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1968年5月28日,RCA實驗室副主任杰姆斯·希利爾,在紐約RCA大廈召開了有名的LCD新聞發(fā)布會,介紹了LCD顯示器的研究進展和其在電子產(chǎn)業(yè)中的重要性,并展示了2×18像素的矩陣顯示器樣品和其他部件。
經(jīng)過5年的研究,RCA實驗室雖然在液晶顯示領(lǐng)域已經(jīng)取得了關(guān)鍵性打破,但是這種采用動態(tài)散射模式(DSM)的液晶工藝,仍然存在材料穩(wěn)定性差、對比度低、掃描線數(shù)量限制等問題,難以進行批量工業(yè)化應(yīng)用。
1972年初,日本夏普公司買下美國RCA公司的LCD技術(shù),并在次年推出了靠前款采用TN-LCD為顯示面板的計算器(Sharp?EL-805)。日本精工則從美國人弗格森手中買下了TN-LCD技術(shù),并在1973年10月推出了其靠前款LCD數(shù)字顯示電子表,引發(fā)了數(shù)字電子表熱潮。
1988年10月,夏普在日本電子展覽會上展出了較新研制的只有2.7厘米厚14英寸的TFT-LCD(薄膜晶體管)液晶顯示屏,引起業(yè)界震驚。
TFT-LCD(薄膜晶體管)液晶顯示屏由7層結(jié)構(gòu),分別是:背光板、下偏光片、玻璃基板、薄膜晶體管、液晶層、彩色濾光片、上偏光片,主要特點是在每個像素配置一個半導(dǎo)體開關(guān)器件,其加工工藝類似于大規(guī)模集成電路。由于每個像素都可通過點脈沖直接控制,使得每個節(jié)點相對單獨,并可以連續(xù)控制。這樣不僅提高了反應(yīng)時間,同時在灰度控制上也可以做到非常準確。整個液晶屏里包含了上百萬個像素單元(例如1280×1024分辨率,共計131萬像素),用以顯示圖像。
TFT-LCD克服了其他顯示器的許多缺點。它的功耗約為CRT顯示器的十分之一,反射式TFT-LCD甚至只有CRT的百分之一左右;它很輕便,較薄的液晶顯示器已經(jīng)可以做到1.8mm;它的色彩保真度高、響應(yīng)速度快、對比度高、視角大,并且無輻射、無閃爍,對使用者的健康無損害;它的適用范圍寬,從-20℃到+50℃的溫度范圍內(nèi)都可以正常使用。憑借不可比擬的優(yōu)點,TFT-LCD很快成為主流顯示設(shè)備,廣泛應(yīng)用于平板電視、電腦顯示器、平板電腦、手機屏幕等設(shè)備上。
中國平板產(chǎn)業(yè)起步于上世紀70年代末,原電子工業(yè)部七七四廠(北京電子管廠)、七七O廠(湖南長沙曙光電子管廠)、中國科學院713廠(河南新鄉(xiāng))和上海電子管廠,先后建成4英寸基板玻璃的TN-LCD實驗生產(chǎn)線,用于生產(chǎn)電子表、計算器和一些儀表的液晶產(chǎn)品。但是一直到1984年,無論是自主拼裝設(shè)備還是從美國引入的設(shè)備,都是作坊式小規(guī)模的實驗線,沒有形成批量生產(chǎn)規(guī)模,但這些實驗室和實驗線卻奠定了中國液晶產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。
中國大陸涉足STN-LCD是從90年初開始,國家八五計劃開發(fā)項目“640×200超扭曲液晶顯示項目”由七七O廠和清華大學、南京五十五所共同完成。中國在TFT方面的工作在2000年以前僅有于科研院所的基礎(chǔ)研究工作。
2002年4月,上海廣電集團(前身為上海電視機廠)與日本NEC簽署合作意向書,共同投入資金1146億日元(100億元金額),在上海莘莊工業(yè)區(qū)建設(shè)一條5代線,其中上廣電占股75%,NEC占25%。由合資公司向NEC購買相關(guān)專利和技術(shù),2004年10月8日,中國靠前條5代線在上海投產(chǎn)(世界第七條5代線),主要切割15英寸液晶屏。
目前我國已有17條4.5代及以上液晶屏生產(chǎn)線建成投產(chǎn),還有1條5.5代線、1條6代線及3條8.5代線正在建設(shè)中。伴隨著液晶顯示器件生產(chǎn)線數(shù)量和規(guī)模的加大,為LCD配套的材料和設(shè)備也得到了一個好的發(fā)展空間,在LCD的三大材料中,較早實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的是液晶材料和玻璃基板。
玻璃基板不僅在液晶面板成本占比高,而且對性能有顯著的影響,面板的分辨率、透光率、重量、厚度、可視角度等指標都與所采用的玻璃基板質(zhì)量密切相關(guān)。由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜,技術(shù)門檻較高,玻璃基板的生產(chǎn)長期以來由美國的康寧(Corning),日本的旭硝子(AsahiGlass)、電氣硝子(NEG)和板硝子(NGTechnology)所壟斷,其中康寧的市場份額接近50%。與國外的競爭格局相同,國內(nèi)玻璃基板的產(chǎn)能同樣十分集中,東旭光電(000413,股吧)是國內(nèi)僅有的能開出大規(guī)模玻璃基板產(chǎn)能的兩家上市公司之一。
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