
上期《蒸鍍、蒸鍍,卡住中國(guó)OLED去路?》的文章,我們講述了卡住中國(guó)OLED面板發(fā)展咽喉的關(guān)鍵設(shè)備——真空蒸鍍機(jī)的故事。這期我們接著講述另一個(gè)制約中國(guó)液晶平板顯示發(fā)展的“卡脖子”材料——微球的故事。
微球,顧名思義就是這個(gè)球非常非常小、小到眼睛幾乎看不見,形象的比喻就是,它的直徑只有頭發(fā)粗細(xì)的三十分之一。
那么,這么小的微球有什么用呢?
微球雖小 角色重要
作用十分關(guān)鍵,沒有它,液晶平板就生產(chǎn)不 出來(lái)。
我們都知道液晶平板,就是在兩塊透明平板之間填充液晶材料,通過(guò)改變液晶材料的分子排列,來(lái)達(dá)到遮光透光的顯示目的。而兩塊平板如何保持平行狀態(tài),并維持填充液晶材料的空間,就需要用到微球了。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),在液晶平板的兩塊平板之間,每平方毫米需要一百個(gè)微球,它就像液晶平板的骨架,支撐起了兩塊液晶平板間的縫隙空間。由于微球在這里起得是間隔的作用,所以稱為間隔物微球,液晶材料就是灌注在間隔物微球支撐起的平板縫隙之間。

微球另一個(gè)重要用途是芯片的引腳。電路常用焊錫連接,但現(xiàn)在的芯片太小,引腳小到看不清,用微球制作的導(dǎo)電金球就替代了焊錫。微球混在絕緣膠里,構(gòu)成“各向異性導(dǎo)電膜”。這層膜貼在芯片和主板之間,需要接腳的地方給予壓力,小小金球就會(huì)在兩者之間 導(dǎo)電。
此外,利用微球的光學(xué)性能,還可以把微球涂到塑料膜的表面可以將點(diǎn)光源變成面光源,是背光源膜組的重要部件。

由此可以看出,微球雖然小,在液晶平板中扮演的角色卻很重要。
除了液晶平板行業(yè),微球在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域業(yè)也都發(fā)展著重要作用。如在LED照明領(lǐng)域,在LED芯片或封裝材料里加入微球不僅可以大幅度提高LED發(fā)光效率,還可以增加光的柔和性;在生物制藥領(lǐng)域,必須使用微球做色譜填料來(lái)進(jìn)行分離提純;在制藥方面,作為藥物控釋的載體,以減少藥物的毒副作用;在食品安全檢測(cè)、疾病診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)等行業(yè),如果沒有微球,也將陷入窘境。
被列為35項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)之一
如今我國(guó)已經(jīng)成為液晶平板超級(jí)大國(guó),液晶平板出貨量全球份額超過(guò)一半,是當(dāng)之無(wú)愧的NO.1。但這個(gè)NO.1多年來(lái)卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)液晶產(chǎn)業(yè)鏈的全部國(guó)產(chǎn)化,一些關(guān)鍵的設(shè)備材料和技術(shù)依然高度依賴國(guó)外廠商。如液晶平板用的微球,就長(zhǎng)期被日本積水、早川兩家公司所把持。
本來(lái)按照美好世界地球村的發(fā)展路徑,從國(guó)外購(gòu)買材料和設(shè)備很正常。國(guó)際貿(mào)易的本質(zhì)就是互通有無(wú),一個(gè)國(guó)家不可能什么都能自給自足,沒必要什么都自己研發(fā)生產(chǎn),全球協(xié)作一體化,彼此優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),各取所需挺好。之前我們是這么想的也是這么做的,但某些超級(jí)大國(guó)為了自己的利益,惡意破壞這個(gè)美好秩序,對(duì)我國(guó)施行各種技術(shù)封鎖和制裁。讓我國(guó)不得不提高警惕,對(duì)于關(guān)鍵技術(shù)和材料開始投入重力進(jìn)行自主研發(fā)和生產(chǎn),以讓他國(guó)不能卡住我們的脖子。《科技日?qǐng)?bào)》曾列出35項(xiàng)“卡脖子”技術(shù),微球就是其中之一。
說(shuō)易行難
微球,想要自主研發(fā)生產(chǎn),說(shuō)說(shuō)容易,但做起來(lái)很難,原因主要體現(xiàn)以下三個(gè)方面。
1、技術(shù)水平達(dá)不到。微球?qū)|(zhì)量要求很高,不僅要小到只有頭發(fā)的三十分之一,還必須保證顆粒均勻,大小一致,材質(zhì)還要足夠強(qiáng)韌,光滑不含一點(diǎn)金屬雜質(zhì),否則就會(huì)直接影響最終液晶平板的顯示效果。而我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于微球的重視程度不夠,研發(fā)投入少,缺乏技術(shù)積累,導(dǎo)致微球制造水平不高。
2、國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)材料及儀器設(shè)備無(wú)法滿足技術(shù)研發(fā)。比如基礎(chǔ)材料苯乙烯,國(guó)內(nèi)產(chǎn)能雖然位居世界首位,但是萘含量高,用其生產(chǎn)出來(lái)的間隔物微球機(jī)械強(qiáng)度低、變形大,不能滿足控制液晶顯示的要求。另外,生產(chǎn)高性能微球需要用不銹鋼反應(yīng)釜。國(guó)產(chǎn)反應(yīng)釜生產(chǎn)的微球鐵含量超標(biāo),需要用進(jìn)口反應(yīng)釜的鐵含量才能達(dá)標(biāo)。

3、品牌優(yōu)勢(shì)。國(guó)外公司通過(guò)幾十年的技術(shù)和商業(yè)積累,多年前便壟斷了這個(gè)細(xì)分市場(chǎng),確立了品牌和專利的優(yōu)勢(shì)。這對(duì)于后來(lái)者形成了不小的 壁壘。
因此,雖然這些年國(guó)內(nèi)屢有微球研發(fā)獲得突破的報(bào)道,但大多局限在實(shí)驗(yàn)室中,無(wú)法實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,即使個(gè)別嘗試了商業(yè)化,也因?yàn)闊o(wú)法保證量產(chǎn)質(zhì)量,而不被市場(chǎng)認(rèn)可。
這也造成兩家日本壟斷廠商微球的價(jià)格居高不下。但即使這樣,液晶面板廠商也趨之若鶩。因?yàn)閮r(jià)格雖然昂貴,但用量少,微球在整個(gè)液晶平板成本中只占不到1%。廠商不會(huì)為了節(jié)省那1%成本,冒著產(chǎn)品損失的風(fēng)險(xiǎn),去使用質(zhì)量不穩(wěn)定的微球 產(chǎn)品。
獲得突破
雖然困難不少,但我們真的就生產(chǎn)不出高質(zhì)量的微球嗎?
今年6月23日,一家名為納微科技的公司在科創(chuàng)板上市首日暴漲1127%。這家公司之所以獲得投資者追捧,就在于其在微球方面獲得了重大突破,成功的研發(fā)并量產(chǎn)出可以替代國(guó)外廠商的高質(zhì)量微球產(chǎn)品,而且具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這家公司更牛的地方在于,他們通過(guò)底層技術(shù)創(chuàng)新,把日本公司6個(gè)月的產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短為6天,證明了中國(guó)企業(yè)的實(shí)力。
據(jù)悉,目前該公司已經(jīng)能夠提供粒徑范圍從5納米到1000微米范圍內(nèi)不同結(jié)構(gòu)、不同材料組成、任意大小單分散微球,并申請(qǐng)了30多項(xiàng)發(fā)明專利。在液晶平板顯示領(lǐng)域,其間隔物微球已經(jīng)部分取代日本進(jìn)口產(chǎn)品,獲得了相當(dāng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額;用于連接芯片和面板的關(guān)鍵材料導(dǎo)電金球,以及用于光擴(kuò)散膜(板)的光擴(kuò)散微球,也即將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

這意味著,中國(guó)已經(jīng)初步把微球這項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在了自己手中。也許真正攻克它還需要一段時(shí)間探索,但眾人拾柴火焰高。目前在微球方面取得進(jìn)展的還有知益微球、精通科技等一些企業(yè)機(jī)構(gòu)。相信在大家的共同努力下,這項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)終將成為歷史,國(guó)內(nèi)液晶平板產(chǎn)業(yè)鏈朝著全部國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程又將邁進(jìn)一大步。