平板显示产业面临重大转变

平板显示技术在当代人生活与工作中变得越来越重要，“大屏小屏人人有”这句话充分表述了这种状况。我国是世界上人口最多的大国，平板显示产业的发展在我国产业发展中的重要性是毋庸置疑的。平板显示技术目前的主流是液晶显示技术。我国已是世界上液晶产业规模最大的国家，20年来我国在液晶显示技术上的进步是有目共睹的。但是，由于我国一直未能自主掌握相关产业的核心技术，所以在这个重大产业的国际竞争中，我国一直处于被动的“挨整”地位，尽管有很大的发展，但经济上的损失还是相当巨大的。这个经验教训是业内都承认的。

目前，平板显示技术又一次处在发生重大转变的前夜。我国又一次处在相对被动而且缺乏应有准备的状况。如果不及时采取强有力的措施，适当集中力量，努力争取避免重蹈过去20年的覆辙，而是继续在国际竞争中处在被动的“引进”状态，不能自主掌握核心技术，今后我国国民经济和科学技术的发展将会面临严重的损失。

平板显示产业技术将要面临两个重大的带有本质性的转变：

1.电视屏技术(“大屏”技术)将要从以液晶(LC)显示屏为主转变到以有机发光二极管(OLED)显示屏为主。

2.手机、笔记本电脑等“小屏”技术将要转向以“杂化”的全息激光投影(HLP，holographic laser projection)技术为主。

从国际发展的局面来预测，大约在3～5年内前者将会大规模地出现在市场上，后者也许要慢一些，但在3～5年内也会有一定规模的出现。因此，摆在我们面前的任务是极端迫切的。

基于氧化物电子学的TFT技术事关全局

经过20多年的发展，OLED作为平板显示的基础元件已经成熟了。从亮度、色彩、寿命、工艺等方面看，尽管还会不断有所改进，但是用OLED屏代替LC屏在技术上已经成熟了。OLED屏较之LC屏，从耗能、色彩、视感方面看，优势太大了，这也已经为实践所证实。那么，为什么这个代替还没有被普遍接受呢?问题出在驱动OLED显示屏工作的电路系统上。在显示系统中，LC屏实质上是起光开关作用的，它的运行本质上是电压驱动的。目前使用用于液晶显示的非晶硅(a-硅)技术制备的TFT电路，是能够满足LC-TFT规模生产的需求的。对OLED屏系统来说，OLED器件本身就是光源，它们的运作需要较大的电流。但由于目前用于液晶TFT的非晶硅(a-硅)薄膜的载流子迁移率很低，所以电路系统无法提供给OLED器件足够的电流。为了提高a-硅薄膜的迁移率，发展了基于晶粒再结晶效应的低温多晶硅(LTPS)技术。利用这种改进的LTPS技术，可以用来制备OLED显示屏。于是，数年前市场上开始出现了使用OLED屏的手机、笔记本电脑以及小型的彩色电视。但是估计由于成品率在面积较大时难以做到较高的水平，所以除手机屏外，其他都没有真正形成较有规模的市场。

事实上，在光电子学技术中广泛使用的氧化物导电材料，它们的载流子迁移率不难做到多晶硅薄膜的几倍到几十倍。因此，发展适用于OLED显示屏的基于氧化物材料的TFT电路技术也在国际上得到重视。在三年前我们写的一份关于OLED屏的咨询意见中，我们建议，做好平板显示产业从LC屏转移到OLED屏为主的科学技术工作的关键是发展相应的TFT电路技术。但是报告中强调的当前重点还是放在发展改进了的LTPS技术，争取进一步提高其均匀性和大面积的成品率上。同时也提出应重视氧化物TFT电路技术的发展，加强研究力量。可是近期的国际动态表明，我们原来的这个估计太保守了。毫无疑问，建立在基于氧化物的TFT电路技术上的OLED屏显示技术，现在已经处在成熟和规模化地实现产业化的前夜，已经开始有产品出售。毫无疑问，3～5年内，在电视产业中，OLED屏的显示技术将要代替LC屏的显示技术成为主流，而OLED屏显示技术用的将是基于氧化物电子学的TFT电路技术。我们认为这正是做好准备实现这个重大转变的科学技术关键。

近20多年来，围绕氧化物的物理、化学、材料科学以及它们在电子学和光电子学等方面的应用，国际上进行了大量的工作，我国也有相当数量的各方面研究工作，应该说已经有了一定的基础。氧化物电子学(oxide electronic)在国际国内也逐渐成为一个常用的词。如果我们以发展自主的基于氧化物的大面积TFT电路技术，为我国的OLED屏显示技术产业的自主发展提供基础为奋斗目标，结合国内原有的较好基础的OLED材料和器件技术的力量，结合国内企业界引进平板显示技术的积极性，精心组织物理、化学、材料科学、材料工艺学和集成电子学的科技力量，大力协同，力求在3～5年内掌握有关的科学技术关键，包括在工艺装备的研制上有自主的能力，从而在这场高新产业的竞争中，为我国争到一定意义上的主动，将是很有意义，也是值得去努力的。