“中国屏,中国芯”——国产液晶显示屏崛起离不开高端技术人才

2019-10-31 14:14 来源:综合

新中国成立70年来,安徽实现了从“传统农业大省”到“新兴工业大省”的历史性变革。目前,全省智能家电、电子信息、工业机器人、人工智能等新兴产业蓬勃发展,先进制造已经挺起安徽工业的“脊梁”。10月21日,中宣部“推动高质量发展调研行”来皖集中采访活动拉开大幕,笔者跟随采访团一行走进合肥京东方光电科技有限公司,探寻它们实现“中国屏,合肥造”“中国芯,合肥造”的高质量发展之路。
 
京东方:让中国成为全球显示领域领跑者
 
在合肥京东方光电科技有限公司的展示厅里,各种“超大、超薄、超高清”智慧屏令人眼花缭乱,其中,由京东方第10.5代TFT-LCD生产线产出的65寸、75寸大尺寸超高清显示屏尤为引人注目。合肥京东方第10.5代TFT-LCD生产线是全球首条最高世代线,主要生产65英寸以上大尺寸超高清液晶显示屏。已实现满产,月投入玻璃基板达到120万片,在65英寸、75英寸市场的全球出货量排名居首。
良好的创业发展环境、地方政府的大力支持,让京东方与合肥的“因屏牵手”始终迸发出强大的力量。合肥京东方光电科技有限公司研发的第6代TFT-LCD生产线项目,是国内首条高世代线项目,2010年10月成功实现量产,这一完全依靠自主知识产权,自主设计、自主建设、自主运营的项目,彻底结束了中国“无液晶电视屏时代”,成为“中国液晶电视屏全部依赖进口局面”的战略转折点。2014年2月第8.5代TFT-LCD生产线正式量产,该生产线为中国大陆首条氧化物TFT-LCD生产线,实现了我国在半导体显示产业上的领先布局。第10.5代线于2015年12月开工建设,2017年12月提前投产,2018年3月正式量产,开创了全球显示产业发展的新里程,让中国成为全球显示领域领跑者。如今,合肥是国内唯一拥有6代线、8.5代线和10.5代线三条屏显高世代线的城市,实现了“中国屏,合肥造”。
 
科研攻关,离不开强大的技术支撑
 
先后担任京东方集团TFT项目组工程师、Dry Etch科长、Etch部部长和Photo部部长的李伟工程师,具有17年TFT-LCD从业经验,长期从事TFT-LCD新材料导入验证及新工艺改进研究、长期从事TFT-LCD技术开发工作,为京东方科研攻关取得的成就做出了重要的贡献。李伟从TFT-LCD生产工艺变更管理现状出发,创造性建立了“基于TFT-LCD工艺变更的分级评审模型研究应用”,实现了对工艺变更评审的分级管理,并将原工艺变更评审管理串行流程优化为并行流程,输出了分级评审项目1200余项。“分级评审”模型在TFT-LCD生产管理效率提升、成本节约和工作量降低方面取得了良好效果。
 
2013年7月,为简化大尺寸液晶面板四次光刻法的刻蚀工艺、减少有毒气体使用、降低射频功率消耗,李伟在2200mm×2500mm大尺寸玻璃上,采用正交实验设计,验证了功率、气压、反应气体和比例等参数对各刻蚀步骤刻蚀速率、均一性和选择比的影响关系,从而得到各膜层的最佳工艺条件。在Enhance Cathode Couple Plasma Mode (ECCP)刻蚀模式下,李伟采用新刻蚀条件合并薄膜晶体管有源区非晶硅、光刻胶、湿刻后源极和漏极剩余金属钼以及沟道非晶硅层干法刻蚀。结果显示,金属钼的刻蚀可以采用一次两步干法刻蚀,“2干2湿”刻蚀可以整合为“1干1湿”。整合后总刻蚀工艺时间减少16s,减少了氯气使用量和RF总功率。李伟的试验改进了均一性和刻蚀率,同时对于下底衬具有良好的选择比,保持了良好的形貌,为大批量“1干1湿”生产提供了依据。
 
李伟对TFT-LCD网点Mura的研究和改善同样取得了巨大的突破。为解决116.8cm(46in)广视角边缘场切换技术4mask面板生产中的阵列工艺中发生的一种网点色斑缺陷,李伟通过运用扫描电子显微镜、聚焦离子束、能谱仪、宏观微观观测仪和线宽测量仪等检测设备进行Mura及其结晶物成份分析,比较了TFT膜厚;进行了GI和PVX膜玻璃正反面1%HF酸腐蚀试验、下部电极温度升高10℃试验、工艺ash、n+刻蚀的后处理步骤和有源层BT试验,研究了沟道n+掺杂a-Si层的厚度对于Mura的影响。确定了Mura的发生源和影响因素,最后李伟采用平板粗糙面下部电极、控制剩余a-Si厚度和升高温度的方法,消除了网点Mura,并使得整体Mura发生率降为0.08%。
 
正是在以李伟为代表的科研人员的努力下,京东方历经二十六年市场化、国际化、专业化的创新转型发展,已经成为半导体显示领域全球领先企业。“人才辈出,科研攻关”是保证京东方强大的创新力、创造力和生命力的重要保障。
 
据报道,过去的十年里,京东方在合肥投资累计超1000亿元,吸引了70多家配套企业来合肥发展。随着8.5代线项目、10.5代线项目等的落地,进一步推动产业链的集聚发展,实现了半导体显示产业上下游的协同发展,带动关键零部件如玻璃基板、液晶材料、背光源组件、偏光片、IC、化学材料等相关产业发展,吸引了康宁、法国液化空气、住友化学等70余家国内外企业在肥投资配套发展。(文/ 骆文轩)

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