上海广电计算机 2002-11-02 15:28:06

（一）LCD产业概况

显示器是人与机器沟通的重要界面，早期以显像管（CRT/Cathode Ray Tube）显示器为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生，近来由于液晶显示器（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，在近年来价格不断下跌的吸引下，逐渐取代CRT之主流地位，显示器明日之星架势十足。

LCD产品介绍

液晶显示器(LCD/Liquid Crystal Display）的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩霞色滤光片，则可显示彩色影像。

何谓液晶

液晶于1888年由奥地利植物学者Reinitzer发现，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶型式为向列（nematic）液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm~10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。

液晶显示原理

在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿者沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色（如图左）；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色（如图右）。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。

LCD面板结构

在厚度不到1公分的LCD面板中，看似轻薄短小，其实内部包含二十多项材料及元件所构成，不同类型LCD所需材料不尽相同，基本上LCD结构如同三明治般，在2片玻璃基板内夹者彩色滤光片、偏光板、配向膜等材料，灌入液晶材料（液晶空间不到5×10-6m），最后封装成一个液晶盒。

 

LCD产品种类

根据液晶驱动方式分类，可将目前LCD产品分为扭曲向列（TN/Twisted Nematic）型、超扭曲向列(STN/Super Twisted Nematic）型及薄膜晶体管（TFT/Thin Film Transistor）三大类，以应用产品数量来看，近10亿台LCD应用产品中，TN型产品占7成左右，STN型占2.5成，TFT型仅占0.5成；若以产值来看，因TFT产品价格高，产值占LCD七成左右。

各种LCD产品比较

LCD发展沿革

1、TN型商品化开发：

1980年初TN-LCD商品大量上市，主要被用在手表、时钟、电子计算机、电话、传真机及一般家电用品的数字显示，目前单纯矩阵驱动的TN型产品以小尺寸黑白文字显示类LCD为主。

2、STN商品化时期：

1986年液晶技术提升，STN型液晶显示器朝向大型化高对比的商品开发，被广泛应用在信息处理机、笔记本电脑、文字处理器等文字、绘图电脑用品，后来因TFT型显示器兴起，STN逐渐退出大型化产品，目前以移动电话、PDA、掌上型电脑、汽车导航系统、电子辞典等高品质之中小尺寸电子显示为主。

3、TFT商品化时期：

1985年主动矩阵的TFT彩色液晶显示器开发成功，至1992年10英寸的大型化商品量产，液晶显示器市场因此快速成长，TFT-LCD因反应时间快，显示品质较佳，适用于大型动画显示，被广泛使用于笔记本电脑、电脑显示器、液晶电视、液晶投影机及各式大型电子显示器等产品。

LCD产品制造工艺流程

 

LCD产业结构

LCD产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各项领域，上下游所需技术层面极广，所以少有单一厂商能从材料到成品全部都做，因此各领域分工明显，上游材料包括玻璃基板、ITO导电玻璃厂、偏光板、彩色滤光片、光源模块、液晶、半导体制造工序所需光罩，液晶驱动IC、印刷电路板（PCB）等；中游则集合各材料，制造LCD面板，提供给下游应用厂商使用，由于下游应用产品众多，所需面板规格几乎都不相同，需根据产品切割面板尺寸，因此LCD面板较没有规格产品；下游应用产品种类众多，从各式家电、消费性、信息、通信及工业产品，只要是需要显示的器具，都需使用LCD产品。

产业性质

1、景气循环快速的新兴产业。

1993年之后日本LCD大厂纷纷扩大产能，使1995年下半年生产量大于市场需求，价格大幅滑落50%，但由于缩小了LCD与CRT（传统显像管）价格差距，促进LCD产品推广，1996年便引发了新一波需求高峰，在日本厂商持续扩厂，加上韩国大企业急起直追之下，1997年底后进入另一波供大于求，直到1998年第四季开始复苏，由于LCD朝大尺寸发展，生产线由6片12.1英寸面板改为4片13.3英寸，产量赶不上需求，价格向上攀升长达一年之久，然而由于去年以来日韩扩厂，台湾新厂商加入，今年LCD价格已自高峰急速滑落，LCD秋意已浓。

2、高技术资本密集产业

LCD产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各项领域，上下游所需技术层面极广，技术障碍颇高，而由于成本竞争考虑，大型化面板产能规划已不可避免，因此设厂成本愈来愈高，投资规模快与芯片厂无分轩轾，例如台湾广达转投资生产TFT-LCD的广辉，林口一厂投资金额约550亿台币，可谓极度高资本密集产业，资金取得已成为重要课题。

3、材料种类繁多复杂、占产品成本比重大

LCD材料横跨光电、半导体、印刷制造等技术，不但种类多且领域不同，在产业中占有重要地位，占整个成本约六成左右，因此若要确保原料来源及控制成本，必须深入经营，或采取策略联盟，或以转投资方式涉略，台湾因1998年后LCD面板厂商大举进入，创造了上游材料庞大商机，有志厂商逐渐进入。

TFT-LCD成本结构

以第三代生产15英寸LCD面板来看，在所有材料成本中，以彩色滤光片所占比例最大，占所有成本比重达26%，其次为依序为半导体驱动IC，占成本比重达19%，其他重要材料包括光源模块、偏光板、玻璃、工程材料等，显示器的主角液晶由于用量少，占成本结构比例极小，在产业中反而不是那么重要。

4、全球LCD上游材料由日本独占

由于日本进入LCD产业甚早，又研发拥有许多制造技术专利，不仅领先韩国、台湾厂商，大部分的LCD材料连欧美大厂都无法与之竞争，占成本比重最重的几个项目，包括彩色滤光片、驱动IC、背光板、偏光板及玻璃基板等，日本厂商的占有率皆在8成左右，控制了主要关键零部件，自去年底以来，便因驱动IC大量缺货，没有稳定货源的LCD面板厂商，严重被耽误出货进度。

LED上游材料日本厂商

材料项目	厂商	日本占有率	1999年产值（亿日圆）
玻璃基板	日本Corning、旭硝子、日本板硝子、日本电器硝子、NH TECHNO、Central硝子	65%	400
彩色滤光片	凸版印刷、大日本印刷、东丽、STI、ACTI、Micro、Canon、LCD大厂	80%	620
驱动IC	Sharp、Seiko-Epson、日本TI、NEC、Toshiba、日立	85%	1000
背光板	Stanley、茶谷产业、日本Denso、富士通化成、Enplas、多摩电气	88%	360
偏光板	日东电工、住友化学、三立、Polatechno	97%	800

第1页: 液晶显示器(LCD)产品介绍以及市场趋势（一）

第2页: 液晶显示器(LCD)产品介绍以及市场趋势（二）