“3+X”产业成熟度评价体系研究及应用——以新型显示产业为例

胡思思， 江 洪， 叶 茂

(中国科学院 武汉文献情报中心， 武汉 430071)

对于如何科学客观地评价新兴技术研究与产业化发展状况，国内已有良好的研究基础。2015年中国工程院就率先提出了产业成熟度(IML)评价体系的概念和思路[1]，作为评价和度量产业从诞生到成熟发展过程的量化标准。王礼恒等进一步明确了产业成熟度(IML)的理论方法，描述了核心技术、产品、制造和市场等方面产业发展的成熟度，并以材料领域为例进行了实证分析[2]。孙旭东等基于产业成熟度(IML)评价体系，以多技术和多产品角度为切入点，围绕能源产业开展了成熟度评价模型的研究[3]。

基于产业成熟度分析方法，重点围绕政策、技术、市场及专家4个维度构建“3+X”指标评价体系，将各维度情报信息对应到11个细化的三级指标并进行定量赋分，然后通过三级指标的分值组合以及加总得分情况，来研判目标产业当前所处的发展阶段以及未来的发展前景。进一步地，以新型显示产业为对象，对该套评价体系进行了相应的实证应用研究。

1 产业成熟度评价思路

1.1 分析目标产业，判断是否存在进一步细分的可能

通过对国家政策、国际性战略报告以及技术路线图等权威情报信息的提取，厘清目标产业的定义和内涵，如存在细分的可能，则将其细分产业作为后续分析的主要对象，以确保分析对象的独立性。

1.2 构建“3+X”指标体系

从政策指引力度(Policy)、技术研发深度(Technology)以及市场竞争强度(Market)这3个维度进行主成分定量分析，辅以专家意见(Expert：X)的定性打分，得出目标产业相应的得分组合及加总得分。具体架构如图1所示。

图1 “3+X”指标体系架构

从具体的评价指标来看，围绕政策指引力度(P)、技术研发深度(T)、市场竞争强度(M)以及专家问卷调查的“3+X”指标体系，进一步将政策指引力度(P)细分为重视度、相关度及活跃度3个可量化指标；将技术研发深度(T)分解为可追溯性、可转化性以及可替代性3个可量化指标；将市场竞争强度(M)分解为产业基础、发展规模、市场潜力以及国际地位4个可量化指标。专家意见主要是通过问卷调查的方式，获取专家对目标产业发展阶段的主观研判，包括基础研究、技术突破、应用试验及实际应用4个阶段，每个阶段对应一个具体分值。然后，对所有可量化的三级指标按照“135准则”进行打分，每个三级指标的具体解释及对应分值见表1。

表1 产业成熟度评价指标

1.3 产业成熟度散点图分析

对目标产业(分解后得到的细分产业)按照产业成熟度评价体系的指标进行打分。基于三级指标的分值组合，判断该目标产业所处的发展阶段(坐标轴横向表示)；基于三级指标加总得分，判断该目标产业未来的发展前景(坐标轴纵向表示)，具体情况如图2所示。

根据目标产业在散点图中所处的位置，判断该目标产业的发展阶段是处于萌芽期/低谷期、预备期、成长期、成熟期或衰退期，以及该目标产业未来的发展前景如何，从而判断该目标产业是否适合进入或重点发展。

图2 产业成熟度散点图

2 新型显示产业成熟度评价

2.1 新型显示产业初步分析

2012年，科技部出台的《新型显示科技发展“十二五”专项规划》中提到新型显示主要包括液晶显示(LCD)、等离子体显示(PDP)、有机发光显示(OLED)、激光显示(LD/LPD)、3D显示、发光二极管显示(LED)等细分领域。

《德国光子学研究——未来之光》[4]在2017—2021年阶段的发展内容确定为6个在技术和市场方面具有高活力的专题及4个涵盖几乎光子学所有应用领域的交叉课题。在4个交叉课题中，第3个课题为新型光子人机交互技术、集成系统与标准，具体包括手势和眼神控制、近场显示、3D显示。

2018年，工信部发布的《中国新型显示产业配套保障能力白皮书2018》中指出新型显示技术主要包括薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)、主动矩阵有机发光二极管显示(AMOLED)、微型发光二极管显示(Micro-LED)、激光显示等，其中，TFT-LCD技术成熟度最高，AMOLED发展迅速，是现阶段新型显示产业的主流技术[5]。

2019年，Photonics21发布了《欧洲光子学2021—2027战略发展路线图》，一共覆盖了包括照明、电子和显示在内的9个领域。其中所提到的与新型显示领域相关的技术挑战主要包括透明显示器、与新特性显示器的沉浸式互动、虚拟展示、增强现实、一致显示。

LEDinside发布的《2019 Micro LED次世代显示关键技术报告》中指出，由于Micro LED在高亮度、高对比度、高反应性及省电方面，都优于LCD及OLED，未来将可应用于穿戴式的手表、手机、车用显示器、AR、VR、Monitor、TV及大型显示器应用。

综上，基于近10年来的国内外政策规划、发展路线图及业内权威报告等关于新型显示产业的情报信息，可将新型显示产业进一步分解为LCD、PDP、电子纸、数字光处理、OLED、QLED、激光显示、3D显示及Micro-LED 9个细分产业。

2.2 “3+X”指标分析

2.2.1 政策指引力度(P)

2.2.1.1 相关政策

近年来，国家有关部门相继出台了支持显示产业的一系列相关政策，做好顶层设计，通过规范布局、动态调整，对中国新型显示产业高质量发展起到了重要的引导和推动工作。近5年来国内新型显示产业相关政策见表2。

2.2.1.2 相关标准

近年来，国际电工委员会电子显示器件技术委员会(IEC/TC110)围绕液晶、等离子体、有机发光二极管、柔性、激光、电子纸以及触摸交互式显示器件制定了相关的试验方法标准。液晶显示器件方面的标准包括无源矩阵单色液晶显示模块空白详细规范(IEC 61747-2-l：2013)、彩色矩阵液晶显示模块空白详细规范(IEC 61747-2-2：2014)、动态背光LCD模块测试方法(IEC 61747-30-4：2016)等；等离子体器件方面的标准主要是关于测试方法及图像质量的要求(IEC 61988-2-3：2009)；有机发光二极管器件方面的标准包括术语和文字符号(IEC 62341-1-2：2014)、OLED模块额定值和特性(IEC 62341-2-1：2015)等内容；柔性显示器件方面的标准主要涉及试验方法(IEC 627l5-6-2、IEC 62715-6-3)；激光显示器件方面的标准主要涵盖投影显示器的光学性能(IEC 62906-5-1)和图像质量(IEC 62906-5-3)的测量方法；电子纸和触摸交互式显示器件方面的标准主要与产品性能相关(IEC 62679-2、IEC 62908-l2-20)。随着手表类显示器、头盔显示器、近眼显示器等产品的兴起，IEC/TC110也逐步开始了可穿戴显示器件相关的标准研制工作[6]，力求进一步规范和完善显示器件产品的标准环境。

表2 近5年来国内新型显示产业相关政策

2.2.2 技术研发深度(T)

2.2.2.1 技术历程

显示技术发展至今大致经历了物理光学显示、阴极显像管显示、现代平板显示以及新型显示技术4个阶段。21世纪以来，信息时代引发全球显示产业的巨大变革，OLED、QLED、激光显示、3D显示、微型发光二极管显示(Micro-LED)等技术百花齐放[7]。其中，基于LCD的薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)技术日趋成熟，进一步巩固了LCD的市场地位。此外，主动矩阵有机发光二极管显示(AMOLED)技术发展迅速，成为能与TFT-LCD相抗衡的另一个主战场。基于里程碑事件以及相关文献的调研结果，提炼出显示产业的技术历程，具体情况如图3所示。

图3 显示产业的技术历程

2.2.2.2 技术对比及应用

从新型显示产业技术的发展来看，初期的液晶显示(LCD)具有体积小、重量轻、耗能少等优势，开创了显示领域新时代。近几年出现的有机发光二极管显示(OLED)、量子点显示(QLED)创造性地实现了屏幕弯曲，让显示设备迈向柔性显示时代。而激光投影显示技术也已经从实验室走向生产，为全真色彩显示提供可能。目前主要新型显示技术的参数对比情况见表3[8]。

目前主要的新型显示技术的应用方向如见表4。

表3 主要新型显示技术参数对比

表4 主要新型显示技术的应用方向

2.2.3市场竞争强度(M)

2.2.3.1 产业基础

从各细分领域产业联盟成立情况来看，2011年6月，中国OLED产业联盟在广东惠州成立，由彩虹、长虹、京东方等国内19家从事OLED产品及应用研究的企、事业单位及有关机构组成；2013年7月，由深圳超多维光电子有限公司、清华大学深圳研究生院、中科院深圳先进技术研究院等20家核心单位发起的深圳3D显示产业联盟正式成立；2014年5月，由光峰华影牵头的ALPD激光显示产业联盟在北京举办了发布会；2017年4月，由ivvi公司牵头组建的国内首个裸眼3D产业联盟启动仪式在深圳市举办；2018年4月，广东省Micro-LED微显示产业技术创新联盟在深圳举行了第一届第一次联盟会议，雷曼光电作为创始单位出席会议并接受授牌。

2.2.3.2 市场规模及潜力

新型显示技术的衍生产品种类繁多，其中电视产品是第一主流的技术输出；公共显示、手机、手提电脑、桌面显示器、车载显示器为第二阶梯主流产品；而新型产品也随着技术更新不断孕育而生，如办公用显示、头戴显示、智能手表、家用显示、电子书等[9]，新型显示产品类型尚有较大的开发空间。

从市场份额来看，LCD技术占据半壁江山，但呈现逐渐被其他新兴显示技术挤占市场份额的趋势；OLED市场份额居于第二位，但与LCD市场份额仍然存在较大差距；量子点显示、电子纸显示、激光显示拥有一席之地，且激光显示市场份额边际递增趋势相对显著。具体情况如图4所示。

图4 显示技术市场份额预测数据来源：IDC、 AVC、 ARM Analysis、EMIS

2.2.3.3 国际格局

从新型显示产业技术研发的主体类型来看，企业的研发势头较之科研机构和高校更加强劲，主要是因为显示技术在日常生活中的应用领域十分广泛，如教育、广告、公共、安防、电子政务、旅游、娱乐等。此外虚拟现实、远程医疗等新兴领域的应用也在逐渐普及，因此新型显示技术的产业化势头锐不可当，市场前景也十分可观，提高了各大企业的研究动力。目前新型显示产业的主要研究主体见表5[10-13]。

表5 新型显示产业主要的研究主体

2.2.4 专家意见(X)

通过专家问卷调查的方式，对LCD、PDP、电子纸、数字光处理、OLED、QLED、激光显示、3D显示及Micro-LED 9个细分产业进行发展阶段(基础研究、技术突破、应用试验及实际应用阶段)的研判，综合10位专家的意见后，得出如下结果：LCD、电子纸、数字光处理、OLED、QLED、激光显示已处于实际应用阶段，3D显示处于应用试验阶段，Micro-LED处于技术突破阶段，PDP基本退出市场。

2.3 散点图分析

通过对LCD、OLED、激光显示等9个新型显示细分产业进行政策指引力度、技术研发深度、市场竞争强度3个维度的情报分析，并结合专家意见，得到对应量化指标的具体分值，结果见表6。

基于产业成熟度散点图的制作原则，结合各细分产业每项指标的具体评分结果，可以看出：电子纸及数字光处理领域处于发展低谷期，相关政策较少，对应产品种类范围较窄，市场份额较低，且近年来研发力度较小；3D显示、QLED以及Micro-LED处于发展预备期，其中3D显示及Micro-LED近年来均获得相关政策支持，相关产业联盟陆续成立，部分公司已尝试技术产品化，如2019年科技公司大陆集团与硅谷公司Leia公司合作开发基于光场显示技术的裸眼3D仪表，2020年三星在韩国推出了110英寸Micro-LED电视等，但尚未形成规模；QLED虽然已实现产品化，但技术尚未成熟，其产品一直作为各大公司竞相展出的杀手锏以及力压同行吸引消费者的噱头；激光显示领域处于成长期，核心技术趋于成熟，以激光投影、激光电视为核心的产品格局十分清晰，进一步优化参数以及降低成本成为激光显示领域未来的发展重点；OLED领域处于发展成长期，并且以其轻、薄、柔、低功耗以及优异的显示效果等优点，逐渐提升市场份额，中大尺寸的应用是市场核心，有机发光材料、柔性基板以及封装工艺是研发重点；可穿戴式挠性显示的开发、卷对卷技术是亟待攻克的重要方向。LCD处于发展成熟期，占据显示产业的主流市场，未来，LCD将会更多地在LED背光源上投入研发精力，从成本、效率等因素上进行优化和改进；PDP处于发展衰退期，已基本退出市场的角逐。综上所述，处于发展预备期的3D显示、QLED、Micro-LED，以及处于发展成长期的激光显示及OLED细分产业更适宜重点关注和大力发展。新型显示产业成熟度情况如图5所示。

3 结论

从宏观来看，“3+X”产业成熟度评价体系很好地揭示了新型显示产业的全貌，对LCD、PDP、电子纸、数字光处理、OLED、QLED、激光显示、3D显示及Micro-LED 9个新型显示产业的相对发展前景做出了定量研判，从纵向上体现了重点发展某一细分产业的适宜性。从微观来看，对于LCD、OLED、激光显示等9个新型显示产业，“3+X”产业成熟度评价体系都从政策、技术、市场及专家4个维度进行了综合性情报分析，并得出了相应的分值组合，从横向上反映了细分产业的相对成熟度。

图5 新型显示产业成熟度散点图

因此，“3+X”产业成熟度评价体系就新型显示产业的应用情况来看，具备一定合理性及可操作性。但其仍然存在一些问题：一是散点图的静态性。以新型显示产业为实证对象，其产业范围较广，有良好的政策标准作为遴选细分产业的基础，而对于一些范围较窄，并不适宜进一步细分的产业来说，散点图分析会归一化，此时横轴替换为时间轴从而展示单一领域的动态发展变化更佳。二是临界值的相对性。在“135”评价准则中设定了一些临界值，作为情报信息定量化打分的判断标准。这些临界值对新型显示产业具有较好的代表性，但对于其他产业尚需要具体情况具体分析。

整体而言，“3+X”产业成熟度评价体系以新型显示产业为突破口，构建了一套定量化指标，用于研判产业的发展情况，从而为竞争主体进入或大力发展某一市场的决策提供了分析思路。未来，将结合更多产业的实证分析，不断完善该评价体系，以逐步提升其可操作性和可复制性。