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中國液晶顯示器的發展史

從七十年代末、八十年代初以原電子部七七四廠(即現京東方的前身)七七0廠、上海電子管廠為代表的作坊式TN-LCD實驗線開始到現在,中國的LCD產業已經走過了近三十年的歷程,經歷幾次大的投資浪潮之後,中國大陸已經成為全世界最大的TN-LCD生產基地和主要的STN-LCD生產基地,從2003年又開始大手筆涉足TFT-LCD,以京東方電子科技集團收購韓國現代三條TFT-LCD生產線和所有LCD業務以及京東方和上廣電又分別投資在大陸建設二條第五代TFT-LCD生產線為標誌,中國成為世界LCD產業第四極力量乃至更強的預言正在逐步變成現實。

壹 產業發展歷史回顧

在全球液晶顯示產業發展年表上,中國的起步時間並不算太晚,七十年代末八十年代初,以清華大學、長春物理所為代表的科研院所和以原電子部七七四廠、七七0廠、上海電子管廠為代表的企業都開始涉足LCD技術及產品的研發和樣品制做,但壹直到84年,無論是自主拼裝設備還是從美國引入的設備,都是作坊式小規模的實驗線,沒有形成批量的生產規模,但這些實驗室和實驗線卻奠定了中國液晶產業的基礎,在這些實驗線上曾經工作過的壹批人,在後來中國LCD產業發展的各個階段都發揮了積極的作用。

1.TN-LCD

1984年,深圳中航天馬公司建成第壹條4″規格的TN-LCD生產線,七七0廠建成第壹條7″規格設備較先進的LCD規模生產線(主要設備通過香港從日本引入)。繼這之後,深圳的先科集團和新加坡輝開集團合資成立了深圳深輝公司,他們也是壹條7″規格的LCD生產線,深圳晶華公司也差不多同時建成壹條TN-LCD生產線,在香港LCD產量占據第壹位的康力公司生產線也轉移到了廣東惠州。隨後天馬二期、晶蕾、華泰等又相繼建成12″以上規格更大規模的TN-LCD生產線。除上述內資建設的生產線外,以信利為代表的香港很多企業在那個時期也紛紛在大陸興建TN-LCD生產線。八十年代末、九十年初這段時期被認為是中國LCD產業的第壹個黃金期,這個時期形成了相當的TN-LCD產業規模,深圳天馬公司從4″線開始,很快又建了1條7″線,在90年代初又建成1條12″線,在當時規模較大,產品質量較好,聚集了壹批高水平的技術人員而奠定了其在業界的影響。

2.STN-LCD

中國大陸涉足STN-LCD是從九十年初開始,國家八五開發項目“640×200超扭曲液晶顯示項目”由七七0廠和清華大學、南京五十五所***同完成。93年以後,天馬三期壹天駿項目、河北冀雅、無錫夏普、汕尾信利二期、上海廣電液晶、邁爾科特等都先後建成12″×14″或14″×14″規格的STN-LCD生產線,生產大中尺寸的STN-LCD產品,而鞍山三特電子(現鞍山亞世光電)、汕頭超聲等公司建成的STN-LCD生產線,則以生產中小尺寸STN-LCD產品為主,其他技術水平較高的TN-LCD線也在這個時期順應市場發展需要局部改造兼容生產STN-LCD產品,如深圳晶華、上海海晶等,但以上建成的STN-LCD生產線除無錫夏普能生產彩色STN-LCD外,其他生產線均只能批量生產有色模式和黑白STN-LCD產品。從九十年代末開始,進入彩色STN-LCD生產線建設熱點時期,飛利浦在上海建成二條14″×16″彩色STN-LCD線,與前期已在上海建成的STN模塊生產線壹起,力圖打造上海飛利浦LCD城,而信利在將單色STN-LCD生產線改造成CSTN-LCD生產線後,又投資建成了壹條專門的彩色CSTN-LCD生產線,日資企業日本新電器則在廣東東莞建成壹條CSTN-LCD生產線。愛普生和optrix則分別在蘇州和張家港成立蘇州愛普生和張家港光王電子並建生產線,專門生產中小尺寸的STN和彩色STN-LCD,深圳天馬在03年完成四期天龍工程,以壹條14″×16″的CSTN生產線生產以手機屏、PDA為主的彩色STN-LCD。韓國三星繼STN模塊生產線之後又在東莞建成壹條彩色STN-LCD生產線,長春的聯信在長春建成的彩色STN-LCD生產線已進入大批量生產階段,深圳比亞迪公司、汕頭超聲也在進入2004年以後相繼建成彩色STN-LCD生產線,目前已開始試生產和批量生產彩色STN-LCD。

3.TFT-LCD

2000年以前,中國在TFT方面的工作僅限於部分高校和研究所在壹些小範圍的研究上。2000年,吉林電子集團從日本購進了壹條第壹代的TFT—LCD二手線,目前在生產壹些中小尺寸的TFT產品.2003年2月,京東方電子科技集團用3.8億美元成功收購韓國現代3條TFT生產線和業務,並在當年全球大尺寸TFT銷售額上排名第九,該現並購進入03年中國十大成功並購案之列.2003年6月,京東方又宣布在北京亦莊經濟技術開發區投資1 2億美元建設第五代TFT—LCD生產線,目前這個項目進展順利,正在調試試產,並將在04年12月底產出這條線上的第壹塊TFT-LCD屏,比原計劃提前了近1個月,2003年1 0月,京東方TFT模塊生產線落戶北京,這個生產線也是京東方TFT事業的壹個組成部分.2003年4月,上海廣電集團與日本NEC公司達成協議,***同投資1146億日元在上海莘莊建設第五代TFT—LCD生產線,這條生產線玻璃尺寸與京東方壹樣也是1100*1300,目標產品是筆記本電腦、監視器以及電視用顯示屏,這條線在今年6月12日工藝設備進入安裝調試, 10月份完成調試生產,產出了中國第壹塊本土生產的大尺寸TFT-LCD,目前這條線正在向大量產階段推進.在南京,新華日購進了NEC的第壹代TFT二手線,投資約在5400萬美元,總投資比彩晶小,目標產品也是定位在中小尺寸上,現正在調試、試運行,已做出2.5″的樣品。

4.LCD模塊

TN-LCD和STN-LCD的模塊生產線由於投資小,技術門檻相對較低,在中國大陸的數量比屏的生產線數量要大很高,其布局也比較分散,早期的模塊廠以個人或小企業投資為主,規模較小。但近幾年,隨著中國大陸手機生產數量的大幅增長,對配套器件本地化的要求,以及模塊產值較大和直接面對終端客戶的吸引力,使很多擁有屏生產線的廠家和下遊整機廠家也都開始興建自己規模較大的模塊廠,其中規模較大的有上海飛利浦、北京三五電子、東莞三星電子、張家港光王電子、深圳天馬、廣州精工、上海廣電液晶、京東方等壹批有屏生產線的廠家,也有如深圳TCL、大連大顯等有整機背景的廠家。

在TFT模塊上,臺灣、韓國、日本企業紛紛將生產線轉移到中國大陸,LG-Philips在南京、翰宇彩晶在南京、友達在蘇州、中華映管在吳江、奇美在上海、東莞,三星在鎮江、日立在蘇州,夏普在無錫都有自己的TFT模塊生產線.造成這種轉移的原因被認為來自二個方面,壹是對中國未來市場的看好,第二是勞動力成本優勢。

5.LCD配套材料

伴隨著液晶顯示器件生產線數量和規模的增大,為LCD配套的材料和設備也得到了壹個好的發展空間,在LCD的三大材料中,最早實現產業化的是液晶材料和ITO玻璃。我國液晶材料的研究工作始於1969年,以清華大學化學系和北化為代表的科研院所是主要力量,1987年清華大學化學系液晶的研究成果在石家莊開始批量生產,並供應給LCD廠,這個現名石家莊永生華清的公司目前仍是國內品種最高,產量最大的液晶材料廠,由清華大學與其他公司合作將清華化學系液晶材料研究技術產業化的還有另外壹家公司:清華亞王液晶材料公司,他們也可以批量生產TN液晶和中低檔的STN液晶,石家莊永生華清與清華亞王壹起的中低檔液晶市場份額在中國大陸已占到70%以上,低檔TN占到了80%以上,並有單體提供給日、德的其他液晶材料公司。除這二家之外,西安近代研究所和西安瑞聯公司也在從事液晶材料的研發和生產,但以液晶單體為主配有部分混合液晶生產,另外還有如江蘇高恒化工、煙臺等多家企業在從事液晶材料的單體和中間體的開發和生產。在ITO玻璃方面,中國第壹條用於LCD的ITO玻璃生產線是深圳南亞在87年建成的。這條線的規模不是很大,但後來在其他ITO玻璃生產線上的很多技術管理骨幹都曾經在這條線上工作過,繼南亞之後,深圳萊寶、深圳南玻、深圳豪威、安徽華益等又相繼建成規模更大的ITO玻璃生產線,他們不但在為ITO玻璃的本地化配套上做出了貢獻,也在出口供應日本的壹些LCD企業,在TN液晶和ITO玻璃上,目前我們已能完全實現本地配套,LCD的另壹主要材料偏光片,目前主要有深圳深紡樂凱和溫卅僑業二大家,批量供應TN用偏光片和部分STN用偏光片。東莞福地在前幾年從日本日合引入日合壹條舊的偏光片生產線,但調試後運行狀況壹直不是太理想,目前正在進行改組。

洛陽浮法玻璃集團已建成日熔量250噸的超薄基片玻璃線並已開始向ITO玻璃廠供貨,這是國內很多企業曾經努力但壹直沒突破的領域。在掩膜版上,深圳清溢、深圳美精微等公司已供應從TN、STN到CF用的菲林、鉻版型掩膜版及其他配套材料,美精微是第壹家專業LCD掩膜公司,而清溢公司目前在掩膜產品的產量和規模上居於領先,其公司文化和質量管理得到業界的好評,在04年獲得全國質量獎,並被做為北京大學光華管理學院、克勞斯比學院的教學案例。

在彩色LCD用的關鍵材料彩色濾光片上,深圳萊寶和深圳南玻已開始批量生產,深圳比亞迪引入壹條線用於自己配套。

在LCD其他的配套材料上,如背光源、PI、清洗劑、光刻膠等,國內廠家也都能部分供應。

6.LCD配套設備

在配套設備方面,經過多年來各方努力,我國大陸已能生產部分LCD制造設備及測試儀器。測試儀器以高校和研究所為主,如清華大學、長春物理系都開發生產定型了如液晶盒厚測量儀、予傾角測量儀、液晶光電參數測試儀等測試設備,而制造設備從最初的玻璃切割機、偏光片切割機、灌晶機等單臺設備發展到可以生產成套的TN用清洗等前段設備和摩擦線、對版線等要求更高的設備,專業生產液晶設備的廠家有北京京城清達、太原二所、深圳虎神、深圳潤正、深圳航通、深圳保全等公司,京城清達是由北京量具刃具集團與清華大學、日本飯沼制做所***同合資的公司,太原二所是壹家從事半導體相關工藝研究的專業所,他們都有較強的技術實力。但中國大陸液晶設備就其規模和水平來看,與LCD器件和相關材料比,仍顯得滯後壹些,與日本韓國相比,仍有相當的距離。需要給予更多的支持和關註。

7 開發和研究

中國大陸在液晶顯示技術的基礎和應用性研究從上世紀六十年代就已經開始,包括清華大學物理系、化學系、長春物理所、北京化學所等單位在七十年代都投入了大量的精力,從事這方面的研究工作,之後北京大學微電子所,南開大學、華中理工大學、南京五十五所等單位也相繼介入這方面的研究,這些基礎和應用性的研究和開發工作,雖然由於資金投入較小,沒有世界級大的創新性成果,但在產業發展中也發揮了積極的作用。在大學和研究所背景下成立的清華液晶中心、北方液晶中心也是專門從事液晶顯示技術研發的單位,壹些大的集團如京東方、上廣電、TCL等也有企業自己的研究院或研究所從事這方面的工作。北方液晶中心側重STN-LCD、a-si TFT、p-si TFT-LCD、液晶器件參數測試儀方面的研究和開發工作,曾獲中國科學院進步壹等獎、二等獎、吉林省科技進步壹等獎等項獎勵,清華液晶中心側重STN工程化技術研究以及相變液晶、賓主液晶、寬視角等壹些個性化的器件開發和導波技術在液晶中的應用、模式設計等壹些偏基礎性的研究,曾獲得國家科學進步二等獎和北京市科學進步壹等獎等獎勵,近二年又在人才培養上展開工作,面向平板行業舉行各類技術培訓班。五十五所則在STN、TFT及BTN液晶顯示器件及整機軍用液晶加固技術上開展工作,在加固方面擁有幾項專利,曾獲國防科技進步二等獎等獎勵。

二 中國液晶產業的現狀與發展

歷經二十幾年的發展,中國LCD產業從無到有,從無源跨入有源,已成為全球最大的TN/STN生產大國和產值排名世界第四的LCD產業區域,目前在中國大陸與LCD產業相關的生產廠、科研院所大約有180家,約110條的TN/ STN-LCD生產線,7條TFT-LCD生產線(含京東方在韓國的三條生產線)和眾多的TN/STN/TFT模塊生產線。液晶協會在2003年對65家會員單位的統計數據顯示:這65家單位2003年銷售值總和在132.46億,比02年增長123%,其中顯示器件107.79億,占81.38%,相關材料12.04億,占9.09%,制造設備1.29億,占0.97%,其他占8.56%,從業人員大約在5萬3千人,LCD年產量424萬平米,ITO玻璃年產量646萬平米,液晶材料年產量79.5噸,偏光片年產量96萬平米。

從地域分布來看,中國液晶產業主要分布在三個區域:以深圳為中心的華南地區,上海為中心的華東地區以及以北京為中心的華北、東北地區,這與中國信息產業強勢分布區域相對應。

華南是中國最早形成LCD、LCM區域性的地區,到目前仍是企業數量最多,投資成份最多元化的地區,其生產線數量占到合國的70%以上,其中又以深圳東莞二市為主,在投資類別上以臺灣華泰、香港信利、香港精電、臺灣勁佳光電為代表的香港、臺灣投資和以深圳天馬、邁爾科特、東莞SDI、東莞新電器等為代表的日美資和大陸內資為主。

華東地區是近幾年剛興起的新區.這個地區顯著的特點是企業的投資和規模都較大,日資和臺資企業較多,無錫夏普、張家港光王電子、蘇州EPSON、上海飛利浦、上海廣電液晶都有規模較大的CSTN和STN生產線,更有眾多的TFT模塊廠在這個區域內。產值較大,銷售規模上億、上十億的廠多,隨著上海廣電集團與日本NEC合作TFT—LCD五代線的建成,還將帶動TFT-LCD產業鏈上的其他項目,這個地區顯示出很強的發展後勁。

東北華北地區目前企業的數量和總體規模都小於其他二個地區。但隨著京東方在2003年成功收購韓國現代TFT三條生產線、並在北京建TFT模塊生產線和五代TFT屏生產線、整合上下流產業鏈壹系列大的動作以及其TFT—LCD銷售額在2003年全球大尺寸LCD排名第9的地位和五代線建成後的帶動和輻射影響,將帶動這個地區成為對中國液晶產業有重要影響的區域,另外這個區域還有壹個突出的特點是從事液晶研發的單位和力量比較集中。還有美國三伍電子以及河北冀雅、長春聯信、鞍山亞視壹批有實力和後勁的企業。

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