張建華：技術才是王道！

陳冰

她希望在不久的將來，我國消費者能用上這種可以自由拉伸、卷曲、折疊的“真柔性”中國顯示屏，使我國在下一代顯示技術和產業上走在世界前列。

手機、PAD、電腦、電視……我們正處在一個無處不屏的時代。令人遺憾的是，在顯示屏領域，最先進的AM OLED（有源矩陣有機發光二級管）顯示屏及顯示高端制造裝備幾乎全部依賴進口。

眼下，這一壟斷已經被打破——由上海大學機電工程與自動化學院、新型顯示技術及應用集成教育部重點實驗室張建華教授領銜的“平板顯示高精細度圖案化工藝和裝備關鍵技術開發及應用”在薄膜晶體管（TFT）器件的高精細度圖案化技術、裝備和工藝三方面取得系統突破，實現了具有國際競爭力的高分辨平板顯示光刻機自主創新研制及先進工藝創新研發，為平板顯示高端裝備及先進工藝的技術能級提升提供技術支撐。為此，張建華團隊獲得2016年度上海市科技進步一等獎。

她本人同時還獲得了青年科技杰出貢獻獎，是10位獲獎者中唯一一位女性。

分辨率國際領先

挺難想象，在這個男性工程師占絕對主流的行業，一名女性能成為領軍人物。本科學化學、研究生階段主攻潤滑材料的張建華，在上海大學獲得機械工程博士學位后，由于擁有化學、材料、機械交叉學科背景，被香港城市大學一位研究高密度電子封裝的講座教授看中。從那以后，她一頭扎進了電子制造和半導體顯示這一多學科交叉領域，先后赴中國香港、英國從事科研工作。

2003年末，張建華回到母校上海大學，參與籌建新型顯示技術及應用集成教育部重點實驗室，并得到上海市科技啟明星、教育部新世紀優秀計劃人才、上海市優秀學術帶頭人等人才計劃的支持。從團隊建設到設備招標，從技術研發到工程談判，這位嬌小的土家族女子感到擔子很重，也遇到過不少困難和委屈。

隨著技術的不斷突破，張建華成為上海“新型顯示”首席專家和首席科學家。上海大學也成為擁有最完整的AMOLED及其產業鏈技術的平臺。經歷風雨的張建華告訴記者：“這個行業不相信眼淚，技術才是王道。”

早在2011年前，她所帶領的上海大學新型顯示研發團隊主要進行AM OLED顯示技術在國內的“從無到有”突破，成為國內最早實現AM OLED彩色顯示器自主研制的團隊之一，獲得了上海市技術發明一等獎。隨后又相繼發明了自對準TFT圖案化新技術并應用于高分辨率光刻機及工藝，發明并研制實現了大面積、高可靠的AM OLED先進封裝工藝和設備。

對普通人來講，可能并不太能夠理解顯示屏制造技術到底難在哪里。說得通俗一點，我們平常使用的手機、平板電腦、電視機等電子產品的顯示屏幕，其最基礎的原材料是玻璃。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等的基礎器件，高分辨率顯示屏制造需要用單臺售價1億元以上的高精細度平板顯示光刻機將這些器件精密制造到玻璃上。

對于顯示產業而言，大面積高精細度光刻機是核心裝備之一，而這套設備的核心技術一直掌握在日本企業手中。張建華說，玻璃基板表面實質是不平的，面積大制作過程中也會易產生翹曲變形，生產中要在1平方米左右的基板上，光刻出微米級寬度的線條。“這樣的難度，相當于要在足球場上只花幾秒鐘時間找到一顆大豆。”

然而，她帶隊迎難而上，發明了自對準TFT圖案化專利技術。基于此產學研合作推進大面積平板顯示光刻機的國產化研制、G4.5代分辨率達到1.5微米，不僅打破了原先由日本企業保持的世界紀錄，而且實現了我國平板顯示高端裝備“零”的突破，使得高清顯示屏生產過程中所需的核心裝備首次出現了“中國造”。

行業需求至上

在AM OLED制造技術方面，目前產業主要采用頂發射OLED器件結構、FMM蒸鍍圖案化技術。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、高精細宏微納跨尺度制造，是電子信息制造領域最具挑戰的技術之一。

顯示是萬億產業。“十三五”期間，顯示產業中心向中國轉移的速度加快，綜合競爭力顯著提高。中國有最大的市場，最火熱的投資，但目前AM OLED新技術研發、產業鏈配套能力相對薄弱，因此中國顯示產業的發展還有很大空間。目前，韓國在AM OLED面板及高端應用領先，日本在材料和設備等基礎產業上領先，中國市場潛力巨大并且發展迅速，張建華認為這是一個最好的全球合作的機會。

而張建華和上海大學新型顯示團隊的進步，不僅源于一流的技術創新能力，也源于他們與行業、與產業界的緊密合作。“在工程學科、應用基礎研究領域，高校科研人員不能‘自娛自樂，而是要服務行業需求，引領行業發展。”這是上海大學對新型顯示團隊的要求，也是他們團隊產學研合作的原則。

AM OLED投資建設中裝備儀器投入占比達70%左右，其國產化可謂意義重大。2008年，在上海市科委牽線下，這位女科學家主動與上海微電子裝備公司合作，研制我國行業急需的高分辨率平板顯示光刻機及全套工藝。如今，基于張建華團隊專利和基礎工藝技術的平板顯示光刻機已投入量產。在上海微電子裝備公司和產業界，上海大學新型顯示收獲了滿滿的信任，“做AM OLED新型顯示，找上海大學。”張建華說，目前，我國在AMOLED整體技術上與世界第一的韓國還有差距，但在不遠的將來，隨著中國科技和產業快速發展，將會實現全面趕超。

關于AM OLED未來的發展趨勢，張建華認為有兩點，一是向高分辨率、柔性顯示方面發展；二是趨于低成本、綠色制造方向。未來高分辨率柔性顯示技術將顛覆當前傳統平板顯示形態，帶來全新的用戶體驗。AM OLED也將更加智能，目前是多個傳感器分立器件組裝，未來或許將高度集成在顯示基板中，使產品更加輕薄。

“未來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新應用（如虛擬現實、VR、可穿戴柔性顯示器等）發展。” 為了引領行業發展，張建華已和她的產學研用協同創新團隊開始真柔性顯示材料、器件、制造工藝和裝備的產學研用協同創新研發。她希望在不久的將來，我國消費者能用上這種可以自由拉伸、卷曲、折疊的“真柔性”中國顯示屏，使我國在下一代顯示技術和產業上走在世界前列。