IDW '13成為走向顯示器新時代的轉(zhuǎn)折點(diǎn)

    2013年10月23～25日在太平洋橫濱國際會展中心舉行的顯示器展會“FPD International 2013”，以及12月4～6日在札幌會議中心舉行的顯示器國際會議“20th International Display Workshops（IDW '13）”匯集了顯示器領(lǐng)域的眾多專家學(xué)者，為各位與會者做了精彩的報告。此次介紹一下IDW '13的相關(guān)內(nèi)容。與上次一樣，作者仍為從液晶顯示器產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)始期開始就一直以技術(shù)人員的身份活躍于該領(lǐng)域的Tech and Biz公司的北原洋明。

    “International Display Workshop（IDW '13）”已經(jīng)迎來第20屆，除了發(fā)布最尖端技術(shù)之外，本屆會議還總結(jié)了顯示器的開發(fā)歷程，并討論了未來的發(fā)展方向。這些視點(diǎn)為明確目前的平板顯示器技術(shù)的地位并重新審視未來的發(fā)展方向創(chuàng)造了良機(jī)。盡管此次也能零星地聽到與液晶顯示器對比之后對有機(jī)EL顯示器的發(fā)展提出疑問的發(fā)言，但仍然讓人感覺到，通過回到顯示器技術(shù)的原點(diǎn)進(jìn)行思考，可以逐步分析出未來的發(fā)展方向。

    20年技術(shù)開發(fā)的重要性

    在會議首日的“Plenary Sessions”上，東京理科大學(xué)教授小林駿介發(fā)表了“20周年紀(jì)念演講”，首先介紹了在1994年的第一屆會議上精工愛普生（當(dāng)時）的大島弘之發(fā)表的低溫多晶硅（LTPS）內(nèi)容，然后依次介紹了支撐當(dāng)今顯示器的關(guān)鍵技術(shù)，最后還闡述了這些技術(shù)是以什么樣的形式遍地開花結(jié)果的。演講內(nèi)容也在會場內(nèi)的“20周年紀(jì)念展示”會場內(nèi)進(jìn)行了展示（圖1～圖8，部分展示內(nèi)容從略）。

    圖1 1994年精工愛普生（當(dāng)時）的大島弘之發(fā)表的低溫多晶硅（LTPS）論文。這項(xiàng)技術(shù)成了目前日本顯示器的基礎(chǔ)技術(shù)，也是現(xiàn)在用來實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)等超高精細(xì)顯示器的重要技術(shù)。（點(diǎn)擊放大）  

    圖2 1995年日立制作所（當(dāng)時）的近藤克己等人發(fā)表的IPS液晶論文。這是需要廣角的移動用顯示器不可缺少的技術(shù)，也是目前的液晶模式的主流技術(shù)。（點(diǎn)擊放大）

    圖3 1996年富士膠片的森裕行等人發(fā)表的廣角薄膜論文�？梢源蠓鶖U(kuò)大TN模式液晶的視角，被廣泛用于液晶顯示器等，為液晶產(chǎn)品市場的擴(kuò)大作出了貢獻(xiàn)。（點(diǎn)擊放大）  

    圖4 1997年富士通（當(dāng)時）的小池善郎及岡元健次等人發(fā)表的VA液晶論文。這是2000年代的大屏幕電視實(shí)現(xiàn)實(shí)用化不可缺少的技術(shù)，很多面板廠商通過采用這種方式實(shí)現(xiàn)了液晶電視的實(shí)用化。（點(diǎn)擊放大）

    從這些內(nèi)容來看，很多都是促進(jìn)目前主流的液晶顯示器的顯示性能獲得提高的成果，如果沒有這些研究，估計(jì)就不會有當(dāng)今的液晶顯示器。另外，有的論文開始涉及很多研究人員正在積極開發(fā)的有機(jī)EL及氧化物半導(dǎo)體TFT，希望今后這種顯示器也能像液晶顯示器一樣遍地開花。

    由部件和材料支撐的顯示器的“過去、現(xiàn)在和未來”

    圖5 1998年NHK的栗田泰市郎等人發(fā)表的液晶顯示器視頻顯示相關(guān)論文。分析了發(fā)光亮度峰值為保持型的液晶顯示器的視頻顯示模糊現(xiàn)象，對顯示特性的改善作出了貢獻(xiàn)。（點(diǎn)擊放大）  

    圖6 2001年索尼的湯本昭等人發(fā)表的有機(jī)EL論文。當(dāng)年設(shè)置了“有機(jī)EL研討會”，開始對有機(jī)EL開發(fā)進(jìn)行全面討論。（點(diǎn)擊放大）

    圖7 2002年東芝（當(dāng)時）的奧村治彥等人發(fā)表的液晶過激勵（Overdrive）技術(shù)論文。采用這項(xiàng)技術(shù)之后，液晶的視頻特性獲得大幅改善，液晶電視的性能明顯提高。（點(diǎn)擊放大）  

    圖8 2005年東京工業(yè)大學(xué)教授細(xì)野秀雄等人發(fā)表的氧化物半導(dǎo)體論文。將氧化物半導(dǎo)體應(yīng)用于TFT時的特性之高備受關(guān)注，很多研究人員進(jìn)行了相關(guān)研發(fā)，目前已開始走向?qū)嵱没�。（點(diǎn)擊放大）

    在“FPD Manufacturing, Materials and Components”的研討會“FMC1”及“FMC2”上，為了紀(jì)念展會迎來第20屆，多家企業(yè)和團(tuán)體圍繞“過去、現(xiàn)在和未來”（Past, Present, and Future）這一主題，針對支撐此前FPD技術(shù)進(jìn)步的主要部件和材料——光刻膠（英國AZ Electronic Materials，F(xiàn)MC1-2）、彩色濾光片（大日本印刷，F(xiàn)MC1-3）、光掩模（豪雅，F(xiàn)MC1-4）、偏光板（日東電工，F(xiàn)MC2-1）、光學(xué)薄膜（日本瑞翁，F(xiàn)MC2-2）、背照燈（美國Global Optical Solutions與歐姆龍，F(xiàn)MC2-3）、塑料薄膜的氣體透過性（明治大學(xué)，F(xiàn)MC2-4）發(fā)表了演講。這些演講通過回顧最近20年這些材料的進(jìn)步和對顯示器技術(shù)作出的貢獻(xiàn)，分析出了今后顯示器技術(shù)取得進(jìn)一步發(fā)展所需要的關(guān)鍵點(diǎn)。

    比如，最近20年內(nèi)顯示器在“大屏幕化”和“高精細(xì)化”方面取得了巨大進(jìn)步，同時光掩模也成了用來形成TFT電路的關(guān)鍵部件，除了掩模的大型化之外，還追求了掩模圖形的高精度化，而且用來削減工序的多色調(diào)掩模也逐步達(dá)到實(shí)用水平。對形成微細(xì)圖形十分重要的光刻膠方面，持續(xù)改進(jìn)了用來均勻形成微細(xì)圖形的光刻膠材料，同時還優(yōu)化了支持從i線曝光過渡至g線、h線曝光的材料，并提高了光刻膠的靈敏度。另外，有的企業(yè)還針對今后會繼續(xù)推進(jìn)的“高精細(xì)化”，提出了功能性掩模等解決方案。

    筆者此次還粗略地傾聽了其他主要部材——彩色濾光片、光學(xué)濾光片及背照燈等的演講，這些演講均讓人深刻地體會到，正是因?yàn)樗�有材料都取得了進(jìn)步，才得以實(shí)現(xiàn)目前的大屏幕高精細(xì)液晶顯示器。這些演講讓筆者再次認(rèn)識到，顯示器是由部件與材料等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)所支撐的產(chǎn)業(yè)。

    技術(shù)的開放性競爭促使技術(shù)快速發(fā)展

    通過傾聽本屆會議的演講，筆者再次認(rèn)識到，平板顯示器技術(shù)在短短20年內(nèi)取得了巨大進(jìn)步，同時也作為一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)快速擴(kuò)大，其原因在于技術(shù)的開放性競爭起到了重要作用。技術(shù)人員在國際會議上進(jìn)行交流時，應(yīng)該理解和尊重對方的技術(shù)，并自己開發(fā)出優(yōu)秀的技術(shù)，這一點(diǎn)非常重要。如果只是模仿先行企業(yè)的技術(shù)，就不會取得技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。

    同時，業(yè)界內(nèi)還有很多部件材料廠商及制造裝置廠商，這些企業(yè)是支撐顯示器的基礎(chǔ)，他們的持續(xù)性開發(fā)對技術(shù)發(fā)展起到了巨大作用。

    最近亞洲各地出現(xiàn)了制造開始分散、地區(qū)間競爭加劇、信息趨于本地化的傾向（參閱本站報道）。而且，各公司對外公開發(fā)布其開發(fā)內(nèi)容的情況也日益減少。盡管從企業(yè)競爭的角度來說理所當(dāng)然，但不可否認(rèn)的是，這會導(dǎo)致技術(shù)發(fā)展速度減慢。氧化物半導(dǎo)體TFT有望取代作為液晶之后的新一代顯示器而備受期待的有機(jī)EL、非晶硅（a-Si）及低溫多晶硅（LTPS），就連這種顯示器，筆者也感覺最近聽到的都是其課題方面的傳聞。

    液晶顯示器一枝獨(dú)秀是好還是壞

    在本屆會議上，筆者感覺人們對有機(jī)EL顯示器的熱情降溫了不少。兩年前，很多會議都會以實(shí)現(xiàn)50英寸以上大型有機(jī)EL電視為目標(biāo)發(fā)表演講及技術(shù)發(fā)布，這讓顯示器業(yè)界顯得生機(jī)勃勃。但在本屆會議上，連開發(fā)有機(jī)EL的面板廠商自己都指出這種面板很難實(shí)現(xiàn)大型化。會場內(nèi)的技術(shù)人員也表示，就算有機(jī)EL面板廠商涉足了作為當(dāng)前目標(biāo)的柔性有機(jī)EL制造業(yè)務(wù)，也很難實(shí)現(xiàn)大型化。另外，最近20年，液晶顯示器的性能明顯提高，顯示品質(zhì)也開始與有機(jī)EL同等，因此有意見稱，“液晶顯示器足以滿足需求”。總之，越來越多的觀點(diǎn)預(yù)測稱，“至少2020年之前液晶顯示器會保持絕對優(yōu)勢”。

    從技術(shù)角度來看，也許這種觀點(diǎn)是正確的。但站在產(chǎn)業(yè)角度來看的話，就會對其能否帶來滿意結(jié)果產(chǎn)生疑問。迄今為止，液晶顯示器在與PDP及有機(jī)EL等技術(shù)進(jìn)行激烈開發(fā)競爭的過程中，逐步磨練出了不斷進(jìn)步的優(yōu)秀技術(shù)。從商業(yè)角度來看，正因?yàn)椴粩鄤?chuàng)造出了新技術(shù)，才得以在價格劇烈下滑的業(yè)界內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了更高的附加值并保持了業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展。如果沒有技術(shù)競爭，而且技術(shù)不再進(jìn)步，會出現(xiàn)什么后果呢？恐怕只會剩下價格競爭了。這會導(dǎo)致液晶顯示器重蹈顯像管顯示器的覆轍。

    在篇首提到的“20周年紀(jì)念演講”中，小林教授的結(jié)束語是，“信息顯示器會永遠(yuǎn)發(fā)展下去，以后的20年也會有新的技術(shù)不斷誕生”。正如過去20年在IDW上發(fā)布的技術(shù)已成為當(dāng)今顯示器產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)一樣，筆者也非常希望今后也會從IDW誕生出更多技術(shù)來支撐未來的顯示器技術(shù)。為此，在IDW等開放型國際會議上，過去一直支撐顯示器技術(shù)的日本應(yīng)該繼續(xù)掌握主導(dǎo)權(quán)并引領(lǐng)該產(chǎn)業(yè)，這一點(diǎn)非常重要。（特約撰稿人：北原 洋明，Tech and Biz）