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液晶顯示產業發展史

發布日期:2014/5/4
 1888年,奧地利植物學家賴尼鐵茲(Reinitize)在研究植物結晶特性的過程中,發現將溫度加熱到攝氏145度時,結晶會呈現白色狀況,加熱至175度時則呈現透明的狀態,德國物理學家奧·萊曼(O.Lehmann)研究之后將之命名為液晶,此為液晶顯示技術的開始。
 
  液晶顯示技術商品化始于20世紀后半葉。1968年,美國RCA(Radio Corporation of America)公司發布一款以液晶為材料的手表,液晶顯示正式邁向商業化及實用性道路。
 
  在液晶顯示技術商業化和產業化的道路上,真正的先鋒是日本,然后演變成亞洲三強鼎立:日本、韓國和中國臺灣。如今,隨著以京東方為代表的中國大陸液晶顯示產業的崛起,三強鼎立的格局已逐步演變成三國四地爭雄。
 
  美國:產業發端
  1961年,美國RCA公司的F·海梅爾(F·Heimeier)發現了液晶的動態散射和相變等一系列電光效應,并研制成功一系列數字、字符的顯示器件,以及LCD(液晶顯示)的鐘表、駕駛臺顯示器等實用產品。
 
  1968年,RCA公司向世界公開報道了這一發明。這標志著液晶顯示技術終于走向了商業化。但是,作為彩色電視機顯像管先驅的美國RCA公司一方面局限于傳統的顯示產品,另一方面對初出茅廬的LCD產品缺乏信心,對未來市場缺乏遠見,不肯加大對液晶顯示器研發的投資力度,反而主動克制LCD的產業化,最終LCD的專利也被轉賣。
 
  液晶顯示技術在美國發端后,美國國防部將其視為事關國家安全的關鍵技術,認為其最明顯的應用就是取代笨重的傳統用在飛機、潛艇和坦克上的CRT(Cathode Ray Tube,陰極射線管)顯示器。
 
  但是,發展液晶顯示產業存在兩個困難:第一,相比其他半導體產業,技術并未完全成熟,民用領域鮮有發展,大企業不愿投資;第二,由于液晶顯示產業后段生產需要較多人力,并且其規模經濟要求比較高,相比于已經開始產業化的日本,美國的制造成本難以與之抗衡。
 
  在此條件下,美國將產業重點轉向了發展材料和相關設備等更高科技含量的產業上游,基本上放棄了產業中下游。
  其中表現尤為突出的美國公司是康寧(Corning Glass),這家1851年投資建立的玻璃公司,通過其不斷的技術革新和制程改進,從普通玻璃生產成功轉入液晶顯示用玻璃產業,幾乎獨占了全球70%的市場。
 
  日本:國家意志推動產業興起
  盡管液晶顯示技術誕生于美國,但真正的大規模產業化卻是在日本,關鍵原因有二:第一,日本企業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,很快開發了一系列產品,打開了LCD大規模實用化的局面;第二,得益于日本強大的工業基礎和超強制造能力,其生產成本遠遠低于美國。
 
  按照時間來看,1970年代屬于小尺寸液晶面板時代(2英寸以下),主要應用于各種儀表顯示,產品僅能顯示簡單的符號與數字。1980年代被稱為中小尺寸液晶面板時代,其技術亦由過去的TN-LCD(扭曲向列相液晶顯示器件)逐漸發展到STN-LCD(超扭曲向列相液晶顯示器件),再到目前的主流TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器件)。
 
  到1990年代,TFT-LCD液晶面板開始應用于筆記本電腦等大尺寸領域,正式進入了大尺寸時代。
 
  1992年,TFT-LCD液晶面板開始大規模生產。NEC、松下電器、三洋電機、夏普相繼投入第一代TFT-LCD生產線,至1994年為止,日本約有九條第1代TFT-LCD生產線,月產能約為25.3萬片(玻璃基板),由于當時全球能提供大尺寸液晶面板的僅有日本,因此面板價格始終居高不下,毛利與報酬相當可觀。
 
  至1995年,日本液晶面板出貨量占據全球90%市場份額,成為當之無愧的產業霸主。
  日本液晶顯示產業迅速崛起的關鍵,首先在于日本的技術創新實行的是“逆向工程”,即根據市場需求研發新功能、新產品。在這種模式下所進行的改進和創新符合市場的大規模應用,因此企業能夠保持旺盛的技術創新活力。
  其次是日本政府對于產業的傾力投入。1979年,日本通產省聯合16家企業發起了為期7年、總資助額為7.7億美元的光電子基礎研究計劃。最終,該計劃耗時10年,耗費8.2億美元。光電子產業的發展被日本政府上升為國家戰略,如果有相關企業自行進行基礎研究,政府便提供30%的研發資金。
 
  “日本新型顯示產業快速崛起的經驗,是國家意志和國家投資貫徹于產業的最初萌芽階段到最終開花結果的每一個環節,保障整個國家在關鍵產業的領先優勢。在強調企業創新主體地位的時候,日本同樣強調國家的組織力量和組織義務。企業負責具體行為,國家負責戰略安排。”行業專家羅清啟對日本液晶顯示產業的崛起如是分析。
 
  韓國:堅定決心、規模化與領袖企業
  韓國液晶顯示產業走出了一條從技術引進到自主創新的成功道路,其中最關鍵的是韓國政府堅定的決心和龍頭企業的遠見卓識,同時,韓國企業的規模化戰略也大獲成功。
 
  1.政府的堅定支持
 
  韓國企業早在1970年代就涉足液晶顯示產業,但由于沒有政府的關注,產業發展極其緩慢。1980年代初期,韓國政府針對國際經濟環境變化和國內經濟倒退的新形勢,提出了“技術立國”的口號。此時,液晶顯示產業的高利潤吸引了韓國政府的關注。
 
  韓國政府于1980年代提出“大力發展技術密集型產業,提高國際競爭力”和“調整產業結構,實現‘技術立國’”的發展目標,在這一政策的鼓舞下,以三星、LG、現代為首的韓國企業開始進軍液晶顯示產業,力圖產業強國。
 
  1990年代初,韓國廠商開始通過試驗性質的方式從事TFT-LCD相關技術的開發并培育量產技術。為發展相關技術,三星電子與LG電子私下支付大筆資金,向日本工程師學藝,以“偷師”的方式換來韓國成功跨入液晶顯示產業的機會。
  同時,韓國政府更是通過各種政策計劃,配合企業的產業升級。
 
  從1992年起,韓國政府在整合各機關的研發預算之后,先后出臺《次世代平面顯示計劃》、《LCD基礎技術發展計劃》,為韓國液晶顯示產業的發展提速。為了給本國企業減輕壓力,韓國政府又推出了稅收減免、研發補貼等一系列扶持政策幫助企業迅速成長,10余年間累計投入超過千億韓元。為了推動設備和零部件的國產化,韓國政府積極推動產業鏈上下游合作,每年投入30億韓元的經費。政府的堅定支持也促成了韓國液晶顯示產業的成功。
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