示、Micro-LED顯示等領(lǐng)域形成了深厚的技術(shù)積累。從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的“最后一公里”常常令人煩惱，華南理工大學(xué)及新視界，通過轉(zhuǎn)變思路，搭建起了實驗室到產(chǎn)業(yè)化的對接平臺。
事實也證明了該路徑的可行性。
尋找新材料代替物，突破國外技術(shù)壟斷
全球顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模高達幾千億元乃至上萬億元，可與IC、能源產(chǎn)業(yè)媲美。中國是顯示產(chǎn)業(yè)大國，2017年我國平板顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模超3000億元，已躍居全球第一，預(yù)計2019年左右將成為全球最大的TFT-LCD平板顯示生產(chǎn)基地。然而，“第一”的背后是大而不強，顯示屏生產(chǎn)仍缺乏自主核心關(guān)鍵技術(shù)和原材料，被歐美日國家“卡脖子”。TFT技術(shù)就是其中之一。
TFT即薄膜晶體管，主要用途是控制OLED顯示屏的發(fā)光像素。“所有的顯示屏，由像素構(gòu)成。每一個像素必須用開關(guān)來調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)的精細程度將影響到顯示屏的質(zhì)量優(yōu)劣、分辨率、響應(yīng)速度等。TFT相當于一個控制像素發(fā)光的開關(guān)。”新視界總經(jīng)理王磊介紹說。
為了最優(yōu)的TFT的性能，我國科學(xué)家一直在堅持探索。2009年，曹鏞院士團隊成員、華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院彭俊彪教授承擔(dān)國家科技部“863”平板顯示重大專項，專門攻克OLED顯示的核心關(guān)鍵TFT背板技術(shù)。曹鏞院士的學(xué)生王磊也參與其中，他說：“TFT材料與技術(shù)有多種，但我們重點研發(fā)的是氧化物材料。”
為何選中氧化物材料呢？“電子通過薄膜晶體管器件半導(dǎo)體材料的速率，業(yè)內(nèi)稱之為電子遷移率，是關(guān)鍵重要技術(shù)指標。國內(nèi)現(xiàn)有的平板顯示生產(chǎn)線中占主流的非晶硅材料電子遷移率低，已無法滿足新型顯示屏的生產(chǎn)需求，將會被逐步淘汰。但如果采用國外發(fā)明的商用氧化物半導(dǎo)體的材料，性能較低，而且我國缺少自主知識產(chǎn)權(quán)，也難掌握核心技術(shù)。”彭俊彪認為，創(chuàng)新材料體系是自我發(fā)展的唯一辦法。他結(jié)合我國豐富的稀土資源，帶領(lǐng)團隊從稀土氧化物入手，尋找新材料的代替物。
從2008年到2016年，經(jīng)歷過無數(shù)次的實驗和失敗，研究人員終于在眾多稀土氧化物中找到了鑭系稀土摻雜氧化物的新材料體系。與日韓公司的IGZO氧化物材料相比，新材料體系具有遷移率高、穩(wěn)定性好、制造成本低等優(yōu)勢。使用新材料的TFT器件實現(xiàn)了超高分辨率OLED顯示，該技術(shù)獲得了2017年度廣東省科學(xué)技術(shù)獎一等獎。
成立公司推動轉(zhuǎn)化，改變思維迸發(fā)活力
“全套引進國外的薄膜晶體管技術(shù)，投一條生產(chǎn)線可能高達上百億元，如果采用我們自主研發(fā)的技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)化，可大大降低成本。”為了推動該自主技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，2010年，在華南理工大學(xué)的積極推動下，團隊與創(chuàng)維集團合資成立了新視界。博士畢業(yè)、一直參與相關(guān)課題研究的王磊成為公司負責(zé)人的最佳人選。
彭俊彪表示，實驗室技術(shù)通常留在理論和基礎(chǔ)層面，如果進一步發(fā)展，必須在實際應(yīng)用中進行中試和產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，從技術(shù)層面來驗證該技術(shù)的可靠性、穩(wěn)定性，才能確定技術(shù)是否“有用”，從而推動其產(chǎn)業(yè)化。
讓王磊始料不及的是，從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的“最后一公里”，他們用了足足7年時間。
“最初想法很簡單，認為只需把技術(shù)發(fā)展成熟，然后由股東投資量產(chǎn)就行了。”王磊依然和在學(xué)校做科研一樣，埋頭苦干專心做技術(shù)。直到2014年，卻猛然發(fā)現(xiàn)公司的錢已經(jīng)花完，可產(chǎn)品卻還沒賺錢。賬上所剩無幾的現(xiàn)金，已難以支撐公司運營，怎么辦呢？讓公司生存下來的強烈欲望，促使他反思并改變經(jīng)營思維。
“從學(xué)校帶著技術(shù)出來，覺得自己的技術(shù)強，于是只站在自己的立場上推銷技術(shù)，市場需求并非如此簡單。”他總結(jié)道，技術(shù)也是一種商品，技術(shù)提供方必須從客戶的角度考慮市場化程度、消費者感受、供應(yīng)鏈支持度，考慮怎么幫客戶創(chuàng)造價值。
“在學(xué)校里跨過了從0到1的階段，在產(chǎn)業(yè)化中，我們還有從1到100的長路要走。自主技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，也是一個漫長過程。”王磊感慨，“僅僅是建立完備的材料體系，就用了4年。”
思維改變給公司帶來創(chuàng)新和活力。公司營業(yè)收入從2014年開始逐年增長，步入穩(wěn)步發(fā)展的軌道。接下來，開始進入產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)階段。
市場新寵潛力巨大，開啟產(chǎn)業(yè)化新征程
走進新視界的展示廳，參觀者立刻會被一片彎曲的薄膜所吸引，它的厚度僅0.01毫米，重量不到1克。令人驚嘆的是，薄膜畫面清晰度高，既可顯示圖像，也能播放視頻，甚至能折疊放進口袋。這個就是國內(nèi)首塊采用氧化物TFT技術(shù)的全彩色柔性AMOLED顯示屏。
電子紙應(yīng)用正成為顯示市場新寵，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆！安捎醚趸颰FT技術(shù)的電子紙，低耗能、低成本，這是其能進入千家萬戶的優(yōu)勢所在。”杜偉杰一直在顯示領(lǐng)域?qū)ふ倚碌耐顿Y點。他十分看好電子紙的未來發(fā)展，“隨著國家提出智慧城市建設(shè)，以及新型零售業(yè)的崛起，電子紙正進入新的爆發(fā)點”。
對研發(fā)團隊和技術(shù)的信心，讓杜偉杰下定決心投資新視界的氧化物TFT技術(shù)。“我們之間常有交流互動，我了解新視界的技術(shù)實力，看好此技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。”杜偉杰說。
本次氧化物TFT電子紙項目成功落地，王磊把其歸結(jié)為是成果轉(zhuǎn)化模式的成功。“帶著科研團隊的技術(shù)成立公司去創(chuàng)業(yè)，猶如搭建了一個平臺，把實驗室和企業(yè)的需求連接起來，加速與產(chǎn)業(yè)對接。”王磊說，新視界具有三大功能：一是推進實驗室的原始技術(shù)進行中試轉(zhuǎn)化，實則是提前篩選、優(yōu)化了原有技術(shù)；二是凝聚團隊，“技術(shù)再好，設(shè)備再先進，沒人執(zhí)行也不行”。目前，新視界的大部分核心技術(shù)成員仍來自最初的“863”項目團隊。同時，以曹鏞院士為首的數(shù)十位教授，也以顧問形式為新視界提供智力支持；三是市場化的“檢驗石”，通過市場檢驗別人買不買單。
科研人員出身的王磊，天生對技術(shù)迭代有著強烈的危機感，“每年大概要花上1/2的時間開發(fā)新技術(shù)，保持技術(shù)的領(lǐng)先性”。這也正是杜偉杰對團隊最為欣賞的一點。
“除了生產(chǎn)線，還將同時規(guī)劃大尺寸電子紙模組生產(chǎn)線，并建設(shè)新型顯示國家級創(chuàng)新中心，項目建成后年產(chǎn)值將達140億元左右。”杜偉杰透露，目前項目建設(shè)推進順利，擬在年后開建工廠和生產(chǎn)線。
“使用我們的技術(shù)后，可以帶動國內(nèi)顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升產(chǎn)業(yè)安全。”對項目的產(chǎn)業(yè)化前景，王磊充滿信心。
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