在全球液晶面板产线上,搭载国产液晶材料的显示屏正源源不断地下线:在我国液晶材料龙头厂商石家庄诚志永华显示材料有限公司(以下简称“诚志永华”)的实验室里,最新液晶分子结构组合正在酝酿;在车载显示领域,具备宽温域特性的液晶技术成为不可替代的材料选择;在AR/VR领域,高折射率液晶材料大幅降低设备重量;在智能调光领域,液晶聚合物正在建筑玻璃、汽车天幕等场景中得到应用;在柔性显示方面,液晶与柔性基板的结合催生了可变形电子产品……种种液晶材料显示出蓬勃的生命力。
打破垄断格局
LCD是技术最成熟、性能最可靠、成本最可控、应用最广泛的显示技术。短时间内,其他显示技术还很难替代LCD的供给地位。作为核心材料的液晶市场前景依然广阔。
市场数据给出了最有力的佐证:从产能来看,截至2024年,全球LCD显示面板产能约为2.6亿平方米,增速保持在4%左右。预计2025年全球LCD显示面板产量约为2.7亿平方米。由于混合液晶材料运用于生产液晶显示面板,且每平方米液晶显示面板的混合液晶材料用量存在固定的比例关系,即每平方米液晶显示面板使用的混合液晶材料约为4g左右。以2.7亿平方米的产能测算,预计2025年全球混合液晶材料需求量将超过1000吨。
液晶材料前景广阔,但在过去很长一段时间内,我国作为液晶面板第一大生产国和需求国却在该环节受制于人。近年来,以诚志永华为代表的本土企业,通过自主创新逐步打破了垄断格局。
诚志永华的前身是清华大学液晶材料实验室,早在上世纪80年代就开始国产液晶材料的研发。发展10余年后,我国液晶材料产业仍以低端TN(扭曲向列型)为主,高端TFT液晶几乎全部依赖德国默克、日本JNC和DIC等国际材料商。
转折点出现在2010年后。随着我国京东方、华星光电等面板厂商崛起,国产液晶材料迎来发展机遇。诚志永华在母公司诚志股份的支持下,加速完成在液晶材料领域的技术研发与市场拓展,并成功攻克了TFT液晶材料的核心技术,成为我国首个打破国外垄断的企业。此后,诚志永华在该领域的发展节奏逐渐加快。
“2011年,企业掌握的单体液晶只有1800多种,而现在,企业材料库内积累了2900多种单体液晶。算下来,平均每周至少合成1种新的单体。”诚志永华副总经理温刚向《中国电子报》记者介绍说,这种在基础材料上的持续积累,为诚志永华的技术突破奠定了坚实基础。
近年来,诚志永华仅是TFT-LCD液晶材料就推出160多个系列,这些产品解决了400多类关键技术问题,成功将车载液晶材料、超高清液晶材料等产品导入市场。
攻下液晶“高地”
我国在液晶材料领域虽已取得显著突破,但行业竞争仍在加剧。其中,高端液晶是我国必须攻下的“高地”。而要实现这一目标,首先要“渡过”液晶行业的“护城河”——专利。
诚志永华研发负责人贠国良表示,液晶材料的技术壁垒极高,默克公司之所以长期占据主导地位,正是因其掌握着大量的核心专利。中国企业若想进入高端市场,往往面临高昂的专利授权费用或技术封锁。
2024年,通过一笔影响深远的跨国专利收购案——收购日本DIC株式会社的1183项液晶材料专利,诚志股份帮助诚志永华构建了1600余件专利的领先优势,巩固其在全球TN/STN混合液晶材料市场的龙头地位,实现了中国液晶产业的再一次飞跃。
“DIC的专利涵盖了负性液晶等多个关键领域,平均到期时间为2034年,这对我们的技术储备和市场拓展至关重要。”贠国良表示。负性液晶因高穿透率、高对比度等优势,正逐渐成为高端显示面板的主流材料,而此次收购使诚志永华在这一领域的技术实力大幅提升。
至此,诚志永华成了全球少数能与德国默克在高端液晶领域“抗衡”的液晶材料供应商之一。
业内专家指出,此次收购,不仅填补了企业自身的技术空白,更是中国显示材料行业突破国际技术壁垒、提升自主创新能力的关键一步。
此外,为降低我国高端液晶材料的进口依赖,诚志永华正在推进高性能液晶材料产业升级项目,据公告显示,该项目总投资约3.92亿元。
创新不止“进化”不停
专利收购只是我国打开高端大门的第一步,我国液晶产业要想高质量发展,更重要的还是要结合市场需求引导企业完成深度研发,以技术创新拓展市场。
“我们不会为了技术而技术,所有的研发都基于市场需求。”诚志永华市场部负责人吕淑胜向《中国电子报》记者详细介绍了企业液晶技术的创新进展。
对于追求更高清晰度的显示面板产业来说,8K是当今的重头戏。而在8K液晶显示领域,“软屏”技术(PSVA)产品独揽8K市场99.6%的份额。为此,诚志永华成功研发出PSVA(聚合物稳定垂直取向)液晶材料,使国产液晶首次进入高端电视面板供应链。
在车载显示领域,具备宽温域特性的液晶技术成为了不可替代的材料选择。针对车载显示屏在极端温度下的稳定性需求,诚志永华开发了低温快响应液晶材料。据诚志永华液晶材料研发项目负责人徐凯介绍,目前,诚志永华的车载液晶材料,在零下30摄氏度的条件下,响应时间小于250毫秒,在业内实现了领跑。
医用专用显示器被认为是液晶材料另一个爆发性增长点。相较于常用的电视、电脑等液晶显示屏,其在数据参数上有着更高要求,例如,要求色彩偏差ΔE<2(人眼难以察觉的级别),要求对比度达到甚至超过3000∶1。
针对医疗影像设备的高要求,诚志永华研发了专用液晶配方。徐凯指出,通过引入新型配向膜技术,国产液晶材料已能满足医用专用显示器对色彩偏差严苛标准,且对比度的最高水平已经实现3000∶1的要求,让医生能看清病灶的暗处细节。目前,采用国产液晶材料的医疗显示器首次进入欧洲高端市场,其色彩准确性和稳定性获得客户高度认可。
业内人士指出,液晶材料“进化”不停,且呈现多元化进化趋势。例如,在AR/VR领域,高折射率液晶材料可以大幅降低设备重量;在智能调光领域,液晶聚合物正在建筑玻璃、汽车天幕等场景中得到应用;在柔性显示方面,液晶与柔性基板的结合催生了可变形电子产品……
对中国显示材料企业而言,真正的挑战不在于外部竞争,而在于能否持续创新,在液晶材料的高端化、专业化、跨界应用中找到新的增长点。诚志永华用实践表明,只要坚守技术、坚持创新,液晶材料仍将绽放炫目光彩。