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2020年中國新型顯示材料整體市場規(guī)模1288億元，但數(shù)據(jù)的背后，卻隱藏著我國從顯示大國向顯示強國轉變過程中必須跨越的“鴻溝”。我國新型顯示產(chǎn)業(yè)上游的濕化學品、電子氣體、靶材、液晶材料等已經(jīng)具備一定規(guī)模，玻璃、偏光片有望快速提升，OLED材料、掩膜版、光刻膠則需要進一步補強。
圖為阜陽欣奕華材料科技有限公司的顯示光刻膠產(chǎn)品
OLED材料受制于核心專利短缺
據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年，全球OLED材料市場規(guī)模預計為33.6億美元。市場主要被美、日、韓、德等海外企業(yè)壟斷，主要廠商包括日本出光興產(chǎn)、德國默克、美國UDC、陶氏化學、住友化學等，市場集中度較高。國內(nèi)OLED材料尚處起步發(fā)展階段，以鼎材科技、奧萊德、三月科技、阿格瑞等企業(yè)為主。
據(jù)記者了解，OLED材料的開發(fā)具有研發(fā)周期長、投入大的特點，國外材料廠很多都是化工行業(yè)龍頭，OLED業(yè)務模塊只占其中很小一部分，資金及可利用的資源很多。而國內(nèi)材料廠大部分都是規(guī)模較小的企業(yè)，前期資金的投入如無成果產(chǎn)出，會讓企業(yè)舉步維艱，很難保證材料更替的持續(xù)性。以直接決定OLED 面板的顯示效果和使用壽命的發(fā)光層材料為例，經(jīng)歷了能量利用效率較低的熒光材料，第二代成本較高的重金屬配合物為代表的磷光材料，發(fā)展到現(xiàn)在，第三代材料是熱活化延遲熒光材料（TADF）剛剛起步，目前處于研發(fā)階段。
四川阿格瑞公司負責人在接受《中國電子報》記者采訪時表示，由于前期國外材料廠核心專利形成專利壟斷，國內(nèi)廠商很難找到突破點進行有效專利布局，研發(fā)速度和成功率相對落后。
四川阿格瑞公司擁有生產(chǎn)OLED材料的能力，一直深耕磷光發(fā)光材料，擁有OLED磷光材料的系列核心專利，另外在空穴傳輸材料、藍光材料、金屬TADF上也具備一定競爭優(yōu)勢。公司除了持續(xù)研發(fā)蒸鍍用OLED材料，也提前布局溶液型OLED材料。
此外，國內(nèi)面板廠目前還屬于技術爬坡階段，在OLED材料選用上存在某種程度的國外材料依賴性，因此暫時也很難做到像韓國一樣對本土材料廠有那么強的技術支持和市場扶持力度。
中國電子材料行業(yè)協(xié)會常務副秘書長魯瑾告訴《中國電子報》記者，隨著有機發(fā)光材料終端產(chǎn)品的國外部分核心專利陸續(xù)到期，降低專利門檻，將吸引更多國內(nèi)企業(yè)的進入，下游面板廠商也開始向上游進行業(yè)務布局，OLED材料市場的競爭恐將加劇。
高精度掩膜版全部依賴進口
類似于傳統(tǒng)照相機的底片，高精度掩膜版是生產(chǎn)AMOLED及高分辨率TFT-LCD顯示屏的關鍵材料。隨著手機、平板電腦等移動終端向著更高清、色彩度更飽和、更輕薄化發(fā)展，平板顯示光掩膜版的半導體層、光刻分辨率、最小過孔、CD均勻性、套合精度、缺陷大小、潔凈度面臨更高的技術要求。同時，電視大屏化發(fā)展和世代線的逐步增長決定了掩膜版的尺寸趨于大型化。當下，市場對高精度、大尺寸的掩膜版需求大幅增加。
Omdia數(shù)據(jù)預計，2025年我國顯示面板用光掩膜版市場規(guī)模將增長至113億元。據(jù)魯瑾介紹，全球前八大平板顯示用掩膜版廠商，有七家為國外廠商，分別為日本SKE、HOYA，韓國LG-IT，美國PKL，日本DNP，韓國三星以及日本TOPPAN，中國大陸的清溢光電位列第六位。
魯瑾強調(diào)，國內(nèi)產(chǎn)品在中高端掩膜版的市占率較低，明顯低于國外廠商，G8.5代以上及AMOLED用FMM（精密金屬掩膜版）及原料基板目前仍是國內(nèi)行業(yè)短板。
清溢光電公司負責人在接受《中國電子報》記者采訪時表示，半導體芯片和平板顯示用掩膜版行業(yè)目前的國產(chǎn)化率還比較低。
據(jù)記者了解，清溢光電合肥工廠聚焦中高精度AMOLED/LTPS用掩膜版，以滿足中高端面板制造需求，隨著合肥工廠逐步實現(xiàn)量產(chǎn)，未來市場占有率有望提升至整個國內(nèi)份額的20%-30%。合肥工廠目前已經(jīng)進行了涂膠線的布局，已經(jīng)在一些高精度的掩膜版產(chǎn)品量產(chǎn)供應，打造競爭優(yōu)勢。
不過掩膜版是一個資金和技術雙密集的行業(yè)，主要設備和原材料都需要從國外進口。雖然清溢光電是掩膜版行業(yè)中為數(shù)不多的具備修補、測量及貼膜等后段設備制作能力的企業(yè)，但高端的光刻及檢查等設備國內(nèi)還與國外有較大差距。
根據(jù)清溢光電方面介紹，在技術方面，國內(nèi)的掩膜版產(chǎn)業(yè)起步較晚，通過十多年的追趕和沉淀，與國際前沿基本站在了同一起跑線，要超越還要更加努力。目前最大的難點是原材料供應方面特別是高端材料全部依賴進口，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀短期內(nèi)難以突破。
光刻膠依舊是日韓企業(yè)的天下
面板行業(yè)的光刻膠分為正膠跟負膠，正膠作為抗刻蝕層起到保護襯底表面的作用，負膠也叫彩膠主要用于制作彩色濾光片，從而形成彩色顯示畫面。
中國電子材料行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)TFT-LCD用光刻膠總體市場需求2.27萬噸。CINNO Research預測，2021年中國大陸整體面板用光刻膠需求量在4.8萬噸，同比增長將達約16%。目前中國大陸市場九成以上的光刻膠用量仍為液晶面板生產(chǎn)所需，隨著OLED產(chǎn)能規(guī)模的擴增，預計至2025年OLED光刻膠用量比重將增至約20%。
光刻膠依舊是日韓企業(yè)的天下。據(jù)了解，光刻膠的主要生產(chǎn)廠商包括住友化學、JSR、LG化學等。不過近幾年隨著國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過技術轉移或者自行研發(fā)的方式，國內(nèi)企業(yè)例如欣奕華、鼎材科技等正在加速發(fā)展。
其中，阜陽欣奕華顯示負性光刻膠已累計出貨超過3000噸，成為中國大陸地區(qū)出貨量最高的顯示光刻膠頭部企業(yè)。阜陽欣奕華方面在接受《中國電子報》記者采訪時表示，光刻膠的壁壘主要在于驗證周期長，成本高，面板廠產(chǎn)能緊張且測試成本高，驗證往往需要一兩年時間，技術壁壘高，被國外巨頭壟斷，國內(nèi)缺乏高端研發(fā)人才。
據(jù)了解，欣奕華新開發(fā)的低溫光刻膠產(chǎn)品可應用于OLED、AR/VR顯示等領域，能滿足目前所有PPI使用，可適應折疊、卷軸、AR/VR等多種形態(tài)變化的應用場景，實現(xiàn)了光刻膠材料應用領域的創(chuàng)新突破，屬于國內(nèi)首創(chuàng)。
魯瑾表示，光刻膠整體仍高度依賴進口，亟需解決原材料問題、生產(chǎn)工藝與工程化、產(chǎn)品質量控制技術。低溫光刻膠可替代OLED用圓偏光片，助力OLED技術發(fā)展，有望成為新的光刻膠增長點。
做到“好材好用”有多難
近年來，我國新型顯示產(chǎn)業(yè)取得了關鍵材料不斷突破、產(chǎn)業(yè)集聚不斷加速、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷提升的革命性轉變，但關鍵顯示材料主要依賴進口、材料對技術與產(chǎn)業(yè)支撐引領性明顯不足。
高端產(chǎn)品技術、核心專利、精細化加工能力、關鍵原材料卡住了顯示產(chǎn)業(yè)上游的脖子。TCL華星表示，顯示行業(yè)上游原材料的核心問題主要是高端產(chǎn)品技術累積不足；核心專利短缺，例如OLED發(fā)光材料等；精細化加工能力欠缺，如OLED升華提純技術等；關鍵原材料短缺，例如光刻膠的色漿/樹脂，高精度金屬掩模板的超薄Invar合金等。
這些問題的解決都需要我國在關鍵顯示材料加快發(fā)展，盡快打通堵點，解決“卡脖子”問題。包括專利技術上要研發(fā)高效、儲備充足，工藝匹配上要磨合工藝、縮短試生產(chǎn)周期，量產(chǎn)穩(wěn)定上要規(guī)模匹配和質量穩(wěn)定等。
中國工程院院士彭壽表示，我國關鍵顯示材料應突出“三用”發(fā)展。
一是強化原創(chuàng)性技術攻關，實現(xiàn)“有好材用”，高標準高要求布局建設光電材料國家新型研發(fā)機構，圍繞大尺寸液晶顯示、OLED、硅基微顯示等加大力度部署一批戰(zhàn)略性材料攻關項目，圍繞量子點顯示、元宇宙等積極布局一批儲備性材料攻關項目，通過應用基礎研究倒逼基礎研究，通過基礎研究引領應用基礎研究，打造顯示材料原創(chuàng)技術策源地，實現(xiàn)系列關鍵顯示材料的自主供應。
二是強化生態(tài)性機制創(chuàng)新，實現(xiàn)“好材敢用”，由“材料”向“產(chǎn)品”的轉變是一個系統(tǒng)性工程，重大材料與裝備創(chuàng)新應探索新型合作模式，構建上下游企業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體，通過優(yōu)先導入、合理利益分享機制等加速實現(xiàn)首批次材料、首臺套裝備的導入應用與國產(chǎn)化替代，推動創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的全產(chǎn)業(yè)鏈深度融合，打通從科技強到企業(yè)強、產(chǎn)業(yè)強、經(jīng)濟強的通道。
三是強化開放性市場競爭，實現(xiàn)“好材好用”，加速推動雙循環(huán)是產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展的重要標志，我國顯示材料發(fā)展要立足中國看世界、立足世界看中國，加快實施知識產(chǎn)權戰(zhàn)略，圍繞“卡脖子”顯示材料與產(chǎn)品進行全球專利布局，鼓勵國內(nèi)開通專利、發(fā)明、標準的綠色通道，營造公平、公正、公開的國際化創(chuàng)新競爭環(huán)境，讓中國“硬核科技力量”真正轉化為核心競爭力與生態(tài)主導力。
作者丨盧夢琪
編輯丨連曉東
美編丨馬利亞
