构建技术创新体系共建产业生态集聚圈

2018-02-23 11:25付东
中国工业和信息化 2018年12期
关键词:柔性印刷制造业

付东

创新中心通过强强联合,形成了从基础到应用及成果转化的完整的印刷及柔性显示技术创新体系,以开放共享的精神进行联合攻关,攻克印刷及柔性显示产业的前沿与共性关键技术,转移并扩散重大科技成果,以创新型的技术输出,孵化一批创新型的显示企业,形成竞争力较强的创新型产业群体,成为重大共性关键技术的供给源头。

“人类与动物的最大区别就是制造工具和使用工具”,从茹毛饮血到刀耕火种,再到植杖荷锄,直至蒸汽电动,人类发展的历史就是生产力的发展进化史,而生产力更新迭代来自于创新,创新自始至终都是人类发展历史的不竭动力。而时至今日的市场经济时代和信息技术时代,创新的模式也将面临转型升级,原有的单线式创新已不能适应当今的复杂环境,唯有建立多元主体共同参与的协同创新模式才是企业取得竞争优势的关键。

历史使命下诞生

时代要求。制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。目前,与世界先进水平相比,我国制造业仍然大而不强,在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面差距明显,转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。建设制造强国,落实创新驱动发展战略是关键;落实创新驱动战略,加快建设完善以企业为主体、市场为导向、政产学研用相结合的制造业创新体系是关键;建设完善制造业创新体系,关键是加快制造业创新中心建设。

国家决策。国家决策与时代发展的要求不谋而合,中國制造强国战略提出,围绕制造业重大共性需求,采取政府与社会合作、政产学研用产业创新战略联盟等新机制新模式,形成一批制造业创新中心(工业技术研究基地),开展关键共性重大技术研究和产业化应用示范;并明确:到2020年,重点形成15家左右制造业创新中心(工业技术研究基地),力争到2025年形成40家左右制造业创新中心(工业技术研究基地)。可见,制造业创新中心作为国家制造业创新体系的核心节点,其建设对于国家制造业创新体系的完善乃至创新驱动发展战略的实施至关重要。在此背景下,国家印刷及柔性显示创新中心应运而生。

企业自觉。企业是市场最灵敏的神经,而企业决策者像企业最敏感的触角,对市场动向有着领先常人的认知,企业对市场要求作出了迅速和积极的回应。2014年12月,广东聚华印刷显示技术有限公司(以下称聚华)在广州开发区注册成立,注册资本1亿元,股东是TCL集团下属子公司深圳华星光电技术有限公司。对于变化莫测、波诡云谲的显示行业市场,一个不起眼公司的成立确实是一件不足挂齿的小事儿;2015年,天马微电子股份有限公司出资认购聚华34%的股权;随后,中电熊猫、华南理工大学、福州大学、华中科技大学、中科院物构所陆续入股聚华。至此,聚华的股东囊括了国内四大显示龙头之三,除了行业优势企业,聚华股东还包含国内知名高校和科研院所,目前还在积极吸引投融资机构加入。

挂牌启动。光是从股东结构上看,聚华明显有别于市场上其他的经营企业。从机制上看,聚华不是一般意义上的公司,而是印刷显示创新开发平台的载体,它是中国显示行业从CRT时代以来,第一次以资本为纽带形成的法人实体研发公共开放平台(企业是以资金入股,高校以技术入股)。它按照“面向市场、校企联合、政府引导、整合资源、实现共赢”的思路,为行业提供开放式的技术研究平台和测试平台,促进印刷显示行业的技术进步,带动印刷显示产业生态的形成。协同创新是它最突出的特点,而这点正好符合了国家制造业创新中心的特质。可以说,在市场环境中诞生并成长的聚华,出落成了国家制造业创新中心的模样。

2018年1月9日,国家印刷及柔性显示创新中心启动会在广州举行。广东省省长马兴瑞、工业和信息化部副部长罗文、广东省副省长袁宝成、广州市市长温国辉出席并为创新中心揭牌。国家印刷及柔性显示创新中心是广东省首家获批的国家制造业创新中心,也是全国显示领域唯一一家国家级制造业创新中心。创新中心站在制造强国的高度,汇聚创新资源,面向印刷显示器件与材料创新发展的重大需求,以关键共性技术研发供给、转移扩散和首次商业化为目标,建设印刷与柔性显示技术集成与研发公共开放平台,打造印刷显示产业生态聚集圈,努力将印刷及柔性显示创新中心打造成新型显示行业领域的创新高地。

市场环境中成长

运营思想。创新中心运营的指导思想是,以资本为纽带,以非营利为宗旨,以企业法人为实体,按照市场原则运营,打造印刷及柔性显示中试线 ,为上下游企业提供技术支持,成为中国印刷及柔性显示行业核心技术的供给源头。

创新中心将完成三个转变:使中国的显示技术实现从跟随到原创再到引领的转变,实现从联盟为核心到联合入股法人实体为核心的运作模式的转变,实现从单一产品到产业链一体化协同创新的转变。

运营模式。创新中心按市场化法则运营,运营收入主要来源有:技术转让、产业孵化、平台技术服务、知识产权收益等,并配套相应的激励机制。创新中心可实现具有自我造血功能的可持续发展。

围绕创新中心,相关单位分为四个层级:股东单位、联盟成员单位、联合实验室单位、其他合作单位。“创新中心”将依据印刷及柔性显示战略规划,组织四个层级单位,充分利用各单位优势与资源,开展协同创新。

成员队伍。目前,创新中心的成员单位涵盖了国内显示领域各大优势企业、高等院校、科研院所等20多家单位。具体包括:广东聚华、深圳华星、上海天马、中电熊猫、华南理工大学、武汉华中科技、福州大学、中科院福建物构所、广东粤财基金、TCL集团、广州新视界、广州华睿、华南师范、工信部电子五所、中山大学、上海交大、浙江大学、纳晶科技、广东普加福、深圳TCL工研院、深圳国华光电、复旦大学、上海大学、东南大学、南方科技大学、北京大学深研院、中科院长春应化所、中科院苏州纳米研究所、中科院深圳先进技术研究院等。

产业链合作。创新中心现已与美国杜邦、住友化学、德国默克、日产化学、美国Kateeva、日本爱发科、韩国JUSUNG、Orbotech等世界顶尖上游企业签订了战略合作协议,成立联合实验室,共建印刷显示产业生态聚集圈。创新中心规模的扩大及影响力的不断提升,正在吸引世界上更多显示领域的上下游优势企业来围绕印刷显示这个新兴技术方向进行合作。广东聚华作为创新中心的依托单位,与香港大学展开深度的技术合作,在聚华平台上推动新型可溶性发光材料的开发和产业化验证,打破国外对于OLED发光材料的技术垄断,2017年8月,双方联合建成新型印刷显示OLED材料与技术联合实验室;同时也与国内主要的量子点材料开发厂家开展高性能量子点和纳米粒子墨水及QLED打印技术合作,将有力推动QLED技术产业化进程。

不懈探索中收获

印刷显示公共研发平台落成

2017年11月,聚华印刷显示公共平台落成,这标志着创新中心建设取得了阶段性成果,为我国攻克印刷显示核心关键技术、建立印刷及柔性显示产業生态聚集圈奠定了扎实基础,是中国显示产业的重要里程碑。该平台研发中心大楼面积2.3万平方米,其中无尘车间1万平方米,层高10米。涵括100mm×100mm旋涂/干燥/蒸镀/封装平台,200mm×200mm喷墨印刷/干燥/烘烤/蒸镀/封装平台(2套),G4.5代喷墨印刷平台,G4.5柔性薄膜封装平台等,其中G4.5平台已初步具备印刷显示面板技术开发能力。

成功点亮31英寸全高清印刷OLED显示屏

基于G4.5平台,打通印刷/干燥/成膜、蒸镀及封装个技术环节。成功制作并点亮了31英寸全高清印刷OLED显示屏,其亮度超过250nit,白场均匀性大于83%,显示效果良好。在31英寸FHD印刷AM-OLED显示技术开发期间,集中精力攻克了以下各技术要点:

Mura free技术开发。通过技术攻坚发现各工艺阶段产生Mura的机理(如打印mura、成膜mura等),并通过提升nozzle mixing, 优化打印时墨滴着弹精度,改善像素内成膜均匀性以及面内像素间成膜均匀性等,从而克服印刷显示Mura问题,实现了优异的显示均匀性,全高清样机显示均匀性超过83%,达到并超过显示标准(>75%)。

高效率OLED器件技术。通过不断的器件结构开发与优化,结合器件工艺技术,开发出适合聚华自身工艺需求的印刷OLED器件结构,使其具备优异的发光效率,特别是在蓝光器件效率及寿命方面获得突破,蓝光器件寿命LT95超过300小时。

通过上述技术攻关,获得性能优异的31英寸印刷AM-OLED显示样机,其具体参数如下:白场亮度>250nit、白场均匀性>83%、白场色偏Δ u' v'< 0.017、对比度> 367000∶1、可视角(35°)亮度> 95.2%,红、绿、蓝发光性能。

成功实现超高分辨率印刷AM-OLED显示原理样机开发

与天马集团合作,开发小尺寸、超高分辨率印刷显示AM-OLED样机,该项目由天马提供LTPS-TFT基板,采用特殊的像素设计、全新的驱动方式及先进的补偿技术,基于该LTPS-TFT基板,创新中心成功实现超高分辨率印刷AM-OLED显示原理样机开发。

样机开发过程中,采用了大量新工艺技术,大大提高了印刷设备的打印精度,降低了高分辨打印工程中墨滴偏移的风险,解决了墨滴之间融合的问题,通过新工艺及新器件结构调整,在保证高分辨打印稳定性的同时,使得打印器件具备最佳开口率,从而获得最佳的显示效果。

该样机尺寸为5英寸,采用LTPS-TFT背板、顶发射器件结构,开口率接近60%,其分辨率达到400ppi(像素1728×972),是至今报道采用印刷技术完成的最高分辨率显示器件,亮度可达到300nit以上,对比度也超过了100000∶1,显示效果优异;同时,该超高分辨率的顶发射原理样机具备优异的光电特性,其红光效率达到21.6Cd/A,绿光效率达到70Cd/A以上,蓝光效率达到4.2Cd/A。

创新中心通过强强联合,形成一个从基础到应用及成果转化完整的印刷及柔性显示技术创新体系,以开放共享的精神进行联合攻关,攻克印刷及柔性显示产业的前沿与共性关键技术,转移并扩散重大科技成果,以创新型的技术输出,孵化一批创新型的显示企业,形成强有力竞争的创新型产业群体,成为重大共性关键技术的供给源头、区域产业集聚发展的创新高地,最终实现我国显示产业由大到强、从跟随到引领的转变与超越。

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