【研報】電子行業面板顯示系列報告一：LCD供需反轉中國制造騰飛-210302（35頁）.pdf

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1、液晶面板為電子信息產業的核心基礎之一 LCD，全稱為 Liquid Crystal Display，即為液晶顯示器。一般 LCD 顯示構造為兩片平行的玻璃基板配合極化材料，中間配置液晶盒，通過電壓來控制液晶分子的轉動方向來控制每個像素點的偏振光，并以此達成成像的目的。液晶顯示技術主要應用于電視、筆電、手機等領域，具有直角顯示、低耗電量、體積小和零輻射等優點，為電子信息產業核心基礎之一。 市場上普遍應用 TFT-LCD，（Thin Film Transistor LCD）技術，通過加入薄膜晶體管來使每個液晶分子的開關獨立，達成更加穩定的薄膜晶體管液晶顯示器。TFT-LCD 顯

2、示模組主要由液晶面板和背光模組組成。在液晶面板中，液晶本身不發光，由背光模組來提供穩定且均勻的背景光源，通過偏光片來達成自然光有極性的偏振光的轉化。薄膜電晶體通過開關控制信號傳輸，控制偏振光的折射與否，最后透射光透過彩色濾光片來改變顏色，達到最終成像。 （一）起源：液晶顯示技術起源于美國早在 1888 年，“液晶”被奧地利植物學家 F.Reinetze 發現，德國的物理學家 D.Leimann 將這種只在特定溫度下渾濁狀態存在的晶體分子結構命名為液晶。雖然液晶當時并未得到重視，但美國有兩家企業在一百年后，開發了液晶顯示器的時代。 20 世紀 60 年代，當時領導世界消費電子

3、工業的美國 RCA 公司發明了薄膜晶體管，解決了由于電壓不穩導致的對比度欠佳的問題，并第一次制作出基本液晶顯示器：利用光學開光和反射光來工作的三明治形狀扁平顯示器，用兩塊玻璃板夾住液晶，并在玻璃板上涂透明導電電極，從而用低度數電壓來維持晶體的不透明性狀。1968 年，美國 RCA 公司通過記者發布會展示了可以靜態單色圖像的液晶板，動態散射型液晶顯示器（DSM-LCD)，并展示了數字電子時鐘等應用成果，引起了新聞界的強烈關注。由于 RCA 公司管理層對未形成對液晶顯示在消費電子未來發展方向的規劃，并著重精力應對在計算機領域與 IBM 的挑戰，放棄了對液晶的進一步開發和發展應用。1971 年 RC

4、A 出手了計算機業務并全面終止了 LCD 的研發。 與此同時，美國西屋電氣公司從 50 年代起也積極參與液晶的研究。西屋的研究院誕生了兩個方向的 LCD 技術：性能上遠勝 RCA 公司的乳白色動態散射 DCM-LCD 的扭曲相列型液晶顯示器（TN-LCD）；主動矩陣薄膜晶體管（TFT）技術液晶顯示器。自 1963 年發起的小規模 TFT 研究項目僅得到了電視事業部和半導體事業部的支持，所以在西屋于 70 年代中期關閉這兩個事業部之后，TFT 研究項目發起人布羅迪因得不到公司支持而離職。 雖然薄膜晶體管可以使主動矩陣液晶比當時生產的其他任何液晶都優越，且可預見未來革命性的應用

5、平板顯示器可以帶來可觀的創收，但由于當時薄膜晶體管和顯示器在技術上仍處于初級階段，需要不斷的改進材料的穩定性，仍舊無法應用于消費電子。研發投入轉化的遙遙無期使得涉足過液晶顯示的美國大企業紛紛放棄了 TFT-LCD 技術的開發，最終未實現平板顯示器的產業化。 （二）發展：日本實現工業化生產在 1968 年 RCA 的記者發布會上日本工業界對 LCD 技術產生了濃厚的興趣，逐漸實現了TFT-LCD 技術的產業化，并以市場需求為導向不斷豐富平板顯示的應用領域。日本企業首先將 LCD 技術應用到小型電子產品上，如須羽精工的首款 LCD 電子手表與夏普的計算器。 由于 20 世紀 7

6、0 年代年電子手表的大熱和計算器的廣泛應用，使得用于研發平板顯示技術的資金來源有了保障；與此同時，從 1983 年須羽精工的 2 英寸 TFT-LCD 微型彩色電視的首次面世，到 1988 年夏普成功研發 14 英寸彩電的跨越式進展過程中，液晶顯示器的應用在不斷的更新換代，制造能力、生產工藝和性能改進也循序漸進的升級，為后續的筆記本電腦屏幕、電腦顯示器以及最終的電視平板顯示器創造了基礎發展的平臺。 實現量產的過程并不順利，日本企業通過與美國的科技企業合作，實現了 TFT-LED 的大批量生產制造。1991 年東芝與IBM合資建立的DTI 制造聯盟正式投產，結合了東芝的DRAM、 ST

7、N-LCD 與 IBM TFT 陳列制成配置的相關經驗，但初產期良品率僅有 10%，主要受到了設備以及生產過程中塵埃的制約。1993 年后通過與應用材料合作，通過改進的 CVD 設備成功將良品率提升至 90%。 由于市場需求與工業創新之間的動態關系，液晶顯示產業強周期的性質開始顯現。 1991-1996 年間，全球 25 條大批量生產線的建成有 21 條建在日本，日本衍生發展出一套完整的上下游 TFT-LCD 工業企業，如上游玻璃基板的生產有旭硝子和電氣硝子，彩膜和偏光片則為日東電工，尼康、佳能、NEC-安內華分別提供掃描式光刻機、步進式光刻機和干刻機設備等，但由于日本固守從設計到生

8、產的縱向一體化，沒有及時進行分工協作的橫向調整，無法保證自己的持續新創新，后期漸漸淡出歷史舞臺，由韓國與中國臺灣逐漸反超。 （三）成熟：產能向韓國轉移并走向成熟1995-1996 年，液晶產業的第二次衰退期，與通常的衰退期削減投資的行為不同，韓國通過持續的進取性反周期投資，從日本引進技術并在政府的大力支持下迅速完成規模擴張：三星與現代分別于 1996 年 10 月、1997 年 11 月建成了 3 代線；LG 在 199797 年末以 3.5 代線推出全球第一片 14.1 英寸 XGA 等級的筆記本電腦用面板。 1997 年亞洲金融危機下，日本雖仍為全球 LCD 領域壟斷地位，但大多企業仍在虧損。同樣的境地，分別虧損 7、8 年的韓國三星、LG，繼續在全球不景氣的液晶顯示器市場果斷逆周期投資數十億美元，也正是在這一年，韓國終于結束近 10 年的虧損，并于 1998 年又一次成功的趕超日本三星和 LG 在顯示器市場份額分別達到 18.8%、16.2%，超過龍頭企業夏普。 2000 年在韓國政府“橫向整合”的要求下，現代等廠商逐漸退出。