液晶显示技术国外发端兴起史
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- 2013/1/5 15:37:554403
1888年,奥地利植物学家赖尼铁兹(Reinitize)在研究植物结晶特性的过程中,发现将温度加热到摄氏145度时,结晶会呈现白色状况,加热至175度时则呈现透明的状态,德国物理学家奥·莱曼(O.Lehmann)研究之后将之命名为液晶,此为液晶显示技术的开始。液晶显示技术商品化始于20世纪后半叶。1968年,美国RCA(RadioCorporationofAmerica)公司发布一款以液晶为材料的手表,液晶显示正式迈向商业化及实用性道路。
美国:产业发端
1961年,美国RCA公司的F·海梅尔(F·Heimeier)发现了液晶的动态散射和相变等一系列电光效应,并研制成功一系列数字、字符的显示器件,以及LCD(液晶显示)的钟表、驾驶台显示器等实用产品。
1968年,RCA公司向世界公开报道了这一发明。这标志着液晶显示技术终于走向了商业化。但是,作为彩色电视机显像管的美国RCA公司一方面局限于传统的显示产品,另一方面对初出茅庐的LCD产品缺乏信心,对未来市场缺乏远见,不肯加大对液晶显示器研发的投资力度,反而主动克制LCD的产业化,终LCD的也被转卖。
液晶显示技术在美国发端后,美国国防部将其视为事关国家安全的关键技术,认为其明显的应用就是取代笨重的传统用在飞机、潜艇和坦克上的CRT(CathodeRayTube,阴极射线管)显示器。
但是,发展液晶显示产业存在两个困难:,相比其他半导体产业,技术并未完全成熟,民用领域鲜有发展,大企业不愿投资;第二,由于液晶显示产业后段生产需要较多人力,并且其规模经济要求比较高,相比于已经开始产业化的日本,美国的制造成本难以与之抗衡。
在此条件下,美国将产业重点转向了发展材料和相关设备等更高科技含量的产业上游,基本上放弃了产业中下游。
其中表现尤为突出的美国公司是康宁(CorningGlass),这家1851年投资建立的玻璃公司,通过其不断的技术革新和制程改进,从普通玻璃生产成功转入液晶显示用玻璃产业,几乎独占了70%的市场。
日本:国家意志推动产业兴起
尽管液晶显示技术诞生于美国,但真正的大规模产业化却是在日本,关键原因有二:,日本企业将当时正在兴起的大规模集成电路与液晶相结合,以“个人电子化”市场为导向,很快开发了一系列产品,打开了LCD大规模实用化的局面;第二,得益于日本强大的工业基础和超强制造能力,其生产成本远远低于美国。
按照时间来看,1970年代属于小尺寸液晶面板时代(2英寸以下),主要应用于各种仪表显示,产品仅能显示简单的符号与数字。1980年代被称为中小尺寸液晶面板时代,其技术亦由过去的TN-LCD(扭曲向列相液晶显示器件)逐渐发展到STN-LCD(超扭曲向列相液晶显示器件),再到目前的主流TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器件)。
到1990年代,TFT-LCD液晶面板开始应用于笔记本电脑等大尺寸领域,正式进入了大尺寸时代。
1992年,TFT-LCD液晶面板开始大规模生产。NEC、松下电器、三洋电机、夏普相继投入代TFT-LCD生产线,至1994年为止,日本约有九条第1代TFT-LCD生产线,月产能约为25.3万片(玻璃基板),由于当时能提供大尺寸液晶面板的仅有日本,因此面板价格始终居高不下,毛利与报酬相当可观。
至1995年,日本液晶面板出货量占据90%市场份额,成为当之无愧的产业霸主。
日本液晶显示产业迅速崛起的关键,首先在于日本的技术创新实行的是“逆向工程”,即根据市场需求研发新功能、新产品。在这种模式下所进行的改进和创新符合市场的大规模应用,因此企业能够保持旺盛的技术创新活力。
其次是日本政府对于产业的倾力投入。1979年,日本通产省联合16家企业发起了为期7年、总资助额为7.7亿美元的光电子基础研究计划。终,该计划耗时10年,耗费8.2亿美元。光电子产业的发展被日本政府上升为国家战略,如果有相关企业自行进行基础研究,政府便提供30%的研发资金。
“日本新型显示产业快速崛起的经验,是国家意志和国家投资贯彻于产业的初萌芽阶段到终开花结果的每一个环节,保障整个国家在关键产业的优势。在强调企业创新主体地位的时候,日本同样强调国家的组织力量和组织义务。企业负责具体行为,国家负责战略安排。”行业专家罗清启对日本液晶显示产业的崛起如是分析。
韩国:坚定决心、规模化与企业
韩国液晶显示产业走出了一条从技术引进到自主创新的成功道路,其中关键的是韩国政府坚定的决心和的远见卓识,同时,韩国企业的规模化战略也大获成功。
1、政府的坚定支持
韩国企业早在1970年代就涉足液晶显示产业,但由于没有政府的关注,产业发展极其缓慢。1980年代初期,韩国政府针对经济环境变化和国内经济倒退的新形势,提出了“技术立国”的口号。此时,液晶显示产业的*吸引了韩国政府的关注。
韩国政府于1980年代提出“大力发展技术密集型产业,提高竞争力”和“调整产业结构,实现‘技术立国’”的发展目标,在这一政策的鼓舞下,以三星、LG、现代为首的韩国企业开始进军液晶显示产业,力图产业强国。
1990年代初,韩国厂商开始通过试验性质的方式从事TFT-LCD相关技术的开发并培育量产技术。为发展相关技术,三星电子与LG电子私下支付大笔资金,向日本工程师学艺,以“偷师”的方式换来韩国成功跨入液晶显示产业的机会。
同时,韩国政府更是通过各种政策计划,配合企业的产业升级。
从1992年起,韩国政府在整合各机关的研发预算之后,先后出台《次世代平面显示计划》、《LCD基础技术发展计划》,为韩国液晶显示产业的发展提速。为了给本国企业减轻压力,韩国政府又推出了税收减免、研发补贴等一系列扶持政策帮助企业迅速成长,10余年间累计投入超过千亿韩元。为了推动设备和零部件的国产化,韩国政府积极推动产业链上下游合作,每年投入30亿韩元的经费。政府的坚定支持也促成了韩国液晶显示产业的成功。
2、规模化的发展战略
韩国通过积极投资,建设液晶面板生产线,提高了产品的数量与质量,从而实现了规模经济,降低了产品成本,提高了竞争力。韩国企业对于任何产业往往都是采取规模经济与大量生产的竞争策略,在液晶显示产业上更是如此。
1995年,三星电子投入4亿美元,建造出该公司的座TFT—LCD制造工厂,1996年,三星电子在器兴工厂建造第二条生产线,投资金额2亿美元。LG电子也积极参与兴建新的TFT-LCD生产线。1996年,LG电子投资5亿美元于龟尾工厂建立第二条生产线。
至此,韩国正式进军液晶显示市场,同时也揭开了液晶面板的低价格竞争,直接挑战一直独揽液晶显示产业的日本。
1995年,由于韩国液晶面板制造厂商以超低价格进军市场,当年10.4英寸液晶面板的价格顿时下跌50%。而到1997年,韩国在液晶面板市场的占有率快速增长到15.6%。
1998年底,利用企业重组,改善财务危机的机会,三星确定将TFT-LCD作为其核心竞争产业之一;而LG电子则与飞利浦合作,成立LPL(LGPhilips)公司。韩国厂商把液晶面板的缺货程度逐渐升高、大幅增产、以期扩大液晶显示市场占有率。1999年,三星电子液晶显示市场占有率达16%,LPL市场占有率达15%,韩国这两家液晶面板制造厂商已经*两位。
进入21世纪,韩国厂商投资液晶面板生产线的步伐丝毫没有减慢,基本上以一年上马一条新产线的速度,保证了韩国走在液晶面板制造的前沿。
3、远见卓识的企业
相比于日本,韩国企业对于任何产业的经营,往往都是由各大财团首先进行的。在液晶显示产业领域,主要就是四大财团的投资:三星集团、LG集团、现代集团和大宇集团。
液晶显示产业在韩国的发展并非一帆风顺,三星的第1代工厂投产之初,也曾经历连续9年亏损,但政府在三星“韩国不能没有半导体”的产业报国之心感召下,先后给予三星超过60亿美元的政策贷款,三星集团将TFT-LCD列为其未来发展的首要事业。终,以企业为主轴,以政府倾力扶植为条件,以规模化生产为策略,韩国液晶显示产业青出于蓝胜于蓝。