1.LCD市场现状及其预测

近10年来平板显示器件获得了迅速发展，已逐渐成为显示器件的主流产品。据美国权威咨询机构DisplaySearch公司发表的一篇研究报告的统计和预测，2002年全球电子显示器市场约为576亿美元，其中CRT 257亿美元，平板显示器件319亿美元，预计2006年全球显示器市场将达到1,018亿美元，其中平板显示器件将占整个显示器市场的近70%。平板显示产业已成为世界各国特别是亚洲主要国家投资发展的主要行业。

根据DisplaySearch今年调研报告的预测，FPD市场将从1998年的110亿美元增加到2006年的610亿美元。从FPD整体市场来看,1998～2005年的年平均增长率(CAGR)高达21.5%,而CRT的市场份额从2002年以后将逐渐减少。

在FPD市场中，LCD拥有80％以上的市场份额，到2006年仍将拥有80%左右的市场份额，且需求范围从大型到中、小型,覆盖整个市场，为平板显示器主流产品。

2000年全球液晶监示器销量为650万台，只占整个显示器市场份额的6%。而2001年全球液晶监示器的销量达到创纪录的1570万台，占到2001年全球监示器总销量的13%～14%。在欧洲、美国的发达区域市场，液晶监示器占有率已经超过了20%，在日本、韩国、香港等地，液晶监示器的市场占有率则已经超过了50%，并且市场需求还在继续上升。

2002年全球液晶监示器的总需求量将达到3100万台，较2001年1570万台的出货量增长将近一倍，比重占全部显示器市场需求的30%。

液晶显示器朝两个方向发展：大型显示器（如LCD TV、Note PC、Moniter）及中小型显示器（如Mobile Phone、PDA）。目前,以生产笔记本电脑、液晶电视为主要目标的5代线以上投资热点正在形成。随着多条五、六代线的投产，液晶电视生产规模迅速扩大。2004年液晶电视的产量将增加一倍，由现在的400万台增加至800万到1000万台，而去年这一产量还不足100万台。

    最近三年至少将有17条五至七代线投入生产（见下表）。

2. LCD显示器制造技术的进展

上世纪70年代，随着半导体LSI技术的进步和应用范围的扩大，与之相适应的小型数据显示器，如手表、计算器等的需求急剧增加，这促使VFD、LED、LCD等平板显示器技术的发展。最初VFD、LED被大量采用，不久，LCD占据了市场主要份额。其应用范围也大大拓展。但这时还只是TN-LCD。

    为了打破TN模式的局限，许多大公司积极开发AM-LCD，但要实用化要相当长的时间，于是出现了STN-LCD。它是在1984年Scheffer的SBE基础上发展起来的，1986年在笔记本电脑得到应用，但很快被TFT-LCD所替代。STN的大发展是在90年代后期，在手机、PDA上得到很好的应用。

TFT-LCD的研制早在80年代初就开始，但真正大发展大约是1995年之后。制造工艺成熟，成品率提高，显示器的对比度、视角大为改善，这些都使TFT-LCD迅速形成巨大产业。不仅垄断了笔记本电脑的显示器，而且开发了电视机的显示器，终于踏进了被CRT称霸的显示器市场。

  受笔记本电脑和液晶电视大量需求和降低成本的双重压力的驱动,同时伴随着业内生产工艺的改进,成品率的提高,从上世纪80年代末出现第一代TFT生产线之后,生产加工尺寸不断扩大。目前已提出建设第七代线的计划。

最近业界对于降低成本作了巨大努力,采取了一系列措施。

努力的目标是每英寸10美元。但是目前所能做到的成本水平也只是每英寸40-50美元。离目标还有一定的距离。

TFT-LCD成本构成

从成本分析看，材料占总成本约60%以上。因此，改进工艺，节约材料就显得十分重要。为此可采取的措施主要有：

    1.降低材料成本   改进工艺,循环使用

    2.增加产率   采用更大基片玻璃, 加快流片速度

    3.改进生产工艺

    4.引进简单模块结构,减少另件

同时面对产品尺寸不断加大(如LCD TV)，随之而来的加工基片玻璃大尺寸的挑战，现在普遍采取的对策主要集中在这几个方面：

     1.提高开口率  

     2.采用先进的液晶取向模式加宽视角

 3.提高响应速度   改进LC材料  低η,高 △ε；

减小盒厚d；

            提高驱动电压。

    以及其它措施,以解决大尺寸在工艺过程中的问题。

3. 中国LCD产业状况

2003年全行业销售总值为132.46亿元，比上一年增加73.06亿元，增长123％。其中液晶显示器件107.79亿元,占81.38％；相关材料12.04亿元，占9.09％；制造设备1.29亿元，占0.97％；其它（包括配套服务、贸易等）11.34亿元，占8.56％。

目前LCD企业主要分布在三个区域：以深圳为中心的华南地区，约56家，以上海为中心的华东地区约25家，华北、东北地区约为15家。在96家企业当中，外商独资或外商控股的企业约为49家，占51％。

2003年我国大陆液晶产业所以有突破性发展，要归功于京东方的重要贡献。其一家的产值就达60多亿人民币,超过当年其余所有各家的总和。2003年2月12日，京东方科技集团以3.8亿美元的价格，成功收购了韩国现代显示技术株式会社(HYDIS)的三条完整TFT-LCD生产线。6月13日，京东方宣布与北京经济技术开发区签署入驻协议，TFT-LCD产业基地开始进入实质性操作阶段。总投资12亿美元的5代生产线随即正式开工，2005年的一季度投产。11月,京东方TFT-LCD模块线宣布正式投产。该模块线是京东方投资建设TFT-LCD产业基地的一个组成部分。

与此同时，2003年3月，NEC与上海广电集团正式达成协议，将投资1145亿日元，建设第5代TFT-LCD生产线,其玻璃基板的尺寸为1100mm×1300mm，产品将主要用于电脑以及电视等。这条第五代TFT-LCD生产线将于2004年10月开始运营，2005年的年产量预计将达到54万片，折合650万台液晶屏及模块(15英寸)生产能力。2005年，合资公司还将投资建设一条到两条更新的生产线。

此外，2003年5月，由LG-Philips在南京投资7700万美元设立的TFT-LCD模板工厂如期投入运营。2002年9月动工，2003年4月进入试运行，预计年产量为360万台。其实像这样的TFT-LCD模板还有一批日本、韩国和我国台湾TFT-LCD企业在华设立的模板厂，如翰宇彩晶在南京、友达在苏州、中华映管在吴江、奇美在上海、东莞，三星在镇江、日立在苏州等。

在加速发展TFT-LCD的同时，我国STN－LCD的彩色化的进程也在加快。深圳天马、汕尾信利等一批实力强的企业正全力推出彩色STN产品，以满足手机显示屏彩色化的要求。

可以预期,我国LCD产业即将进入真正的TFT时期。对此，我们要早作准备，相关材料的发展更要考虑这个重要因素，研究适应LCD发展，重点要抓什么配套的原材料。

4. LCD相关材料

LCD相关材料一般来说，应包括下列几方面的材料:

      (1) 液晶材料

      (2) 基片玻璃及导电玻璃

      (3) 彩色滤色膜

      (4) 背光源及其组件

      (5) 偏振片

      (6) 取向膜材料

(7) 间隔材料、封接胶

（8）半导体材料

 (1) 液晶材料

正如世界LCD产业界关注的热点,这两三年转向LCD TV一样,液晶材料也自然将其研究开发重点投向LCD TV.

LCD TV的技术要求至少有下列几点,所有这些都与材料密切相关。

      1. 宽视角

          ◆ 引入先进的LCD模式

             VA (垂直排列)模式(应用厂家：Fujitsu, SEC, Sharp)

             IPS (面内开关)模式 (Hitachi, LGP, id tech)

          ◆ 引进宽视角的偏振片

      2. 高对比度

          ◆ 引进柱状间隔材料

      3. 消除动画的模糊和拖尾

          ◆ 准脉冲开关, 存储型图象(LCD)转向脉冲型图象(CRT)

               至少Ton+Toff< 16 ms

          ◆ 快速开关LCD  Ton+Toff< 16 ms已接近, 下一步目标< 10ms

               -- 减少盒厚  增加△n (WV-TV, IPS, VA)

               -- 新的灌注工艺 (ODF)

-- 减少γ1 (WV-TV, IPS, VA)

  受笔记本电脑和液晶电视大量需求和降低成本的双重压力的驱动,同时伴随着业内生产工艺的改进,成品率的提高,从上世纪80年代末出现第一代TFT生产线之后,生产加工尺寸不断扩大。目前已提出建设第七代线的计划。

最近业界对于降低成本作了巨大努力,采取了一系列措施。

努力的目标是每英寸10美元。但是目前所能做到的成本水平也只是每英寸40-50美元。离目标还有一定的距离。

TFT-LCD成本构成

从成本分析看，材料占总成本约60%以上。因此，改进工艺，节约材料就显得十分重要。为此可采取的措施主要有：

    1.降低材料成本   改进工艺,循环使用

    2.增加产率   采用更大基片玻璃, 加快流片速度

    3.改进生产工艺

    4.引进简单模块结构,减少另件

同时面对产品尺寸不断加大(如LCD TV)，随之而来的加工基片玻璃大尺寸的挑战，现在普遍采取的对策主要集中在这几个方面：

     1.提高开口率  

     2.采用先进的液晶取向模式加宽视角

 3.提高响应速度   改进LC材料  低η,高 △ε；

减小盒厚d；

            提高驱动电压。

    以及其它措施,以解决大尺寸在工艺过程中的问题。

3. 中国LCD产业状况

2003年全行业销售总值为132.46亿元，比上一年增加73.06亿元，增长123％。其中液晶显示器件107.79亿元,占81.38％；相关材料12.04亿元，占9.09％；制造设备1.29亿元，占0.97％；其它（包括配套服务、贸易等）11.34亿元，占8.56％。

目前LCD企业主要分布在三个区域：以深圳为中心的华南地区，约56家，以上海为中心的华东地区约25家，华北、东北地区约为15家。在96家企业当中，外商独资或外商控股的企业约为49家，占51％。

2003年我国大陆液晶产业所以有突破性发展，要归功于京东方的重要贡献。其一家的产值就达60多亿人民币,超过当年其余所有各家的总和。2003年2月12日，京东方科技集团以3.8亿美元的价格，成功收购了韩国现代显示技术株式会社(HYDIS)的三条完整TFT-LCD生产线。6月13日，京东方宣布与北京经济技术开发区签署入驻协议，TFT-LCD产业基地开始进入实质性操作阶段。总投资12亿美元的5代生产线随即正式开工，2005年的一季度投产。11月,京东方TFT-LCD模块线宣布正式投产。该模块线是京东方投资建设TFT-LCD产业基地的一个组成部分。

与此同时，2003年3月，NEC与上海广电集团正式达成协议，将投资1145亿日元，建设第5代TFT-LCD生产线,其玻璃基板的尺寸为1100mm×1300mm，产品将主要用于电脑以及电视等。这条第五代TFT-LCD生产线将于2004年10月开始运营，2005年的年产量预计将达到54万片，折合650万台液晶屏及模块(15英寸)生产能力。2005年，合资公司还将投资建设一条到两条更新的生产线。

此外，2003年5月，由LG-Philips在南京投资7700万美元设立的TFT-LCD模板工厂如期投入运营。2002年9月动工，2003年4月进入试运行，预计年产量为360万台。其实像这样的TFT-LCD模板还有一批日本、韩国和我国台湾TFT-LCD企业在华设立的模板厂，如翰宇彩晶在南京、友达在苏州、中华映管在吴江、奇美在上海、东莞，三星在镇江、日立在苏州等。

在加速发展TFT-LCD的同时，我国STN－LCD的彩色化的进程也在加快。深圳天马、汕尾信利等一批实力强的企业正全力推出彩色STN产品，以满足手机显示屏彩色化的要求。

可以预期,我国LCD产业即将进入真正的TFT时期。对此，我们要早作准备，相关材料的发展更要考虑这个重要因素，研究适应LCD发展，重点要抓什么配套的原材料。

4. LCD相关材料

LCD相关材料一般来说，应包括下列几方面的材料:

      (1) 液晶材料

      (2) 基片玻璃及导电玻璃

      (3) 彩色滤色膜

      (4) 背光源及其组件

      (5) 偏振片

      (6) 取向膜材料

(7) 间隔材料、封接胶

（8）半导体材料

 (1) 液晶材料

正如世界LCD产业界关注的热点,这两三年转向LCD TV一样,液晶材料也自然将其研究开发重点投向LCD TV.

LCD TV的技术要求至少有下列几点,所有这些都与材料密切相关。

      1. 宽视角

          ◆ 引入先进的LCD模式

             VA (垂直排列)模式(应用厂家：Fujitsu, SEC, Sharp)

             IPS (面内开关)模式 (Hitachi, LGP, id tech)

          ◆ 引进宽视角的偏振片

      2. 高对比度

          ◆ 引进柱状间隔材料

      3. 消除动画的模糊和拖尾

          ◆ 准脉冲开关, 存储型图象(LCD)转向脉冲型图象(CRT)

               至少Ton+Toff< 16 ms

          ◆ 快速开关LCD  Ton+Toff< 16 ms已接近, 下一步目标< 10ms

               -- 减少盒厚  增加△n (WV-TV, IPS, VA)

               -- 新的灌注工艺 (ODF)

-- 减少γ1 (WV-TV, IPS, VA)

显示方式对液晶材料参数要求

市场价格及容量 

    TFT-LCD用液晶材料的价格差距较大，估计单价：TN和IPS在5~10USD/g，VA在12~15USD/g TFT-LCD用液晶材料的需求量大约在180 吨/年以上，按市场价格8USD/g计算，液晶材料的年产值为14.4亿美元。

 液晶材料的市场前景

根据MERCK公司的估计，随着液晶显示技术的发展，世界市场将进一步扩大，预计到2005年，LCD占平板显示器市场82.6%，达到449亿美元，TFT-LCD占LCD市场84.4%，达到379亿美元。TFT-LCD用液晶材料的产值达到约20亿美元，需求量为250吨左右。

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。

2003年液晶材料是液晶器件三大材料之中发展最快的。我国石家庄实力克、西安瑞联等四家液晶材料企业共出售79.5吨液晶（含单体和混合液晶），销售额2.78亿元。同比分别增长200％和57％。虽然产量增加两倍，但是产值只增加57%，说明增加的还多是单体和低档混合液晶，另外的一个重要因素是近年来液晶材料价格一直呈下降趋势。石家庄实力克在四家当中规模最大，品种最多。但还只有中低挡的TN、STN型，高挡材料尚停留在实验室。

我国对液晶材料的研究已持续30多年,积累了丰富的经验,合成了数百种液晶单体。TN、STN型单体和混合液晶的产业化已16年，2003年销售量也已达79.5吨。就是现已报道的各种含氟液晶单体中，我国已合成了90%以上的单体。从合成技术的角度看，困难不大。但要实现TFT液晶的产业化问题还不少，困难还很大。

与TN、STN的材料相比，TFT器件对材料性能要求更高、更严格。要求混合液晶具有良好的光、热、化学稳定性，高的电荷保持率和高的电阻率。还要求混合液晶具有低粘度、高稳定性、适当的光学各相异性和阈值电压。

    要满足这些对材料的苛刻要求，建立一套化工生产体系，很不容易。仅仅达到电阻率≥1×1014Ωcm这一点，就要求排除与钠硷玻璃器皿接触，要建立全不锈钢或石英玻璃全密封的生产线。还有更重要的是我们还没有自己的高纯化学试剂生产体系。多品种的高纯试剂供应有问题。

同时，TFT材料专利保护期尚未过,还有一定障碍。

(2) 基片玻璃

   目前全球TFT-LCD用基片玻璃市场规模已达3000万平方米。属于高档硼硅玻璃，与一般TN、STN所用钠玻璃不同。

全球TFT-LCD用基片玻璃市场规模

目前基片玻璃的制造工艺主要有三种:浮法技术、流孔下引技术、溢流熔融技术。其优劣如下表所示

全球TFT-LCD用基片玻璃主要制造商

Corning                51%      日本电气硝子(NEC)     11%

旭硝子(AGC)      28%       NH.Techno(NHT)         10% 

此外还有:

中晶光电(台)      02Q3(投产日期)

碧悠国际(台)      03Q4

Schott (德)          03Q3

我国洛阳浮法玻璃集团已建成日熔化量为250吨的超薄基片玻璃生产线，2002年以来已累积销售厚度为1.1mm的TN玻璃400多万M2。。为我国独立自主研发、生产超薄基片玻璃闯出了一条路子。但是要实现超薄基片玻璃全面的多、品种的国产化（或本地化）还有很长的路要走。

TFT基片玻璃厂商目前动态

(3) 导电玻璃

目前中国大陆有ITO导电玻璃生产线20多条，主要的厂商包括深圳南玻、深圳莱宝、深圳南亚、深圳豪威、安徽蚌埠华益、安徽芜湖长信等。据液晶行业协会统计，2003年共生产ITO玻璃646.24万平方米，销售总额6.62亿元。同比产量增长25.97％，但是实际去年产量超过1000万平方米。所以尽管产量增长，销售总额却下降了23％。这说明低端产品产量已过剩。导电玻璃目前不但已能基本上满足国内需求，出口比例也达到一定水平。在低、中档方面已成为世界上ITO导电玻璃的主要生产国。

    经历20多年的发展，ITO行业已经步入了成熟期，但因其下游显示器行业的发展日新月异，使ITO行业不断出现新的机遇和新的发展动向。

我国LCD行业产量很大，但产品的附加值和技术层次都较低。近年来的随着手机彩屏化，需要开发彩色STN-LCD要求的导电膜玻璃。ITO行业由低档TN型和中档STN型向高端STN型发展，集中表现在三个方面：低电阻、低表面缺陷、超薄基板。例如，彩屏手机上与RGB对应的ITO线宽约50微米，线间距约10微米以下，ITO导电膜厚度约300nm，相应的面电阻约5Ω/□。

    COG和CF基板上的TOP ITO是近年来ITO导电玻璃向多功能方向发展的趋势之一

    进一步降低电阻率是其中一项措施。近些年国外的设备、工艺、靶材都有较大改进，在高温和DC溅射条件下，ITO的电阻率可以达到1.5´10-4W.cm水平。然而，要求电阻率更低或者必须低温镀膜的时候，就要采用直流加射频（DC+RF）的阴极系统。还有一种解决方法是在ITO上面增加一层金属膜层，即所谓的带有金属膜的ITO导电膜。通常选用金属铬（Cr）膜，面电阻达到2Ω/□以下，电极图案刻蚀必须经过两次，先刻蚀金属铬，然后再刻蚀ITO。

彩色滤光片（CF）基板上镀TOP ITO是一项难度很高的工艺，目前只有日本、韩国、台湾的少数ITO厂家掌握此项技术。彩色滤光片不耐高温，在其表面镀ITO必须采用低温镀膜技术，并且要克服高分子基底对ITO带来的种种不利影响。

(4) 彩色滤色膜

现阶段的彩色面板技术主要分CSTN-LCD、TFT-LCD两种。彩色滤光片作为显示面板的主要原材料，可以大致分为CSTN彩色滤光片、TFT彩色滤光片和OLED彩色滤光片。其中，CSTN彩色滤光片与TFT彩色滤光片的生产技术已经相当成熟。

CSTN彩色滤光片市场供给状况

根据统计资料显示，截至2003年中期，全球STN彩色滤光片的

根据统计资料显示，截至2003年中期，全球STN彩色滤光片的

生厂家及其产能如下表所示：

国际大尺寸彩色滤光片大厂产能现况

全球彩色滤光片市占率排名

台湾彩色滤光片厂商投入现况

彩色滤光片市场发展趋势

价格持续下滑

    据统计资料显示，近年彩色滤光片价格的走势因显示屏供需状况而出现价格波动的现象。这两年因国内对彩色手机屏需求急剧增长，彩色滤光片出现供不应求，价格有所上扬，但总体呈缓慢下滑的趋势。

    随着TFT-LCD生产工艺的日趋成熟以及生产成本的进一步降低，第四代以下TFT大量进入中小尺寸市场，对CSTN的价格压力更大。由此可以推断，当TFT价格接近于CSTN时，CSTN将有被淘汰出局的可能。问题是这个进程将会持续多长时间。

目前TFT与CSTN在市场上的分布

    CSTN目前仍有价格优势，在一段时间内仍在1.5吋以下的产品中占据相当的市场份额，2.0吋以上产品的市场基本上被TFT-LCD占据。

(5) 背光源及其组件

背光组件主要包括：光源（CCFL或LED）、导光板、反射板、扩散板、稜镜、框架等。

背光源组件成本比例

全球稜镜市场规模

全球荧光灯市场规模

全球扩散膜市场规模

供应厂家：惠和（39%），Tsujiden (23%), SKC (35%).

全球导光板市场规模

供应厂家: 旭化成 (32%), 三菱 (31%), 佳友化学 (17%)

(6) 偏光片

偏光片按其用途可大致分为三种：透射型偏光片、反射型偏光片、半透半反射型偏光片。以透射型偏光片为例，其结构如下:

国外偏光片生产状况

世界偏光板市场至今为止几乎由日本4家公司垄断，但是台湾、韩国、中国的一些企业相继加入进来，台湾力特已开始向台湾的LCD厂家提供偏光片，产量在2001年可达840万㎡，韩国的Ace-digitech公司主要向三星集团的三星电子供应TN型、STN型偏光板，现在的销售大约每月10万㎡，LG化学已开始向LG－Philips供应要STN型偏光片，同时向中国销售TN型、STN型偏光片，由于TFT市场的需求大增，LG化学于2001年6月停止了TN型、STN型偏光片的生产，全部生产TFT型偏光片，而且新的生产线又在筹建之中。

全球偏光片主要材料市场概况

国内偏光片生产状况

    2003年国内只有两家企业生产偏光片，广东福地日合去年停产。

1995年深圳盛波偏光器件有限公司，从美国公司引进设备和技术，经过几年努力,于1998年底生产出合格的偏光片，1999年正式批量生产，这是我国第一家偏光片生产厂，但由于设备的局限性，只能生产TN型偏光片，而且生产能力也有限年产只有40万㎡。

    2001年，温州市侨业经济开发有限公司投资800万美元，从韩国引进2000年国际先进的生产设备，于2001年底安装设备，2002年初开始生产，年生产能力可达150万㎡，可生产TN型、STN型及TFT型偏光片，其中TFT型偏光片最大可生产18″尺寸，用于台式电脑的液晶显示器。

 总之，2003年国内两家企业共销售偏光片96万平方米，销售额为8100万元。销售量增长19.5％，销售金额增长53.9％。

 (7) 取向材料

取向工艺是LCD器件制作的重要工艺。对取向工艺基本要求是：

           （1）一定的预倾角

           （2）高的锚定能

           （3）无缺陷（快速响应、高透过率）

           （4）高电荷保持率

           （5）低残余DC

      目前，大多採用聚酰亚胺作取向剂的摩擦工艺。但是这种工艺搞不好要击穿晶体管（TFT），摩擦产生粉尘颗粒，需要清洗。其它几种取向技术比较如下：

光取向与摩擦取向相比,最大的优点是可以做多畴,增加视角,其次是流程干净。主要问题是显示器会有闪烁，材料稳定性，其次是锚定能不够强。

5．结束语

   从世界范围来看，液晶显示产业方兴未艾，发展势头正旺。预计今后十年、二十年液晶显示器都将是平板显示的主流产品。我国液晶显示行业尽管也走过了二十多个年头，有了一定的基础。但与先进国家与地区相比差距还很大，要迎头赶上，还只能算刚刚开始。俗话说：

兵马未动，粮草先行。液晶显示相关材料对于器件产业的发展至关重要。我们在这方面总体讲，还很落后，还有许多薄弱环节，应当引起各方重视

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