張建華：技術(shù)才是王道！

陳冰

她希望在不久的將來(lái)，我國(guó)消費(fèi)者能用上這種可以自由拉伸、卷曲、折疊的“真柔性”中國(guó)顯示屏，使我國(guó)在下一代顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上走在世界前列。

手機(jī)、PAD、電腦、電視……我們正處在一個(gè)無(wú)處不屏的時(shí)代。令人遺憾的是，在顯示屏領(lǐng)域，最先進(jìn)的AM OLED（有源矩陣有機(jī)發(fā)光二級(jí)管）顯示屏及顯示高端制造裝備幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口。

眼下，這一壟斷已經(jīng)被打破——由上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院、新型顯示技術(shù)及應(yīng)用集成教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張建華教授領(lǐng)銜的“平板顯示高精細(xì)度圖案化工藝和裝備關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”在薄膜晶體管（TFT）器件的高精細(xì)度圖案化技術(shù)、裝備和工藝三方面取得系統(tǒng)突破，實(shí)現(xiàn)了具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高分辨平板顯示光刻機(jī)自主創(chuàng)新研制及先進(jìn)工藝創(chuàng)新研發(fā)，為平板顯示高端裝備及先進(jìn)工藝的技術(shù)能級(jí)提升提供技術(shù)支撐。為此，張建華團(tuán)隊(duì)獲得2016年度上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

她本人同時(shí)還獲得了青年科技杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，是10位獲獎(jiǎng)?wù)咧形ㄒ灰晃慌浴?/p>

分辨率國(guó)際領(lǐng)先

挺難想象，在這個(gè)男性工程師占絕對(duì)主流的行業(yè)，一名女性能成為領(lǐng)軍人物。本科學(xué)化學(xué)、研究生階段主攻潤(rùn)滑材料的張建華，在上海大學(xué)獲得機(jī)械工程博士學(xué)位后，由于擁有化學(xué)、材料、機(jī)械交叉學(xué)科背景，被香港城市大學(xué)一位研究高密度電子封裝的講座教授看中。從那以后，她一頭扎進(jìn)了電子制造和半導(dǎo)體顯示這一多學(xué)科交叉領(lǐng)域，先后赴中國(guó)香港、英國(guó)從事科研工作。

2003年末，張建華回到母校上海大學(xué)，參與籌建新型顯示技術(shù)及應(yīng)用集成教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并得到上海市科技啟明星、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀計(jì)劃人才、上海市優(yōu)秀學(xué)術(shù)帶頭人等人才計(jì)劃的支持。從團(tuán)隊(duì)建設(shè)到設(shè)備招標(biāo)，從技術(shù)研發(fā)到工程談判，這位嬌小的土家族女子感到擔(dān)子很重，也遇到過(guò)不少困難和委屈。

隨著技術(shù)的不斷突破，張建華成為上?！靶滦惋@示”首席專(zhuān)家和首席科學(xué)家。上海大學(xué)也成為擁有最完整的AMOLED及其產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的平臺(tái)。經(jīng)歷風(fēng)雨的張建華告訴記者：“這個(gè)行業(yè)不相信眼淚，技術(shù)才是王道?！?/p>

早在2011年前，她所帶領(lǐng)的上海大學(xué)新型顯示研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要進(jìn)行AM OLED顯示技術(shù)在國(guó)內(nèi)的“從無(wú)到有”突破，成為國(guó)內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)AM OLED彩色顯示器自主研制的團(tuán)隊(duì)之一，獲得了上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。隨后又相繼發(fā)明了自對(duì)準(zhǔn)TFT圖案化新技術(shù)并應(yīng)用于高分辨率光刻機(jī)及工藝，發(fā)明并研制實(shí)現(xiàn)了大面積、高可靠的AM OLED先進(jìn)封裝工藝和設(shè)備。

對(duì)普通人來(lái)講，可能并不太能夠理解顯示屏制造技術(shù)到底難在哪里。說(shuō)得通俗一點(diǎn)，我們平常使用的手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)等電子產(chǎn)品的顯示屏幕，其最基礎(chǔ)的原材料是玻璃。而要把一大塊玻璃變成一塊塊屏幕，需要成百上千道工序，其中，薄膜晶體管器件（TFT）是新型顯示AM OLED和TFT LCD等的基礎(chǔ)器件，高分辨率顯示屏制造需要用單臺(tái)售價(jià)1億元以上的高精細(xì)度平板顯示光刻機(jī)將這些器件精密制造到玻璃上。

對(duì)于顯示產(chǎn)業(yè)而言，大面積高精細(xì)度光刻機(jī)是核心裝備之一，而這套設(shè)備的核心技術(shù)一直掌握在日本企業(yè)手中。張建華說(shuō)，玻璃基板表面實(shí)質(zhì)是不平的，面積大制作過(guò)程中也會(huì)易產(chǎn)生翹曲變形，生產(chǎn)中要在1平方米左右的基板上，光刻出微米級(jí)寬度的線條?！斑@樣的難度，相當(dāng)于要在足球場(chǎng)上只花幾秒鐘時(shí)間找到一顆大豆。”

然而，她帶隊(duì)迎難而上，發(fā)明了自對(duì)準(zhǔn)TFT圖案化專(zhuān)利技術(shù)?；诖水a(chǎn)學(xué)研合作推進(jìn)大面積平板顯示光刻機(jī)的國(guó)產(chǎn)化研制、G4.5代分辨率達(dá)到1.5微米，不僅打破了原先由日本企業(yè)保持的世界紀(jì)錄，而且實(shí)現(xiàn)了我國(guó)平板顯示高端裝備“零”的突破，使得高清顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中所需的核心裝備首次出現(xiàn)了“中國(guó)造”。

行業(yè)需求至上

在AM OLED制造技術(shù)方面，目前產(chǎn)業(yè)主要采用頂發(fā)射OLED器件結(jié)構(gòu)、FMM蒸鍍圖案化技術(shù)。張建華指出AM OLED典型的制造特征是超大面積、巨型微電子工藝與裝備、高精細(xì)宏微納跨尺度制造，是電子信息制造領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)的技術(shù)之一。

顯示是萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)?！笆濉逼陂g，顯示產(chǎn)業(yè)中心向中國(guó)轉(zhuǎn)移的速度加快，綜合競(jìng)爭(zhēng)力顯著提高。中國(guó)有最大的市場(chǎng)，最火熱的投資，但目前AM OLED新技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈配套能力相對(duì)薄弱，因此中國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還有很大空間。目前，韓國(guó)在AM OLED面板及高端應(yīng)用領(lǐng)先，日本在材料和設(shè)備等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)上領(lǐng)先，中國(guó)市場(chǎng)潛力巨大并且發(fā)展迅速，張建華認(rèn)為這是一個(gè)最好的全球合作的機(jī)會(huì)。

而張建華和上海大學(xué)新型顯示團(tuán)隊(duì)的進(jìn)步，不僅源于一流的技術(shù)創(chuàng)新能力，也源于他們與行業(yè)、與產(chǎn)業(yè)界的緊密合作。“在工程學(xué)科、應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，高校科研人員不能‘自?shī)首詷?lè)，而是要服務(wù)行業(yè)需求，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。”這是上海大學(xué)對(duì)新型顯示團(tuán)隊(duì)的要求，也是他們團(tuán)隊(duì)產(chǎn)學(xué)研合作的原則。

AM OLED投資建設(shè)中裝備儀器投入占比達(dá)70%左右，其國(guó)產(chǎn)化可謂意義重大。2008年，在上海市科委牽線下，這位女科學(xué)家主動(dòng)與上海微電子裝備公司合作，研制我國(guó)行業(yè)急需的高分辨率平板顯示光刻機(jī)及全套工藝。如今，基于張建華團(tuán)隊(duì)專(zhuān)利和基礎(chǔ)工藝技術(shù)的平板顯示光刻機(jī)已投入量產(chǎn)。在上海微電子裝備公司和產(chǎn)業(yè)界，上海大學(xué)新型顯示收獲了滿(mǎn)滿(mǎn)的信任，“做AM OLED新型顯示，找上海大學(xué)?！睆埥ㄈA說(shuō)，目前，我國(guó)在AMOLED整體技術(shù)上與世界第一的韓國(guó)還有差距，但在不遠(yuǎn)的將來(lái)，隨著中國(guó)科技和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，將會(huì)實(shí)現(xiàn)全面趕超。

關(guān)于AM OLED未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，張建華認(rèn)為有兩點(diǎn)，一是向高分辨率、柔性顯示方面發(fā)展；二是趨于低成本、綠色制造方向。未來(lái)高分辨率柔性顯示技術(shù)將顛覆當(dāng)前傳統(tǒng)平板顯示形態(tài)，帶來(lái)全新的用戶(hù)體驗(yàn)。AM OLED也將更加智能，目前是多個(gè)傳感器分立器件組裝，未來(lái)或許將高度集成在顯示基板中，使產(chǎn)品更加輕薄。

“未來(lái)顯示將從剛性平板硬屏向曲面屏、可彎曲折疊的真柔性軟屏及其創(chuàng)新應(yīng)用（如虛擬現(xiàn)實(shí)、VR、可穿戴柔性顯示器等）發(fā)展?！?為了引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，張建華已和她的產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開(kāi)始真柔性顯示材料、器件、制造工藝和裝備的產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新研發(fā)。她希望在不久的將來(lái)，我國(guó)消費(fèi)者能用上這種可以自由拉伸、卷曲、折疊的“真柔性”中國(guó)顯示屏，使我國(guó)在下一代顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上走在世界前列。