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创新超越 做让国际对手尊重的光电微球产品

浏览次数: 日期:2018-03-27 10:01:14

      “中国光电液晶面板行业在过去十几年里突飞猛进,通过更多的高世代液晶面板线的产业布局,掀起了该领域的投资热潮,液晶面板的全球市场占有率达到30%,但这面板中的一些关键材料(如间隔物微球、导电微球和光扩散微球)必须实现国产化,否则就会一直被日本公司卡住脖子。”

----国家千人计划专家  江必旺 博士

中国液晶面板产能世界第一

      谈到液晶产业,我们都比较熟悉Samsung Display、LG Display这样的韩企,台湾的友达、奇美,以及国内近年来的飞速崛起的京东方和天马。过去60年间,液晶显示产业诞生于美国,将其广泛应用和实现技术突破却在日本,之后产业霸主地位先后从日本、韩国、中国台湾直至中国大陆。目前,京东方(BOE)的全球市场占有率超过20%,在智能手机液晶显示屏、平板电脑显示屏、笔记本显示屏市占有率均为全球第一,显示器显示屏全球第二,液晶电视显示屏全球第三。2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%,产业规模达到千亿美元规模,已经超过韩国、中国台湾及日本而位居全球第一。

 

液晶面板产业过去六十年的发展轨迹

 

中国崛起成为全球LCD面板的生产大国

 

      未来十年,液晶显示仍将是主流显示技术,特别在大尺寸面板上继续占据主导地位,加上市场对高端电视显示技术仍存在很大的应用需求,以及高世代TFT-LCD面板线的技术成熟度,为中国大陆高世代TFT-LCD面板线提供了足够的技术和市场空间,促使中国大陆面板厂商仍然狂热投建高世代TFT-LCD面板线。目前中国大陆TFT-LCD产能已超过我国台湾占据世界第二位,其中最适合生产TV屏的8.5代及以上的液晶面板生产线的产能将位居世界第一,中国大陆液晶面板产业踏上发展的新征程。

 

关键微球材料国产替代进口潜力巨大

      液晶面板显示产业的蓬勃发展离不开一系列关键技术和材料的有力支撑,其中纳微米球对于整个液晶显示产业而言极其关键,目前仍大量依靠从日本进口。一个肉眼都难以分辨的小小微球,在液晶显示面板中到底起到什么作用呢?必须达到什么样的要求呢?
在平板显示领域,粒径高度均一的微球可作为间隔物支撑在充满液晶的两块玻璃板之间,用于控制液晶盒的厚度;导电金球和镍球是连接芯片和面板的关键材料,是各项异性导电膜和导电胶的重要组成部分;光扩散微球具有特殊光学性能,可将电光源转化成面光源的功能,大幅提高LED发光效率和改善光的柔和性,它是背光源膜组的重要部件。就拿间隔物微球来说,我们可以做一个形象的描述:“间隔物微球”“混迹”于液晶之中、“立身”于玻璃面板间,主要发挥“骨架”作用,可以精准控制玻璃面板的厚度。它好比是人体骨骼中的钙,没有它,液晶面板就“站”不起来。该微球的技术门槛极高,关键在于控制微球的均匀粒径,中国每年还需大量从日本的索尼、日立和积水等公司进口,进口额每年达到几十亿人民币。微球材料国产化的突破,替代进口是未来的必然趋势。

 

TFT-LCD的切面结构图
(纳微间隔物微球可用作间隔微球,导电金球和镍球可用作各向异性导电膜,光扩散微球可用作扩散片)

 

技术门槛高 产业化难度大

      国外这几家公司通过几十年的技术和商业积累,多年前便垄断了这个细分市场,确立了品牌优势,对于后来的进入者造成不小困扰。液晶屏盒厚控制的间隔物微球附加值高,制备技术的壁垒大,要满足洁净环境下液晶面板的间隔应用,客户往往对微球质量和性能提出苛刻要求,如粒径精确性、粒径分布、机械强度、表面性能、洁净度控制等。从有液晶屏诞生之日起,当时只有日本两家公司具备生产间隔物微球的能力,后来国内外不少公司都曾投入资源研发这一产品,但最终都以失败告终,少数在研发级别做出来了,也难以规模化量产。

 

纳微精准微球技术 提高国产微球竞争力

      中国的光电显示产业在微球关键材料不能一直依赖日本,苏州纳微科技有限公司凭借创新和实践开发出微球单分散精准控制技术,根本性解决了间隔物微球的研制和量产难题,而且相比国外公司而言,纳微在制备成本、供货周期及产品规格等方面都有较大优势。比如,生产周期是6个月,纳微科技可缩短至6天。国外公司之所以生产周期长,是因为微球粒径的控制主要通过精细筛分来实现,而纳微科技采用了更先进的“种子法”来制备,边溶胀变聚合,一次性成球,无需浪费那么长时间在粒径筛分上,这种技术可以实现较大公斤级别范围内的制备生产,这是纳微科技的独特优势。
目前纳微成功开发了不同材料基质的光电微球材料,多数产品均可实现规模化量产,并在国内外客户大量应用,纳微光电微球产品包括:

间隔物微球:UniPS®聚合物间隔物、UniSil®硅球间隔物、黑球间隔物

 

导电微球:Farabead®导电金球和Farabead®导电镍球
主要应用:向异性导电膜(ACF);或各向异性导电胶(ACP)

 

光扩散微球:有机高分子微球PMMA、PS、P(MMA/S)
主要应用:照明散光灯罩、LCD光扩散板和光扩散膜、LED光扩散灯罩、作为降/消光剂等

 

      在今年的政府工作报告中,关于“实施重大短板装备专项工程”的新表述尤为引人瞩目,细想起来该表述与2006年国务院提出的16个重大科技专项之一“核高基”在本质上有颇多相似之处,都是旨在解决产业瓶颈“卡脖子”问题,为国家科技发展而生。然而要想真正在这些关键的产业瓶颈上有所突破,不仅需要政府的大力支持,更需要众多像纳微科技这样的企业创新报国。在十年创新和客户口碑的积累下,纳微不仅要抓紧中国液晶面板产业崛起的发展机遇,更要通过领先的技术实力赢得国际客户的认可和尊重,唯有核心领先技术才能帮助全球的液晶显示产业提升这一关键微球材料的应用水平,帮助降低液晶面板的制造材料成本。
 

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