解析:
液晶顯示技術的發明
液晶的發現是由奧地利植物學家F·Reizer在壹百年前完成的,然而長期以來並未給人類帶來多少好處。直到20世紀60年代,幾個年輕的電子學家才打破了沈寂。
1961年,美國RCA公司普林斯頓試驗室有壹個年輕電子學者F·Heimeier正在準備博士論文的答辯,他的專業是微波固體元件。他在這方面很有造詣。這天,他的壹個朋友向他講述了正在從事的有機半導體方面的研究,跨學科的課題引起了他的極大的興趣。他征求了導師的意見,在導師的支持、鼓勵下,他毅然放棄了學有所成的專業領域,進入了壹個他還知之甚少的新領域。他把電子學方面的知識應用於有機化學,很快便取得了成績。不久,他對另壹個新課題---激光又產生了興趣,從而又與晶體打上了交道。為了研究外部電場對晶體內部電場的作用,他想到了液晶。他將兩片透明導電玻璃之間夾上摻有染料的向列液晶。當在液晶層的兩面施以幾伏電壓時,液晶層就由紅色變成了透明態。出身於電子學的他立刻意識到這不就是彩色平板電視嗎!興奮的小組成員與他立即開始了夜以繼日的研究,他們相繼發現了液晶的動態散射和相變等壹系列液晶的電光效應。並研制成功壹系列數字、字符的顯示器件,以及液晶顯示的鐘表、駕駛臺顯示器等實用產品。RCA公司對他們的研究極為重視,壹直將其列為企業的重大機密項目,直到1968年,才在壹項最新科技成果的廣播報導中向世界報導。這壹報導立刻引起了日本科技界、工業界的重視。日本將當時正在興起的大規模集成電路與液晶相結合,以"個人電子化"市場為導向,很快開發了壹系列商品化產品,打開了液晶顯示實用化的局面,掌握了主動,致使這壹發展勢頭促成了日本微電子業的驚人發展。而在美國,RCA公司中壹些生產間部門的領導人壹方面局限於傳統的半導體產品,壹方面又過分強調了初出茅廬的液晶顯示器件的缺點,以市場還未開拓為借口,極力抵毀液晶顯示的產業化。為此, 液晶 小組成員開始外流, 液晶顯示 的專利也被賣出。據說,當70年代中期,液晶顯示已經形成壹個產業的時候,RCA公司在壹次董事會上沈痛地總結,在RCA百年發展歷史上液晶顯示技術的流失是了大的壹次失誤。
回顧這壹歷史,不能不使我們感到:
(1)壹代新技術、新產品的問市,特別是當代高新技術產品的問市,總是由那些跨學科、跨行業的,具有創新開拓精神的年輕人來發現和完成的。
(2)壹個新技術的發現、發明雖然重要,但其真正的發展則必須建立在切切實實的應用技術和市場需求的基礎之上的。應用技術是高新技術產業發展的保障,市場需求是高新技術發展的動力。 (3)壹個企業的領導,特別是生產部門的領導,應該具有科學發展的頭腦。只局限於原有的產業和產品,被近期、表面的、暫時的利害所困擾,往往會葬送壹些非常可貴、極有前途、極有生命力和極高利潤價值的新技術、新產品,造成了事業損失,抱撼終身。
(4)壹個突破傳統束縛的發明,大都出現在那些規模不大,極有創新能力的,能夠從事多學科的獨立工作小組。這些小組應該能夠經學得起失敗,經受得起不被承認,不被支持不被理解的壹切壓力。
液晶的發現
液晶的發現可回溯到1888年,當時奧地利植物學者Reinitzer在加熱安息香酸膽石醇時,意外發現異常的融解現象。因為此物質雖在145℃ 融解,卻呈現混濁的糊狀,達179℃ 時突然成為透明的潺潺液體;若從高溫往下降溫的過程觀察,在179℃ 突然成為糊狀液體,超過145℃ 時成為固體的結晶。其後由德國物理學者Lehmann[1]利用偏光顯微鏡觀察此安息香酸膽石醇的混濁狀態 ,證實是壹種「具有組織方位性的液體」(crystalline liquid),至此才正式確認液晶的存在, 並開始了液晶的研究。
LCD發展過程
1、1888年發現液晶材料;1968年美國首先做出LCD產品;
1973年夏普做出TN-LCD;1984年發明了STN-LCD和TFT-LCD。
2、發展過程:
-- 1888~1968年為液晶材料性能和應用研究時期。
--1973~1985年為TN-LCD獲得廣泛應用時期。
--1985~1993年為STN-LCD推廣應用時期。
--1993~2000年是TFT-LCD大發展時期,這個時期TFT-LCD的性能已可以與CRT媲美。
--LCD發展大大擴展了顯示器的應用範圍,使個人使用移動型手持顯示器成為可能,因此,2000年以後將進入LCD與CRT爭奪顯示器主流市場的時代。
3、LCD主要技術發展過程
--彩色低功耗反射型LCD技術。
--低溫多晶矽(P-Si)LCD大生產技術。
--大尺寸、寬視角、高分辨彩色TFT-LCD的發展。1993年以前主要生產的是10.4英寸以下,640×480像素的產品;1993~1997年主要生產的是10英寸~13英寸,1024×768像素的產品;1997~1999年主要生產15英寸~18英寸,1024×768和以上像素的產品;1999年以後開始生產20英寸~30英寸的產品。
--1998年以後開始大力開發高分辨率、大屏幕液晶投影電視。
LCD產品特性
1、快速的產品周期
1993年之後日本LCD大廠紛紛擴大產能,使1995年下半年生產量大於市場需求,價格大幅滑落50%,但由於縮小了LCD與CRT(傳統顯像管)價格差距,促進LCD產品推廣,1996年便引發了新壹波需求高峰,在日本廠商持續擴廠,加上韓國大企業急起直追之下,1997年底後進入另壹波供大於求,直到1998年第四季開始復蘇,由於LCD朝大尺寸發展,生產線由6片12.1英寸面板改為4片13.3英寸,產量趕不上需求,價格向上攀升長達壹年之久,然而由於以來日韓擴廠,臺灣新廠商加入,LCD價格已自高峰急速滑落。
2、高技術資本密集型產品
LCD產品制造涉及光學、半導體、電機、化工、材料等各項領域,上下遊所需技術層面極廣,技術障礙頗高,而由於成本競爭考慮,大型化面板產能規劃已不可避免,因此設廠成本愈來愈高,投資規模快與芯片廠無分軒輊,例如臺灣廣達轉投資生產TFT-LCD的廣輝,林口壹廠投資金額約550億臺幣,可謂極度高資本密集產業,資金取得已成為重要課題。
3、材料種類繁多復雜、占產品成本比重大
LCD材料橫跨光電、半導體、印刷制造等技術,不但種類多且領域不同,在產業中占有重要地位,占整個成本約六成左右,因此若要確保原料來源及控制成本,必須深入經營,或采取策略聯盟,或以轉投資方式涉略,臺灣因1998年後LCD面板廠商大舉進入,創造了上遊材料龐大商機,有誌廠商逐漸進入。