LCD technologija, pramonės plėtros istorija ir pramonės grandinės situacija
Skystieji kristalai yra organinio junginio tarp kieto ir skysčio tipas. Kaitinamas ir aušinamas jis taps skaidrus skystis ir taps kristaline drumsta kieta būsena. Veikiant elektriniam laukui, skystųjų kristalų molekulių išsidėstymas pasikeis, todėl krintančios šviesos intensyvumas pasikeis. Todėl šviesos ir tamsos šviesos pokyčių valdymo efektas gali būti pasiektas valdant skystųjų kristalų elektrinį lauką ir galiausiai galima pasiekti informacijos rodymo tikslą.
Skystųjų kristalų ekranas yra moderni ekrano technologija, kuri talpina skystuosius kristalus į dvi lygiagrečias stiklines. Tarp dviejų stiklų yra daug mažų vertikalių ir horizontalių laidų. Strypo -formos kristalų molekulės valdomos taip, kad keistų kryptis ir laužtų šviesą, kad būtų sukurtas vaizdas. Remiantis specialiomis optoelektroninėmis savybėmis, skystųjų kristalų medžiagos šiuo metu yra labiausiai subrendę ir plačiausiai naudojami ekrano įrenginiai plokščiųjų ekranų technologijoje ir daugiausia naudojami LCD televizoriuose, stalinių kompiuterių monitoriuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir transporto priemonių ekranuose.
LCD technologijos kūrimo istorija
LCD ekranų technologija išgyveno 4 kūrimo etapus:
A. Dinaminis sklaidos skystųjų kristalų ekranas (1968–1970 m.)
1968 m. Prinstono Amerikos radijo korporacijos institutas (RCA) atrado skystųjų kristalų dinaminės sklaidos (DS) reiškinį, todėl tapo pirmuoju pasaulyje dinaminės sklaidos skystųjų kristalų ekranu (DS-LCD), žyminčiu skystųjų kristalų ekrano gimimą.
1971–1972 m. įmonė sukūrė pirmąjį laikrodį, naudodama DS-LCD, pažymėdamas LCD technologijos praktiškumo etapą. Kadangi jonų judėjimas dinaminėje sklaidoje gali lengvai sunaikinti skystųjų kristalų molekules, šis rodymo režimas greitai pašalinamas. Šis etapas yra pradinis skystųjų kristalų ekranų technologijos etapas, daugiausia technologijos pritaikymas ir tyrimas.
B. Iškraipytas nematinis skystųjų kristalų ekranas (1971–1984 m.)
1971 m. Šveicarijos ekspertai pirmą kartą atskleidė nematinių skystųjų kristalų iškraipymo poveikį. 1973 m. Japonijos gamintojai sukūrė susuktą nematinį skystųjų kristalų ekraną (Twisted Nematic, TN-LCD), skirtą skaitmeniniams elektroninių skaičiuotuvų ekranams gaminti. Dėl savo gamybos sąnaudų ir mažos kainos TN-LCD buvo masiškai-gaminamas aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose ir daugiausia buvo naudojamas segmentuotiems skaitmeniniams ekranams ir paprastiems simbolių ekranams. Šis etapas yra ankstyvas LCD ekranų technologijos industrializacijos etapas. Japonijos gamintojai plačiai naudojo jį įvairiuose elektroniniuose gaminiuose, padėdami pramoninį pagrindą LCD technologijos plėtrai.
C. Ultra-Twist nematinis skystųjų kristalų ekranas (1985–1990)
1984 m. buvo nustatyta, kad didinant skystųjų kristalų molekulių iškraipymo kampą, galima padidinti fotoelektros efekto greitį, o rinkoje atsirado super-susuktų nematinių skystųjų kristalų ekranų įrenginiai (STN-LCD). STN-LCD labai patobulėjo, palyginti su TN-LCD ekrano talpa, žiūrėjimo kampu ir kt. Kadangi STN-LCD pasižymi didelės skyros, plataus žiūrėjimo kampo ir gero kontrasto ypatumais, jis greitai tapo plačiai naudojamas nešiojamuosiuose kompiuteriuose, grafikos procesoriuose ir kitoje biuro ir ryšių įrangoje su didelės informacijos talpos ekranu ir tapo pagrindiniu šios eros gaminiu. Šis etapas yra skystųjų kristalų ekranų technologijos skatinimo ir taikymo etapas.
D. Plonasluoksnės tranzistoriaus skystųjų kristalų ekranas (nuo 1991 m. iki dabar)
Ultra-nematinio skystųjų kristalų ekrano režimas turės ne-selektyvių būsenų spalvų problemų, kelių-spalvų ekranas bus sudėtingesnis, o judančius vaizdus sunku atitikti reikalavimus. Todėl rinkoje buvo sukurta plonasluoksnė tranzistoriaus skystųjų kristalų ekrano technologija (TFT{4}}LCD). Devintojo dešimtmečio pabaigoje Japonijos gamintojai įsisavino TFT{7}}LCD gamybos technologiją ir pradėjo vykdyti didelio masto{8} gamybą; 1990 m. buvo pradėti masiškai gaminti nešiojamieji kompiuteriai, kuriuose naudojamas TFT{10}}LCD; 1998 m. skystųjų kristalų ekranų technologija pateko į stalinių kompiuterių ekranų taikymo sritį ir buvo pradėtas gaminti atspindintis TFT{13}}LCD. LCD gamintojai ir toliau didina investicijas, tobulina gaminių gamybos technologijas, nuolat didina stiklo pagrindo dydį, mažina gamybos sąnaudas ir didina gaminių produkciją. Populiarėjant dideliems{16}}dydžių LCD televizoriams ir išmaniesiems telefonams, TFT{17}}LCD tapo pagrindine ekrano technologija. Šis etapas yra skystųjų kristalų ekranų technologijos augimo laikotarpis.
Šiuo metu rinkoje esantys skystųjų kristalų ekranai daugiausia reiškia TFT{0}}LCD. Palyginti su techniniais trūkumais, tokiais kaip mažas vaizdo kampas, viena spalva ir mažas ryškumas, TFT{2}}LCD turi našumo pranašumų, tokių kaip sodrios spalvos, gera vaizdo kokybė ir išskirtinis dinaminis ekranas. Dabar jis tapo pagrindiniu LCD ekranų gaminiu ir užima dominuojančią padėtį LCD rinkoje.
LCD industrializacijos raidos istorija
Pasaulinės LCD ekranų pramonės plėtra patyrė keletą pramonės perdavimų. Jungtinės Valstijos išrado TFT{1}}LCD ekrano technologiją septintajame dešimtmetyje, tačiau šios technologijos industrializacija Jungtinėse Valstijose vyksta lėtai. Aštuntajame dešimtmetyje, po to, kai Japonijos įmonės pristatė šią technologiją iš JAV, 1989 m. jos pastatė pirmosios kartos pasaulyje TFT{5}}LCD gamybos liniją, sėkmingai įgyvendindamos pramoninį TFT-LCD technologijos pritaikymą ir išpopuliarinimą. Maždaug 1995 m. Japonijos įmonės užėmė daugiau nei 90 % pasaulinės rinkos.
1997 m. dėl Azijos finansų krizės LCD ekranų rinka patyrė nuosmukį, Japonijos įmonių veiklos sąlygos buvo prastos, o LCD ekranų pramonė pateko į recesiją. Tuo pačiu metu Korėjos įmonės, atstovaujamos Samsung Display ir Lejin Display, pradėjo žengti į LCD pramonę, pradėdamos anticiklines investicijas, taip pasivijodamos LCD pramonėje pirmaujančias Japonijos įmones. Iki 1998 m. „Samsung Display“ ir „Lejin Display“ LCD ekranų rinkos dalis viršijo visas to meto pramonės įmones ir buvo tarp dviejų geriausių pasaulyje. Šiuo metu Taivano{5}}finansuojamos įmonės mano šalyje taip pat greitai įsiliejo į LCD ekranų pramonę.
2001 m., paveiktas „911“ incidento Jungtinėse Valstijose, pasaulinė plokščių pramonė vėl pateko į nuosmukį. Taivano-finansuojamos įmonės padidino savo investicijas ir pastatė daug naujų aukštos{4}kartos LCD gamybos linijų. Iki 2009 m. Taivano LCD ekranų siuntos sudarė daugiau nei 40 % visų pasaulinių siuntų ir tapo viena iš svarbiausių pasaulyje LCD ekranų gamybos bazių, sudarančių trijų{8}}kraštų padėtį su Japonija ir Pietų Korėja. Po 2000 m., pasinaudojusios pramonės politikos, pvz., mano šalies strateginių besiformuojančių pramonės plėtros planų, parama, žemyninės Kinijos įmonės pradėjo veržtis į LCD pramonę.
Po 2008 m. finansinės krizės pagrindiniai LCD pramonės gamintojai sustabdė plėtros tempą. Žemyninės įmonės, atstovaujamos BOE ir TCL Group, toliau investavo prieš ciklą ir statė didelės-masto LCD aukštos-kartos gamybos linijas, taip pasiekdamos kontr-tendencijos šuolį LCD ekranų pramonėje žemyninėje mano šalies dalyje. Tuo pačiu metu, Korėjos įmonėms pradėjus LCD talpos atlaisvinimo planus, pramonės koncentracija labai padidėjo, pramonės struktūra buvo žymiai optimizuota, o cikliškumas labai susilpnėja. Tikimasi, kad ateityje BOE ir TCL Group taps duopolija pasaulinėje LCD ekranų pramonėje.
LCD pramonės grandinė
Dėl savo ypatumų LCD pramonė yra susijusi su daugybe sąsajų ir yra imli kapitalui- bei technologijoms-imli pramonė. Ankstesnės įmonės apima optinių medžiagų tiekėjus, įrangos tiekėjus ir surinkimo dalių tiekėjus. Skystųjų kristalų ekranų skydų vartotojų rinką sudaro televizoriai, išmanieji telefonai, monitoriai, kompiuteriai ir kitos rinkos. Foninio apšvietimo modulio, kaip pagrindinio LCD ekrano skydų pagalbinio komponento, veikimo pranašumai ir trūkumai tiesiogiai paveiks LCD ekranų plokščių kokybę. Vidurinis ekrano skydelis turi pagrindinę rodymo funkciją ir gali būti tiesiogiai taikomas tolesniems produktams.
