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半导体

液晶材料:TN/STN市场平稳 TFT国产化疾行

液晶材料是电子信息领域的特殊材料,它是一类具有各向异性的棒状有机化合物,是生产LCD器件的关键性光电子专用材料之一,它赋予LCD器件各种优良的性能,液晶材料产业已经成为LCD产业重要组成部分。可以认为,如果没有液晶材料的出现,就没有液晶显示技术;如果没有高性能液晶材料进步,就没有现代电脑显示器和移动通信的发展和普及。随着大尺寸液晶电视的成熟,LCD液晶产业将保持飞速发展的态势。

  液晶材料产业发展加速

目前,显示用液晶材料的生产技术由德国、日本和中国掌握,TFT-LCD用液晶材料主要由德国和日本垄断。
  全球液晶材料市场中TFT液晶材料占总产值80%%以上。
需要特别指出的是,德国Merck以其先进的技术、丰富的品种、优良的品质和完备的服务处于全球液晶材料供应商的领导地位。在中国,石家庄永生华清通过20年在液晶材料方面的积累,成为中国规模最大、品种最全、服务最完善的集生产、研发和销售于一体的企业,产品涵盖各种高中低档TN、STN、负性液晶、多稳态液晶、PDLC和染料液晶等,为中国LCD产业的发展做出了重要的贡献。
由于TFT-LCD的发展已经成为一个市场必然的趋势,尤其是2007年,液晶电视、笔记本电脑、桌面显示器以及移动通信的迅速发展,TFT面板厂家的形式发生了巨大的变化,对各类面板的需求都在不断增加,因此整个TFT面板行业都有一个很好的发展。在这种情况下,加速我国TFT液晶材料的国产化进程成为一个迫切的任务。

  实现TFT液晶材料国产化迫在眉睫

随着液晶显示技术的发展,世界市场将进一步扩大,LCD产业经济规模庞大,增长迅速,应用领域广泛,已成为显示器领域的主流之一。同时,中国大陆已建立了三条第5代TFT-LCD生产线,另外多条TFT-LCD生产线在建设或规划中,液晶显示产业即将成为我国的重大产业,因此无论国际和国内对TFT-LCD用液晶材料的需求将随着国际和国内LCD产业的发展,迅猛增长。
我国通过开展TFT-LCD用液晶材料的研究和产业化,将全面掌握具有世界先进水平的TFT-LCD用液晶材料的合成、提纯、配方的调制、混合和测试等关键技术,制造具有独立知识产权的混合液晶,加快我国液晶显示产业的建设步伐,提升显示器件产品的品质,并替代液晶材料的进口,降低液晶显示器的制造成本,提升产品的国际竞争力。
目前TFT-LCD用液晶材料主要由德国和日本垄断,为了打破国外技术垄断,发展我国具有自主知识产权的TFT-LCD用液晶材料的产业,不仅具有良好的经济效益和应用前景,而且具有巨大的社会效益,因此该项目具有紧迫性和必要性。
  首先,加快发展我国TFT-LCD液晶材料产业是全球液晶产业快速发展的需要。
随着液晶显示技术的发展,世界市场对TFT-LCD用液晶材料的需求将进一步扩大,且增长迅速。应用于移动通信、数码产品、笔记本电脑和桌面电脑的TN-TFT液晶材料的增长将保持10%%的年增长率;特别是目前LCD-TV的迅猛发展,对IPS、FFS和MVA-TFT液晶材料的需求迅速增长,估计年增长率高于20%%,到2010年,TFT-LCD用液晶材料将达到500吨,年产值将达到30亿美元。
  其次,实现TFT-LCD液晶材料国产化是国内液晶产业健康持续发展的需要。
根据我国TFT-LCD的发展规划,除北京、上海和江苏建设3条5代线和汕尾信利2代线外,今后5年~7年内还将建设4~6条TFT-LCD生产线,如深圳天马4.5代TFT-LCD生产线和深圳深超5代TFT-LCD生产线已经动工,BOE和SVA都明确地提出再建生产线应有相当程度的国产化率,仅今后几年的国内市场需求量就将达到20吨以上,产值将达1.2亿美元以上。
  同时我国多家公司采用购买我国台湾的未灌注液晶的空屏,自己灌注液晶材料的方式生产TFT-LCD彩屏手机,如深圳天马和比亚迪公司,将需要大量的TFT-LCD用液晶材料。
  可见,在我国市场具有巨大TFT液晶材料的需求。
  第三,有利于提高我国液晶材料和液晶显示器件的产品竞争力,降低产品成本,取得良好的经济效益。
若实现TFT液晶材料国产化,按当前TFT-LCD用液晶材料的最低价格5美元/克计算,若年生产量为5000千克,产值将达到2500万美元,由于我国具有劳动力成本和原材料的优势,估计成本将大大降低,将给企业带来巨大的经济效益。
  第四,有利于打破国外公司液晶材料的垄断,填补我国TFT-LCD用液晶材料的空白。
TFT-LCD用液晶材料只有德国Merck和日本Chisso生产,单价高,我国目前不能生产此产品,因此已形成了国外公司的技术和市场垄断状况。若通过液晶材料国产化的实施,并进行TFT-LCD用液晶材料的产业化,将拥有高质量的TFT-LCD用混合液晶材料的技术和产品,填补国内空白,替代进口,并逐步将部分重点产品打入国际市场,出口创汇,为我国TFT-LCD用液晶材料的发展打下坚实的基础。
  第五,急需提升我国的TFT-LCD用液晶材料产品档次。
  目前我国液晶材料产品以TN和STN为主,并实现了世界液晶材料前4大供应商的地位,但产品档次相对较低,尽管产品的数量较高,但单价较低,且目前TN和STN液晶材料市场基本保持平稳。而液晶材料的主要增长点为TFT液晶材料,产品档次高,同时单价高,利润丰厚,市场增长迅猛。若要保持我国液晶材料重要供应商的地位,急需提升我国的TFT-LCD用液晶材料产品档次,实现TFT液晶材料的产业化。

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  国内TFT液晶材料研发及产业化状况

  研发状况


  TFT混合液晶
  国家部委支持的研究项目共有4项:
  “TFT-LCD用液晶材料”:科技部“863”计划项目(2003年~2005年,清华大学);
  “TFT-LCD用液晶材料及驱动电路”:科技部“863”计划项目(2003年~2005年,石家庄永生华清);
  “TFT-LCD用液晶材料”:原电子部(清华大学);
TN-TFT液晶材料产业化:国家发改委(2006年~2008年,石家庄永生华清)。
  其他为各省市支持的TFT液晶材料有关的单体研发项目。
国内知识产权状况:有关TFT液晶材料的专利20多项

  产业化状况

  1.混合液晶
目前,国内TFT-LCD用混合液晶产品几乎为空白,TN-TFT、IPS-TFT、FFS-TFT和MVA-TFT混合液晶尚未实现产业化。但是,在前期科技部支持下,石家庄永生华清和清华大学化学系完成了TFT-LCD液晶材料的研究,并实现了TN型TFT混合液晶1吨以上的生产能力,经一些国内外厂家的试验,完全达到应用于手机和笔记本电脑显示屏的性能和稳定性的要求,与国外同类产品相比,各方面性能和参数相当。石家庄永生华清的TN型TFT液晶材料已经实现小批量销售。国家发改委在政策和资金方面对石家庄永生华清在TN-TFT液晶材料产业化方面给予了大力支持。
  2.单体液晶
目前,德国Merck和日本CHISSO公司所使用的单体液晶除本公司生产外,大量的采购来自于中国大陆和欧洲本地,当然大量外部采购的单体液晶会遇到质量和批次稳定性不能满足要求,其中的杂质不易控制,提纯比较困难等问题。采购中间体并自制单体液晶方可解决质量和批次稳定性的要求。因此,这些大公司更多的是大量采购中国中间体,以降低成本。经过科技部的支持和各公司的多年研究,目前TN-TFT、IPS-TFT、FFS-TFT和MVA-TFT用单体液晶在国内均可实现批量生产。
  3.中间体
TFT-LCD用中间体主要由两部分组成:以烷基双环己基酮和酸为代表的液晶专用中间体和以多氟苯为代表的可用于农药、医药和液晶等电子材料的液晶中间体。
目前,世界液晶材料所用的中间体为中国大陆所垄断,据估计,至少占有世界液晶材料所用的中间体90%%以上的市场份额。
  目前,由于终端TFT混合液晶产品的配方技术为德国Merck和日本CHISSO独占,他们具有极高的垄断利润;而国内销售上述中间体的利润较低,一般只能达到5%%~10%%。


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