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LCD原材料:我国内地仍处初级阶段

作者:北京清华液晶技术工程研究中心 高鸿锦教授来源:中国电子报发布时间:2008-08-05 12:48我要评论
液晶显示器不论有源还是无源,除了液晶材料外,还需要玻璃基片(导电玻璃)、彩色滤色片、偏振片、背光源等,辅助材料有取向剂、封接胶和衬垫材料等。当然对于TFT-LCD来说,需要在一个玻璃基片上制作TFT阵列,它所需要的材料,几乎与半导体工业一样。此外,不同的液晶显示器,其材料的成本构成是很不一样的。
液晶材料:仍居中低档
世界主要液晶材料厂家:德国MERCK,日本CHISSO、DIC,中国永生华清。其中MERCK产量最大,约占全球总量50%%,在德国、日本、我国台湾都设有工厂,2005年销售额比上一年增长27%%。
我国液晶材料的研究工作始于1969年。1987年开始正式生产液晶材料,打破了德国、日本的长期技术垄断。受多种主客观因素的限制,目前我国液晶材料还只有中低挡的TN、STN型,高档材料(主要是TFT材料)大多还只停留在实验室。
我国四家液晶材料企业2005年共售出223.5吨液晶(其中单体180吨和混合液晶44.35吨),销售额7.31亿元。同比增长89.87%%。近年来各液晶材料厂家都致力于提高产品质量,扩大品种,改善产品结构。2005年最为突出的液晶单体出口形成规模,其中石家庄永生华清在四家当中规模最大、品种最多。
基片玻璃:处于起步阶段
目前,基片玻璃的供应商主要是美国的康宁(Corning)和日本的旭硝子(Asahi Glass)、电气硝子(NEG)以及板硝子(NH Technology)等4家。他们4家几乎垄断了全行业的玻璃生产与供应。欧洲皮尔金顿也少量供应TN、STN玻璃。
  这几年受TFT-LCD产业高速发展的拉动,基片玻璃的需求一直处于快速增长期。2005年全球产量达到7400多万平方米,比上年增长56.6%%。
我国基板玻璃的生产还处于启动阶段。据报道,安彩高科在2005年宣布投资22亿元人民币建设TFT基板生产线,目标为5G用玻璃基板年产300万平方米。
而彩虹在近期则宣布投资13亿元人民币,分两期完成5G及5G以上的TFT玻璃基板。其中第一期投资8亿元,主要目标是年产75万平方米~90万平方米的5G TFT用玻璃;二期,则根据国内今后TFT实际投资的代数而确定。但上述两个项目目前尚处论证、申报阶段。
实际开始生产的企业是河南洛玻集团,在完成人民币2.6亿元投资兴建了CSTN用薄板玻璃生产线之后,今年5月生产出厚度为0.55毫米的CSTN玻璃基板。现已批量向市场供货。
  彩色滤色膜:面板企业内置成趋势
目前各类液晶显示器,尤其是液晶电视对色彩的要求越来越高,而同时降低成本的压力也越来越大。为此,在大型TFT-LCD企业中内置彩色滤光膜生产线,以减少运输、降低成本。2005年这种内置CF已占全部CF产量的50%%,预计2006年,内置CF将占60%%。
  2006年世界三大彩色滤光膜生产企业分别是:LPL占16.4%%,内置;凸版印刷占12.6%%,专业;三星占11.4%%,内置。
与此同时,各生产企业都在改进原材料、提高彩膜光学性能、改进生产工艺、降低成本等方面做了大量工作,其中转印与喷墨技术值得关注。据报道,日本凸版与光村印刷合作,研发转印法,估计可将成本降低1/2,但目前量产进度仍不明朗。而DNP则导入喷墨法。事实上,喷墨法技术门槛较低,夏普内置6代彩色滤光片已采取喷墨法量产,而台商展茂光电亦与台湾工研院合作,其5代生产线也将以喷墨法量产。
彩色滤色膜技术遇到的另一个挑战是不用彩膜,利用场序(Field Sequential Color)技术实现彩色化。这是已研发多年的技术,只在很有限的领域得到应用。不过现在情况有了变化,三星在2005年的国际平面显示器展会(FPD International 2005)上首次推出不使用滤光片的CFL(Color Filter Less)32英寸LCD,备受关注。
该面板为场序方式(FS)实现彩色,采用RGB-LED背光,OCB面板,响应速度为5ms,分辨率为1366×768像素,亮度为500cd/m2,对比度为1000∶1,开口率达78%%,色彩表现范围为NTSC的110%%,耗电量为82W,驱动频率没有公布。由于不使用滤光片,该面板能够削减成本,价格下降20%%。对于LED的使用数量没有公布具体数据。
透明电极:发展成独立门类
由于我国仍是TN、STN-LCD重要生产基地,ITO导电玻璃已发展成独立的行业门类。目前中国内地有ITO导电玻璃生产线约40条,主要的厂商包括外商独资企业——苏州板硝子等,进口大型生产线企业——深圳南玻、深圳莱宝等,国产生产线企业——安徽蚌埠华益、深圳南亚、安徽芜湖长信、江苏金坛康达克、深圳豪威等。
据不完全统计,我国2005年实际的产量已超过1000万平方米。不但已能基本上满足国内需求,出口比例也达到一定水平。与此同时技术水平、产品质量都有很大的提高。
偏振片:供应持续吃紧
在世界高新技术市场对LCD面板需求大幅增长的市场状况下,对偏光片的质量与数量需求也在不断上升。2001年全球偏光片市场规模为8.05亿美元;2002年在TFT-LCD需求增长的带动下,偏光片增长高达46%%,总产值达11.73亿美元;预计2006年更可达18亿美元。
据DisplaySearch估计,若依照目前原材料供应厂商的扩产计划来看,偏光片的供应持续吃紧到2008年。
目前全球偏振片市场第一大厂日东电工的市占率约40%%至50%%,住友化学约20%%,三立约15%%,其余为力特与LG化学。我国偏光片生产还处于起步阶段,主要生产厂家为深圳深纺乐凯、温州侨业、佛山纬达等,产品为供TN、STN用的窄幅(500mm)偏振片。目前还不能提供宽幅(1330mm)产品。
偏振片主要原材料成本占产品销售成本的60%%-70%%,而其中TAC膜和PVA膜占原料成本的75%%。
背光系统:主流还是CCFL
背光模块主要包括:光源(CCFL或LED)、导光板、反射板、扩散板、框架等。目前在LCD上用得最多的是背光源CCFL(冷阴极荧光灯)和LED(发光二极管)。
背光系统的主流还是CCFL。生产CCFL背光模块的企业有几十家,大多来自台湾,日本和韩国这两年也转移进来不少。全球背光模块一半的产量出自我国台湾厂家,其次是韩国和日本。内地搞得比较早、规模比较大的要数深圳帝光。生产冷阴极荧光灯管的企业很少,内地规模最大的是南京朗光,国际上比较大的也只有HORISON(日)、SANKEN(日)、锦富电机(韩)、威力盟(台)四家。
目前较为成熟的CCFL替代光源,除LED外,还有FFL(Flat Fluorescent Lamp,平面光源),OLED以及碳纳米管等技术,后两项虽有原型机的开发,但是尚未达到成熟应用的地步。
LED作为背光源越来越受到人们的关注。它已经在手机等小型显示器上得广泛应用,正朝着台式PC显示器、便携PC和液晶电视扩展。虽然现在市场上出现了OLED产品,它的随意性和超薄性有优于LED的地方,但其使用寿命、色彩等方面不如LED,因此LED仍是LCD背光源的最佳选择。
FFL有组装简单、无汞等优点,在稳定的生产合格率之下,FFL的成本可以是所有背光源技术最具竞争力者,因此也开始有厂商顺利量产并应用在32英寸以上的大尺寸LCD TV模块。

责任编辑:电子信息产业网
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