液晶显示材料产业现状及其展望

液晶显示材料产业现状及其展望

液晶显示材料产业现状及其展望

高鸿锦

清华大学化学系

北京清华液晶技术工程研究中心

2004.6

1.LCD市场现状及其预测

近10年来平板显示器件获得了迅速发展，已逐渐成为显示器件的主流产品。据美国权威咨询机构Display Search公司发表的一篇研究报告的统计和预测，2002年全球电子显示器市场约为576亿美元，其中CRT 257亿美元，平板显示器件319亿美元，预计2006年全球显示器市场将达到1,018亿美元，其中平板显示器件将占整个显示器市场的近70%。平板显示产业已成为世界各国特别是亚洲主要国家投资发展的主要

行业。

根据DisplaySearch今年调研报告的预测，FPD市场将从1998年的110亿美元增加到2006年的610亿美元。从FPD整体市场来看,1998～2005年的年平均增长率(CAGR)高达21.5%,而CRT的市场份额从2002

年以后将逐渐减少。

在FPD市场中，LCD拥有80％以上的市场份额，到2006年仍将拥有80%左右的市场份额，且需求范围从大型到中、小型,覆盖整个市场，为平板显示器主流产品。

2000年全球液晶监示器销量为650万台，只占整个显示器市场份额的6%。而2001年全球液晶监示器的销量达到创纪录的1570万台，占到2001年全球监示器总销量的13%～14%。在欧洲、美国的发达区域市场，液晶监示器占有率已经超过了20%，在日本、韩国、香港等地，液晶监示器的市场占有率则已经超

过了50%，并且市场需求还在继续上升。

2002年全球液晶监示器的总需求量将达到3100万台，较2001年1570万台的出货量增长将近一倍，比重

占全部显示器市场需求的30%。

液晶显示器朝两个方向发展：大型显示器（如LCD TV、Note PC、Moniter）及中小型显示器（如Mobile Phone、PDA）。目前,以生产笔记本电脑、液晶电视为主要目标的5代线以上投资热点正在形成。随着多条五、六代线的投产，液晶电视生产规模迅速扩大。2004年液晶电视的产量将增加一倍，由现在的400万台增加至800万到1000万台，而去年这一产量还不足100万台。

最近三年至少将有17条五至七代线投入生产（见下表）。

2. LCD显示器制造技术的进展

上世纪70年代，随着半导体LSI技术的进步和应用范围的扩大，与之相适应的小型数据显示器，如手表、计算器等的需求急剧增加，这促使VFD、LED、LCD等平板显示器技术的发展。最初VFD、LED被大量采用，不久，LCD占据了市场主要份额。其应用范围也大大拓展。但这时还只是TN-LCD。

为了打破TN模式的局限，许多大公司积极开发AM-LCD，但要实用化要相当长的时间，于是出现了ST N-LCD。它是在1984年Scheffer的SBE基础上发展起来的，1986年在笔记本电脑得到应用，但很快被T FT-LCD所替代。STN的大发展是在90年代后期，在手机、PDA上得到很好的应用。

TFT-LCD的研制早在80年代初就开始，但真正大发展大约是1995年之后。制造工艺成熟，成品率提高，显示器的对比度、视角大为改善，这些都使TFT-LCD迅速形成巨大产业。不仅垄断了笔记本电脑的显示器，而且开发了电视机的显示器，终于踏进了被CRT称霸的显示器市场。

受笔记本电脑和液晶电视大量需求和降低成本的双重压力的驱动,同时伴随着业内生产工艺的改进,成品率的提高,从上世纪80年代末出现第一代TFT生产线之后,生产加工尺寸不断扩大。目前已提出建设第七代

线的计划。

最近业界对于降低成本作了巨大努力,采取了一系列措施。

努力的目标是每英寸10美元。但是目前所能做到的成本水平也只是每英寸40-50美元。离目标还有一定的

距离。

TFT-LCD成本构成

从成本分析看，材料占总成本约60%以上。因此，改进工艺，节约材料就显得十分重要。为此可采取的措

施主要有：

1.降低材料成本改进工艺,循环使用

2.增加产率采用更大基片玻璃, 加快流片速度

3.改进生产工艺

4.引进简单模块结构,减少另件

同时面对产品尺寸不断加大(如LCD TV)，随之而来的加工基片玻璃大尺寸的挑战，现在普遍采取的对策主要集中在这几个方面：

1.提高开口率

2.采用先进的液晶取向模式加宽视角

3.提高响应速度改进LC材料低η,高△ε；

减小盒厚d；

提高驱动电压。

以及其它措施,以解决大尺寸在工艺过程中的问题。

3. 中国LCD产业状况

2003年全行业销售总值为132.46亿元，比上一年增加73.06亿元，增长123％。其中液晶显示器件107.79亿元,占81.38％；相关材料12.04亿元，占9.09％；制造设备1.29亿元，占0.97％；其它（包括配套服务、

贸易等）11.34亿元，占8.56％。

目前LCD企业主要分布在三个区域：以深圳为中心的华南地区，约56家，以上海为中心的华东地区约25家，华北、东北地区约为15家。在96家企业当中，外商独资或外商控股的企业约为49家，占51％。

2003年我国大陆液晶产业所以有突破性发展，要归功于京东方的重要贡献。其一家的产值就达60多亿人民币,超过当年其余所有各家的总和。2003年2月12日，京东方科技集团以3.8亿美元的价格，成功收购了韩国现代显示技术株式会社(HYDIS)的三条完整TFT-LCD生产线。6月13日，京东方宣布与北京经济技术开发区签署入驻协议，TFT-LCD产业基地开始进入实质性操作阶段。总投资12亿美元的5代生产线随即正式开工，2005年的一季度投产。11月,京东方TFT-LCD模块线宣布正式投产。该模块线是京东方投资

建设TFT-LCD产业基地的一个组成部分。

与此同时，2003年3月，NEC与上海广电集团正式达成协议，将投资1145亿日元，建设第5代TFT-LCD 生产线,其玻璃基板的尺寸为1100mm×1300mm，产品将主要用于电脑以及电视等。这条第五代TFT-LCD 生产线将于2004年10月开始运营，2005年的年产量预计将达到54万片，折合650万台液晶屏及模块(1 5英寸)生产能力。2005年，合资公司还将投资建设一条到两条更新的生产线。

此外，2003年5月，由LG-Philips在南京投资7700万美元设立的TFT-LCD模板工厂如期投入运营。200 2年9月动工，2003年4月进入试运行，预计年产量为360万台。其实像这样的TFT-LCD模板还有一批日本、韩国和我国台湾TFT-LCD企业在华设立的模板厂，如翰宇彩晶在南京、友达在苏州、中华映管在吴江、奇美在上海、东莞，三星在镇江、日立在苏州等。

在加速发展TFT-LCD的同时，我国STN－LCD的彩色化的进程也在加快。深圳天马、汕尾信利等一批实力强的企业正全力推出彩色STN产品，以满足手机显示屏彩色化的要求。

可以预期,我国LCD产业即将进入真正的TFT时期。对此，我们要早作准备，相关材料的发展更要考虑这个重要因素，研究适应LCD发展，重点要抓什么配套的原材料。

4. LCD相关材料

LCD相关材料一般来说，应包括下列几方面的材料:

(1) 液晶材料

(2) 基片玻璃及导电玻璃

(3) 彩色滤色膜

(4) 背光源及其组件

(5) 偏振片

(6) 取向膜材料

(7) 间隔材料、封接胶

（8）半导体材料