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【科普人物】怀揣几千块,勇闯“无人区”!20载耕耘成就世界领先
2022-01-05 浏览次数:

来源:中国科学报

作者:计红梅

 

OLED(有机发光二极管),一个显示领域的专业术语,随着这两年折叠屏手机、可卷曲电视逐渐上市而走进了公众的视野。

 

实际上,早在2014年诺贝尔物理学奖颁发给高效蓝色发光二极管LED)的发明人赤崎勇、天野弘和中村修二的时候,“OLED之父、香港科技大学教授邓青云就是当年化学奖的热门人选。虽然他遗憾错过,但OLED的重要性可见一斑。

 

曾几何时,缺芯少屏之痛困扰着我国电子产业。而今,经过20多年的努力,我国已成为全球最大的显示面板生产基地,OLED技术也多次实现产品商业化的全球领先,比如全球首款屏下摄像手机、全球首款144Hz刷新率手机、全球首款165Hz刷新率手机、全球首款环绕屏手机、全球首款柔性穿戴手机、全球首款透明A柱汽车等硬科技产品,以屏幕创新引领了终端产品创新。

 

中国已成为全球OLED显示的重要力量。而早在20年前,有个团队就前瞻性地判断,OLED具有可实现柔性显示、色彩更鲜艳等特点,拥有其他显示技术无法替代的独特优势,是未来新兴显示技术的主宰,也是显示领域必须发力的方向。

 

为此,他们从清华大学的实验室开始,踏上了艰难探索无人区的征程。

 

从清华实验室走出来的企业



光头强,一个颇有江湖意味的谑称,很难会和一位清华大学化学系毕业的博士关联起来。而且,这位博士还是清华大学邱勇院士的第一个博士生。

 

而今已是维信诺科技股份有限公司董事长、总裁的张德强回忆:“20061228日,邱勇老师(维信诺创始人)正式确定让我去做市场。当时激情勃发,我就去剃了个光头,效仿先贤事业不成、誓不蓄发。

 

而之所以效仿先贤,张德强解释说,不知是不是出于巧合,全世界知名的OLED研究小组里都有一个光头,例如日本山形大学的城户淳二教授就是OLED界的光头典范。

 

大家开玩笑说,要把OLED做好,团队里怕是必须有一个光头,我年轻,那就我来光头吧。张德强笑着说:我的头型比较圆,也比较适合光头这个发型。

 

1991年,还是青葱少年的张德强来到清华大学,入读化学系。1996年,他追随导师,加入了清华大学OLED项目小组。

 

从此,和一群志同道合的人一起推动OLED实现产业化,就成了他的梦想。为了实现这个梦想,他在本科至博土阶段,两次放弃成为公务员的机会,毅然投入到OLED研发当中。

 

彼时,距离1987年邓青云发现OLED双层器件结构还不到10年,全球研发OLED的热潮方兴未艾。就显示领域而言,项目组坚信,任何一个产业升级都一定要有外界条件,或者是该行业技术出现了重大突破,或者是装备工艺出现了重大调整,才可能有技术的杠杆使这一产业进行升级。而OLED就是这样的机会

 

创建初期,项目组只有学校特批的几千块经费,即便困窘若此,他们仍然抱持着这样的信念:一定要把OLED产业化,要产业报国2001年,为了专门进行生产工艺技术的开发和生产线的设计与建设,他们成立了维信诺公司。

 

“2001127日,那一天,节气是大雪,天气是瑞雪,维信诺正式成立。我们亲眼见证了这颗希望的种子终于破土而出,循着自主创新的方向,萌发生长。创始团队成员之一、维信诺科技股份有限公司联席总裁严若媛回忆。

 

 “风景这边独好”



2018年以来,卡脖子技术一词成为网络热词,我国一些关键领域核心技术缺失的问题引发广泛关注。而早在20年前维信诺创业之初,他们就决定走一条从无到有的自主创新之路。

 

2000年左右,第一代显示技术CRT(阴极射线管)还是显示行业的主流,而OLED则基本处于刚刚开始产品化的状态。那时,外界很多人对中国是否有能力将OLED产业化,以及OLED是否会成为下一代显示技术充满质疑。在这样的情形下,维信诺仍坚信:要把中国的OLED做到产业化,走到世界前列。要用我们的努力去证明,创新虽然很难,但中国人是可以的!

 

2007年前后,全球OLED行业进入低谷,局势动荡,80%以上的相关企业退出,业内看到的多是危机和风险。而维信诺也面临着内忧外患的双重压力:于外,外界对自主创新的道路纷纷存有怀疑,当时的股东也建议放缓进度;于内,团队内部开始动摇,有人提出或许我们可以选择更加容易的其他产业方向。就在这个时候,维信诺进行了关于珠穆朗玛峰南坡与北坡的讨论。

 

珠穆朗玛峰有南坡和北坡,从不同的方向攀登上去都是成功的,可是南坡和北坡路过的风景和境界却是不同。北坡更难,但风景却更加独特,雄伟壮阔。讨论过后,维信诺团队达成共识,OLED之路虽然荆棘丛生,但它具备独特的市场优势。

 

志在引领科技创新的他们,最终选择了艰难的北坡,希望可以让世界看到显示业界的中国式创新符号。由此,维信诺OLED的产业化之路也得以继续。十几年过去,我们用事实证明,当时的选择是正确的——‘风景这边独好严若媛说。

 

有人说我们很傻,条件那么差,还那么努力地干,我们觉得这是一种精神追求。我们渴望的是最顶尖的那条路。张德强道出了维信诺人的心声。

 

OLED依据驱动方式的不同,可分为PMOLED(无源驱动OLED)和AMOLED(有源驱动OLED),前者产业化相对容易,后者更难。

 

因此,在2008年实现了PMOLED量产后,2009年,维信诺就开始进行AMOLED的技术开发、中试和量产工艺集成;2012年维信诺在PMOLED产品出货量跃居全球第一后,又再度发力AMOLED量产线建设,它也是当前业界比拼的重点。

 

20年,维信诺从北京出发,在昆山、固安、霸州、合肥、广州落地生根,推动产业向集群化发展。张德强也奔波于全国各地,和维信诺人见证了一个又一个奇迹。

 

2002 1月,中国大陆第OLED中试生产线建成运行;

 

200810月,中国大陆第一条PMOLED大规模生产线投产;

 

201412月,中国大陆第一条专业5.5AMOLED大规模生产线在昆山建成;

 

20185月,国内首条第六代全柔AMOLED生产线在河北固安启动运行;

 

202012月,又一条第六代AMOLED生产线在安徽合肥点亮;同月维信诺(广州)全柔AMOLED模组生产线点亮;

 

20218月,可提供高端柔性定制产品的维信诺(合肥)第六代全柔AMOLED生产线实现量产交付;

 

……

 

在此基础上,维信诺在柔性AMOLED技术等技术前沿地带还成功创造了多项世界第一,包括全球首款AMOLED全卷曲显示屏、全球首款任意弯折柔性屏全模组等柔性产品,最小弯折半径可达到1.6毫米,屡次突破柔性显示折叠技术边界。他们还负责制定2项柔性显示国际标准,成为制定国际标准的中国企业,柔性OLED技术达到世界领先水平。

 

“从基础研究到中试到量产”



总结过去20年维信诺科技成果转化的独有模式,张德强认为是始终坚持以量产为导向的从基础研究到中试研发到量产的创新机制

 

之所以如此,维信诺认为,只有通过基础研究掌握技术原理,再到中试研发验证技术,之后再运用到量产,环环相扣,才能确保OLED产业化工作顺利开展。同时,以应用和市场为导向来确定基础研究的方向,也有助于提高成果的指向性和成果转化的成功率。

 

从创业之初,我们就一直秉承着用创新推动OLED产业化的梦想。20年过去了,最初的40多个人现在还有20多个人在公司工作,其中有些人已经是高管,有些人是普通的工程师,勤勤恳恳做着创新。张德强认为,维信诺之所以能够成功,跟团队20年来一直坚持这一理念有很大关系。

 

然而,这条路一路走来谈何容易。在维信诺科技股份有限公司副总裁孙铁朋的记忆中,就有过几度生死考验

 

对于2015年的历劫,孙铁朋至今记忆犹新。当时,从接到项目需求,到2015年将验收交付,经历了几年的时间,期间已经是排除了许多艰难险阻。然而,就在项目进入定型阶段,客户提高了参数要求,而且还是个看起来不可能完成的目标。

 

面对新的参数要求,团队曾觉得有可能会退出这场角逐,因为当时还有其他类型的显示产品也在博弈中,谁达到标准,谁就能胜出。

 

但是,如果这个项目放弃了,项目团队就将面临解散。就这样,每天六七个方案,十个无眠无休连轴转的日日夜夜,维信诺终于将OLED产品性能提升到满足客户要求的水准,将更高规格的产品交付到市场应用中。

 

我们成功了!团队成员相拥在起,每个人都流了泪。孙铁朋回忆说:面临生死的时候,我们才知道自己有多强大,面临生死的时候我们才能成长。正是无数次经历过这样的生死考验,维信诺才更加坚定了自己的信念。

 

对此,中国光学光电子行业协会液晶分会常务副理事长兼秘书长梁新清的评价是:维信诺能在20年前就超前预测并决定发展OLED,令人敬佩。特别是这个团队这么多年来一直都抱持着自己的初心,保持与世界先进水平同步研发的节奏,最终靠自主创新实现了高水平的自立自强,这种精神可能和其他面板企业是有区别的。

 

瞄准下一个“卡脖子”问题



在维信诺等企业的努力下,中国力量在世界OLED舞台上的重要性日益显现。据市场研究机构Omdia预计,到2022年,AMOLED产业领域中国制造商市场份额将从2017年的5%增至2022年的26%

 

维信诺持续筑牢AMOLED小尺寸优势,拓展中尺寸AMOLED领域,与此同时,又瞄准了下一个目标。

 

一个是显示领域正在冉冉升起的新星”——MicroLED技术。作为新一代半导体显示技术,MicroLED以高亮度、高对比度、低功耗等优点而备受关注,特别在超大屏和可穿戴领域有庞大的市场潜力,可能成为下一个万亿美元的新市场。

 

而且,受技术发展水平所限,MicroLED产品在市场上并未普及,如今正处于培育起步阶段,国内与国际的发展水平几乎处于同一水平线,相同的起点给了中国企业弯道超车的机会。

 

维信诺也对这一新技术方向进行了积极布局。据介绍,该公司参股设立的成都辰显光电已建成MicroLED中试线,完成了工艺全线打通,并于20217月下旬实现了首个像素密度326PPI1.84英寸MicroLED穿戴样品流片点亮。

 

在张德强看来,无论是OLED还是MicroLED,新兴显示产业领域依然还有很多技术问题需要解决。就大尺寸而言, OLEDMicroLED技术都有机会满足消费者对这一维度的产品期待,因此,新赛道必须要提前布局,而且这一布局未来有望进一步丰富公司的产品结构

 

另一个则是新兴显示产业生态圈建设。

 

维信诺看到,相较于面板产业的成绩,显示行业上游材料与设备的国产化总体配套能力仍显不足。而产业的安全需要国产化材料、设备的完整配套,任何一环的缺失都将有可能成为行业安全的重大隐患。

 

为此,维信诺近日联合合肥晶合、弘信电子等厂商及产业专家联合发起倡议,希望有序带动上游材料、设备,下游终端等行业与新兴显示产业合作,引领产业链上下游、科研院所、大中小企业共同提升创新能力,打造并持续完善产业生态圈,为中国新兴显示行业高质量发展提供支撑,为全球电子信息产业健康发展提供支持。

 

实际上,这也是此前维信诺从PMOLEDAMOLED一直在努力的方向。在OLED产业早期阶段,维信诺率先导入和扶持国内关键材料和设备厂商,最终实现PMOLED国产化率超过90%

 

而在柔性AMOLED阶段,维信诺则秉着承上启下的原则,致力于发挥协同创新的牵引能力:承上即与上游供应链合作,打造最具创新牵引能力、最优成本竞争能力、最强供应安全保障能力的供应链体系;启下则通过与终端厂商合作去判断市场需求、抢占以技术拓市场的先发优势,不断提升产品工艺进步和关键技术突破,实现了全球首款屏下摄像手机、全球首款环绕屏手机、全球最高刷新率手机、全球首款柔性穿戴手机等诸多全球首发创新产品,并在关键创新技术专利与标准上联动终端客户进行卡位与布局。

 

自信源于实力。面对未来,张德强毫不讳言维信诺的野心。他希望,未来5年,维信诺能够做到大中小尺寸产品能力全领域覆盖,OLED面板出货量可以位居全球前三。而通过未来10年的努力,维信诺将成为全球新兴显示行业的领导者。