基板的大型化推动了液晶产业的发展
玻璃基板的大型化对之后液晶产业的发展做出了重大贡献。随着基板的大型化,TFT 液晶面板的种类出现飞跃性的增长,应用范围也不断扩大。
1993年,NEC、东芝、夏普三家公司开始采用第2代的360mm×465mm基板。在这种尺寸的基板上可以切割出4张9.4英寸的面板。紧随其后进入该产业的日立制作所、松下电器产业及三星电子等厂商则采用了370mm×470mm基板,可以切割出4张更大的10.4英寸面板。
对“后第2代”的摸索从1994年就已经开始。1995年,可切割出4张11.3英寸面板的400mm×500mm基板生产线(第2.5代)投产。1995年底~1996年,厂商们纷纷开始采用可切割出6张12.1英寸面板的550mm×650mm左右的基板(第3代)。1997年,可获得6张13.3英寸面板的590mm×670mm基板生产线投产。1998年,可切割出6张14.1英寸面板的600mm ×720mm基板生产线投产。
1998年,液晶显示器的实际售价已跌破10 万日元(约合7000元人民币),液晶显示器获得市场普及的大幕拉开。1999年,三星公司开始采用600mm×720mm基板制造用于显示器的17英寸液晶屏。2000年-2001年,随着680mm×880mm与730mm×920mm第4代基板的出现,用于大屏幕显示器的液晶面板的生产效率得到大幅提高。在这样的发展态势下,显示器的成本不断降低。1998年,液晶显示器的出货量约为100万台,到2001年已增至1000万台, 2005年甚至突破了1亿台。
技术竞争白热化
在液晶显示器市场刚开始启动的1998年,当时的夏普公司社长(现任董事长)町田胜彦的发言震惊了整个行业。他表示:“到2005年,夏普在日本国内销售的电视将全部采用液晶屏。”当时,液晶电视并未普及,在夏普公司内部对于彩色液晶屏也并没有十足的把握。
但是,这一句话成为液晶电视扫荡市场的导火索,那以后,液晶电视以超乎町田胜彦预想的惊人速度推广开来。在此过程中,液晶与PDP(等离子)、SED(表面传导电子发射显示)等技术展开了激烈的竞争。
制造壁挂式电视的挑战变得具体化,TFT 液晶面板与PDP面板的开发竞争可以追溯到“町田发言”3年之前的1995年。当时,上世纪80年代后期从PC市场撤出的PDP厂商纷纷宣布将涉足壁挂式电视业务。30英寸-40英寸面板的开发成果在那时也相继发布。PDP阵营主张“液晶面板的尺寸应在20英寸以下”, TFT液晶面板阵营则对此表示坚决反对。
例如,夏普于1995年将两张21英寸面板接在一起,开发出相当于28英寸的TFT液晶面板,表示出欲制造壁挂式电视的意图。但在当时, 无论是PDP面板还是TFT液晶面板,在显示性能上都明显不如CRT,制造成本也过高。因此,两大阵营的初期目标都是要改善显示性能,力争接近CRT的水平。
TFT液晶面板与PDP的第二次交锋发生在2001年。日立制作所推出了大大低于100万日元(约合7万元人民币)、实际售价为60多万日元(约合42000元人民币)的32英寸PDP电视, 当时这款电视在市场上成为热销产品。TFT液晶面板阵营则致力于继续扩大面板尺寸,夏普公司推出30英寸的液晶电视。在面板开发上,三星公司也发布了40英寸的试制面板。但是,PDP与TFT液晶仍然无法完全取代CRT 电视。PDP在支持全高清与低功耗方面、TFT 液晶面板在响应速度等视频显示性能上都存在很大的挑战。
之后,两大阵营为了解决各自的问题而继续进行开发。到2005年~2006年,又发生了第三次交锋。这时两大阵营的电视画质都已得到大幅改善,各厂商纷纷开始加大投资。2005 年,在全球同步推出PDP电视的松下电器产业宣布将继续投资尼崎生产工厂(兵库县)。TFT 液晶面板阵营方面,夏普、三星以及中国台湾地区的厂商开始投资建设第7代与第8代工厂, 扩大了电视面板的产量。经过激烈的投资竞争之后,PDP阵营的厂商开始陆续撤退,到2008 年只剩下三家公司。自此,TFT液晶面板确立了电视领域的核心地位。
参与壁挂式电视开发竞争的不光是TFT液晶面板与PDP。2004年,SED面板高调宣布参与竞争。佳能与东芝公司合资成立了SED公司,并发布了SED电视业务计划。但在2006 年,SED电视的投产日期从最初计划的2006年春推迟到2007年第4季度。到2007年,又由于专利许可的问题,公司宣布再次推迟SED电视的上市时间。
2007年,OLED取代SED加入开发竞争。索尼公司推出11英寸的OLED电视。不过,由于大屏幕技术不够成熟,所以目前OLED电视尚处于开发之中。OLED面板的量产始于1997 年的小屏幕单色产品。CRT与液晶面板从开始研发到市场正式启动为止都花了20年~30年的时间,所以,OLED面板能否形成气候还将取决于今后的开发情况。
壁挂式电视的后继者
显示器领域的技术人员一直以来都有三个梦想:壁挂式电视、3D显示器及电子纸。
壁挂式电视目前已经实现,松下等厂商已公布了下一步的开发方向,即嵌入墙壁的“墙面电视”。今后,为了开发出更大的屏幕,必须进一步降低耗电量。因此需要开发全新的显示原理,如不再采用导致光利用效率低下的偏光板与彩色滤光片。
3D显示器的关键在于开拓杀手级应用。目前,在家庭影院及数字标牌(digital signage) 领域已经出现了完全不同于现有2D显示器的全新收视方案。
电子纸方面则需要彻底改变此前以CRT 为目标的开发策略。纸的特点是薄、轻、可弯曲、可书写、视认性较好。在进行开发之前,需要根据目标应用制定相应的开发策略。