企業(yè)技術創(chuàng)新重點項目實施方案

1、2003年度天津市企業(yè)技術創(chuàng)新重點項目實施方案項目名稱：LCoS封裝技術開發(fā)及產業(yè)化項目企業(yè)名稱：天津天大天財股份有限公司一項目簡介LCoS是一種反射式微型有源矩陣液晶顯示器，融合了當今信息產業(yè)兩大支柱技術：以單晶硅片為襯底的CMO辨件集成技術和以透明平板硬質基底為封裝盒的LCD顯示技術，因此LCoS顯示器具備小尺寸和高顯示分辨率的雙重特性，主要應用于大屏幕投影顯示和虛擬微型顯示。其結構是在硅晶圓上長電晶體，利用半導體制程制作驅動面板（又稱為CMOSLCD,然后在電晶體上透過研磨技術磨平，并鍍上鋁當作反射鏡，形成CMO整板，然后將CMOS!板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，再注入液晶，進行封裝

2、測試。LCoS顯示芯片主要由LCoS集成電路硅片、封盒表面石英玻璃、專用液晶和專用粘和劑等構成。在產業(yè)化方面主要包括硅片設計、專用液晶配方、LCoS的封裝生產等專有技術。LCoS硅片設計技術在國際上，美國和日本等國的部分企業(yè)處于領先地位，并已進入規(guī)?；a階段。我國在LCoS硅片設計技術上與國外幾乎同步起步，如南開大學的光電所曾成功地設計了LCoS硅片，并擁有一批專業(yè)設計人才。但是，我們的設計能力與產業(yè)化尚有相當差距。專用液晶配方僅被國外少數(shù)企業(yè)擁有，國內沒有成熟的配方技術。LCoS的封裝生產技術是該產品的專有生產技術，不同于現(xiàn)有其他液晶封裝生產技術，國外企業(yè)生產LCoS顯示芯片時都是使用自主

3、開發(fā)的生產技術和專用設備，國內外市場現(xiàn)在尚無成套的生產設備。LCoS顯示芯片的產品合格率基本在25%-30戒問。天大天財公司已擁有LCoS顯示芯片封裝的成熟技術，建立了相關的液晶封裝實驗室，初步具備了日產1050片的試驗生產樣片的能力。目前需要購置和改造關鍵設備加速自主知識產權的LCoS生產的產業(yè)化進程，增加企業(yè)的經濟效益，降低用戶的使用成本，使大屏幕投影電視的整機成本明顯下降，盡快占領國1內市場二市場前景分析1、顯示器件的發(fā)展狀況顯示器件在國民經濟的各個領域得到廣泛的應用，其產值在信息產業(yè)中占有重要地位。顯示器件是多學科交叉的綜合技術，是生命力非常強的一門學科。二十世紀對于顯示器來講，CRT

4、占領導地位，二十一世即將是顯示器件進入百花齊放的時期，但總體趨勢是CRT緩慢下P而FPT產量上升較快。預計到20042005年CRTf口FPD兩者產值相當。目前顯示市場主要以投影式、PDP(PlasmaDisplayPanel)式、CRTS；、LCD(LiquidCrystalDisplay)式為主。其主流產品大致分別在以下范圍內發(fā)展，投影式：40英寸100英寸；PDP式：40英寸60英寸；CRM:14英寸34英寸；LCD式：5英寸21英寸；預計未來幾年上述格局不會有大的變化。2、新型顯示器件的市場前景高清晰度數(shù)字投影電視是一項科技含量高的朝陽產業(yè)，是電視機向超大屏幕、高清晰度平面化發(fā)展的主要

5、方向之一。隨著衛(wèi)星(BS)數(shù)字廣播在全球一些國家陸續(xù)展開，美國、歐州、日本數(shù)字電視(DTV先行一步，中國、韓國、新加坡等亞州各國(地區(qū))數(shù)字廣播正在積極實施，全球電視業(yè)進入了新的時代一“數(shù)字時代”。由于數(shù)字顯示技術，DVD的發(fā)展和普及，整個世界的投影電視(PTV市場，今后將以10%的成長率發(fā)展下去，到2005年需求量將達450萬臺左右。據(jù)美國USP公司預測中國的PTV潛在市場很大，估計到2005年可能達到50100萬臺的市場。液晶投影電視具有零輻射、零閃爍，高亮度、高清晰度、重量輕、體積小等優(yōu)點。目前，存在的主要問題就是成品率較低造成價格偏高。透射式液晶投影顯示的市場主要是前投式，教學和商業(yè)上

6、得到廣泛的應用。因采用多晶硅TFT等技術可以提高畫像質量，價格也有所下降，缺點是清晰度與亮度相互矛盾、相對孔徑較低、對比度有限，因此光利用率低、像素感強。2反射式液晶投影顯示，即LCoS新型顯示器，采用LCoSS晶反射技術，具有分辨率高，亮度高、色彩鮮艷、耗電省、無污染、重量輕、成本低、兼容性好等優(yōu)勢，應用LCoS是開發(fā)大屏幕投影電視顯示技術的理想選擇。由于LCoS投影機具有高分辨率、光孔徑大、像素尺寸小、對比度高、制造成本低以及非壟斷的技術狀態(tài)受到國內外產業(yè)的高度重視。是未來顯示技術主要發(fā)展方向之一，是走向HDTM艮有前景的一個途徑。LCoS的特點決定了其生產高性能、高信息容量顯示器成本要比

7、采用其他技術的成本低得多，比如與有源矩陣LCD相比，價格要低得多，其價格與同尺寸的CRT接近。未來幾年，LCoS的價格將會具有競爭力，尤其是在大屏幕、高分辨率顯示器件的市場中，以及要求將數(shù)據(jù)顯示和電視技術相融合的場合下，LOS微顯器件將對PRTS投影構成強大威脅。另外，PTV也會面臨PDP勺挑戰(zhàn)，但PDP存在價格高、耗電大、畫面質量低、以及技術和產量等瓶頸難以突破等問題。作為大屏幕領域的投影電視，相比之下，背投彩電的性價比是這幾種大屏幕彩電中最合理的。因此，背投電視不可避免地成為目前大屏幕彩電的首選。在大屏幕競爭中投影電視還將保持優(yōu)勢地位。目前各種背投影形式的性能比較如下:LCoS背投影電視P

8、DP離子電視PR做影電視分辨率1920X10801280X768350線對比度300:1400:180:1亮度（尼特）600350400300視角120度160度110度重量（公斤）2035-4045厚度（厘米）401070后無輻射無無有成本低。23年內降至萬元以下最高，5萬以上較局，12萬左右應用范圍家庭影院、娛樂場所等機場、賓館及消費層次較高的用戶家庭、層次較低的娛樂場所今后510年內投影電視機將在技術上更加完善，隨著制造規(guī)模擴大，成本日趨降低。特別是液晶投影技術取得了突破進展，利用液晶顯示技術生產大屏幕投影電視成了世界各大公司競相開發(fā)的跨世紀高科技產品，需求量正在逐年大幅度增長，LCoS

9、投影電視機將以其優(yōu)越的性能價格比而迅速擴大市場份額。三項目主要內容1、關鍵工藝技術目前LCoS批量生產過程中遇到成品率較低等問題，其主要原因與制造技術和液晶取向排列技術有關，為達到LCoS產品上述技術規(guī)格的要求，同時具有較高的良品率，公司解決了以下必須的關鍵技術：(1)封盒技術LCoS的封盒技術是LCoS生產中的一大技術難點，由于LCoS中的硅片和玻璃是兩種不同的材料，伸展系數(shù)，膨脹系數(shù)等各種參數(shù)都不相同，如何將它們牢固的粘合在一起，灌入液晶且不滲漏是一個難點，盡管看起來簡單，但沒有一套現(xiàn)成的封盒技術能夠實現(xiàn)以上要求。所以涂布技術是個關鍵。該公司開發(fā)的封盒技術通過對普通的液晶設備進行特殊的改造

10、，自己設計了特殊模具并開發(fā)了一套特殊的操作流程，可把兩種不同性質的材料有效的粘合在一起，保障LCoS的高性能。(2)切割技術一般的液晶產品由于兩面是透明的玻璃，切割時標記符號可以看得見，而LCoS卻有一面為硅片不透明，任何標記都看不見，切割起來難度很大，成品率低。另外關鍵的一點是，LCoS由兩種材料組合成的，硅片又非常的脆，刀具的選擇和切割后的斷裂是個關鍵，LCoS不能分兩次切割，要一次切成，為此，該公司擁有一套完整的特殊技術并開發(fā)了專門的模具，同時將普通的液晶設備進行特殊的改造，選擇特殊加工的刃具，保證這項工作的完成。(3)表面處理技術由于LCoS的面積很小，一個八寸硅片上可容納近百個LCo

11、S當被安裝到投影電視上，它的面積要放大成千上萬倍，任何微小的灰塵在投影屏上都暴露無遺，要保證表面的潔凈顯得至關重要，另外LCoS的內表面處理也很關鍵，它也直接影響到投影畫面的質量，因此，硅片和玻璃要經過六道工序十幾次酸、堿、去離4子水、高純氮氣和高溫的處理，以保證表面的純凈，然后經過特殊的制版、印刷、涂膠、粘合才能完成。(4)專用液晶配方技術(5)硅片引腳焊接技術。由于LCoS結構的特殊性，LCoS為柔性引腳，因此引腳的封裝和焊接工藝技術較為復雜。(6)LCoM片設計LCoS成電路的設計技術與普通的集成電路設計與制造有所不同，特點一是數(shù)字模擬混合電路設計。普通集成電路主要是純數(shù)字電路或純模擬電

12、路。因此，LCoS集成電路對集成度要求不是很高，主要難點是完成數(shù)模電路的設計。LCoS集成電路的特點二是要求低電壓的集成電路硅片驅動液晶，通過集成電路控制液晶的狀態(tài)，必須按照LCoS生產的特殊工藝來設計ICo2、總體方案天大天財公司通過LCoS封裝技術開發(fā)及產業(yè)化項目的實施，可形成年產10萬片LCoS顯示芯片的生產規(guī)模。項目固定資產投資1380萬元人民幣，用于購買關鍵生產設備、廠房改造、其它動力設施改造、環(huán)境保護、消防、節(jié)能和職業(yè)安全衛(wèi)生等設施的改造費用。本項目將利用天大天財股份有限公司現(xiàn)有的光纖生產廠房二層進行適應性改造，該廠房2001年7月建成，占地面積9475.98m2,建筑面積1811

13、0.84ml本項目將租用其二層約1000m2,并充分利用光纖生產廠房和原有動力設施。根據(jù)工藝布局的需要對原建筑物內的隔墻進行部分改動和裝修，提高凈化級別，對三項目進度2002.42002.62002.7 2002.82002.8 2002.122002.9 2002.10工藝房間內的二次配管和布線進行適當調整。申報立項可行性研究報告編制及審批設備詢價、技術談判及簽約初步設計及審批2002.102002.122002.122003.32003.42003.52003.62003.72003.8施工圖設計生產廠房改造設備安裝、調試生產線試運行四項目2003年、2004年的經濟指標預計生產大綱：年產

14、LCOS&示芯片10萬片生產進度：生產第一年達產率為30%;生產第二年達產率為80%;生產第三年達產率為95%。銷售單價的確定名稱第一年第二年第三年LCOS600500400產品銷售價格參考同類產品的銷售價格確定為（含稅價）：產品年銷售收入2003年年銷售收入為1800萬元年利稅為270萬元。2004年年銷售收入為4000萬元年利稅為600萬元。五項目投入資金概算LCoS液晶封裝課題經費預算1960萬元人民幣，其中：基地改造1000萬元人員費100萬元設備費380萬元管理費120萬元試生產國際合作與交流費其它相關費100萬元260萬元合計：1960萬元六項目實施的措施和創(chuàng)新內容項目的前期依靠我

15、公司與美籍華人創(chuàng)辦的專業(yè)從事液晶顯示技術和產品開發(fā)與生產的美國ADS(AdvancedDisplaySystem.Inc.)公司合作。初步建成LCoS研究開發(fā)試驗室，具有成功設計LCoS硅片的能力與經驗，并開發(fā)成功了獨特的液晶封裝技術，具備LCoS硅片設計和封裝的產業(yè)化的技術能力。目前可以封裝出具有超高分辨率(1920X1080)白LCoS樣品。產品制成的技術水平為國內領先水平。公司在引進兩位美籍華人液晶及封裝專家的基礎上，組建了一個較高水平的人才隊伍，其中博士3人，碩士8人。在兩位專家原技術水平的基礎上建立了液品封裝實驗室。2001年底天大天財專業(yè)從事LCoS液晶技術的研究和產業(yè)化，天大天財提供現(xiàn)有廠房作為LCoS項目的研發(fā)場所，初步具備了日產1050片的試驗生產樣片的能力。七需上級部門協(xié)助解決的問