重生之北国科技-第190部分
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按照这个规律,14英寸的价格,应该是10英寸的16倍。为什么10英寸会成为经济尺寸?就是因为14英寸的成品率太低,低到售价高16倍,都收不回成本的缘故!
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另一个关于早期LCD生产技术难度的证据。
在2000年之前,市面上销售的液晶显示器,都有个叫做“坏点率”的指标!
这个指标就是说,一块屏上,是允许坏点存在的。只要坏点数小于某个数字,都算合格产品!(小于5个算合格,小于2个算优等品!)
这就说明,以当时的生产工艺,坏点的出现是应该的,而且是必然的!
而这个坏点,过了2000年以后,过了5代生产线之后,就迅速消失了!
大家购买的笔记本也好,桌面显示器也好,电视也好,谁见过坏点了?
为什么在 21世纪初,会有Plasma 等离子电视这种产物。因为在那个年代,没有人相信液晶显示器可以做得这么大!
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但这个结论,很快就被5代线打脸了。
在5代线之前,液晶显示器的主要市场,只是笔记本电脑以及桌面显示器,但是过了2000年,液晶显示器的主要市场,就成了电视。
液晶的尺寸,也开始了大跨步的增长过程。
5代线(2002)的经济尺寸,就来到27寸!,6代线(2004),37寸,8代线(2006),52寸!
在液晶显示器的攻势下,PLASMA,等离子电视彻底失去了生存空间。所有在PLASMA技术上下赌注的厂家,彻底血本无归。
(长虹投资20亿美元,在此之前,长虹是绩优股的代表,这之后,就变成了垃圾股。)
之所以南韩,台湾,乃至之后的大陆,可以在液晶产业上反超日本,根本的原因,并不在于反周期投资。否则为什么韩国,美,和台,在整个90年代,都无法成功?
这些后进者可以反超日本,根本原因,液晶生产技术,发展到5世代的时候,出现了一个大规模降低生产难度的技术!
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为什么日本厂家会给韩国厂家以反超的机会,就是在韩国厂家开发5代线技术的时候,日本人不信!
日本LCD产业内部,普遍认为4代线就已经是液晶工业生产的物理极限。(注1)
由于液晶生产工艺的基本原理,他们认为液晶技术已经发展到了极限!液晶面板的尺寸已经不可能再增大了!
当时的日本厂家,还跑去问韩国人,你们为什么要做这种疯狂的事情(投资)!
等韩国人的技术一面世,日本人就傻眼了。
虽然日本人迅速的反应了过来,并开始全力压制。但是在这短短的几年里,韩国人,在政府的支持下,迅速的成长壮大。三星,LG,都是在那一波发展起来的。
也正是这个技术,使得液晶的屏幕,从此可以迅速增长。也正是这个技术,使得后来的台湾,乃至大陆,相继反超日本!
(注1,有些文献上写5代是极限,是不对的。)
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只要能够找到这个节点技术,LCD产业弯道超车,就成为了可能。这个价值千亿美元的市场,就可以为晶圆产业,源源不断地进行输血!
这就涉及到LCD生产过程中的一个核心工艺。
TFT…LCD的生产过程,与半导体晶圆很接近。除了面积稍微大一些,很多技术和工艺都可以通用。而且LCD的精度要求,在这个阶段非常的低,10微米足够!
那么两者之间有何主要不同呢?
液晶显示器,从名字里就可以看出来,里面有了液晶两个字!这就是区别!
在显示器里加液晶的工艺,就是TFT…LCD的核心工艺!
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液晶技术最开始是在手表和计算器上应用。TFT…LCD 也是从小型液晶,经过接近30年的演化,逐步放大而来的。
TFT液晶生产线上(5代之前),液晶的加注方式,与计算器上用的那种液晶显示器,其工艺,并无本质不同。
这个工艺就是毛细灌注法!
毛细灌注法,是在液晶显示器制作完毕(合体,封闭),把显示器至于液晶池(海绵)之上,经由毛细现象,慢慢吸入液晶。
这个方法,在小型显示器的制造过程中,是有其道理的。因为这个工艺对周边环境要求比较低。就好像我们拿吸管吸水一样,周边的空气环境质量与它无关。
而早期的液晶显示应用,都是电子类产品,例如手表,计算器。这种工艺,与这种电子类工厂的加工环境也比较匹配。
第394章 弯道超车(下)
毛细法,自从RCA发明了液晶显示之后,就一直在使用。它已经成了液晶行业的潜意识,甚至被写到了此时的教科书上。
但到了大尺寸显示器的时候,它的缺点就非常明显了。
毛细吸附过程之漫长,可想而知。以10寸液晶为例,它的压合及吸附的过程,时间长达28个小时之多!
而且随着面板尺寸的增大,毛细作用需要对抗的重力也就越大。其用时更长不说,失败率也会越大。
这也是日本人,根本不相信,液晶显示器,可以超过17英寸的根本原因!
在整个90年代,正是这个从手表液晶发展出来的毛细工艺,成了所有其它国家,发展液晶产业的绊脚石!
这种工艺对前后工序的精度,操作人员的技巧,都要求太高。
毛细吸附的前提,就是玻璃板之间的间距要足够细小,但是太小也不行!一般的工艺要求,是3到5微米,而显示器的尺寸,是30厘米到50厘米(后世甚至发展到3米)。
再加上液晶显示器壳体是由前后两片,厚度不足一毫米的薄玻璃组合而成,强度很低。
这么大面积的腔体,这么薄的玻璃壳体,保持这么小的平行间距,其中微妙之处,难以言表!
也许只有日本人那种性格,才有耐心,一点点去优化工艺及操作步骤,最终掌握了这一技术的诀窍。
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但从后世的眼光来看,这就是一个疯狂的工艺。
在5代以后,毛细法被弃用,转向了滴灌法(One Drop Filling; ODF)。
滴灌法才是正常人的思路。那就是先往显示器里添加液晶,添加完毕后,再把液晶显示器封闭起来。
ODF法的优势极为明显,除了良率以外,它有效的缩短了工艺时间并减少液晶的损失。除此之外,还可减少在真空回火制程、液晶注入机、封口机、封口后面板清洗等设备的投资。
这个ODF法,就是成永兴以及光电科研,敢于以一己之力,对抗日本这个先进国家,对抗日本十七家企业联盟的杀手锏!
以来自21世纪初的技术,降维打击90世纪初的日本液晶产业联盟!
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当然,液晶显示器产业,不同于LED产业,它的精度虽然没有晶圆产业那么高,但复杂性一点也不差。
在这个时间点,进军这个产业,光电科研也会面对各种困难。
第一个困难是时间节点。
进军蓝光LED,是参考中村大侠发表论文的时间节点,91年3月。按照这个时间倒推,才定出了光纤,MEMS,蓝光LED 三部曲。
而在LCD这个行业里,时间的压力,并不是来自技术的发现节点。
世界第一条5代线的出现时间,是2002年前后。以此时间来推论,加上产线的设计,制造,设备的设计与制造。至少95年前,光电科研是安全的。
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光电科研的时间压力在哪里呢?
这里有另外一个概念,叫做液晶产业的景气循环。
液晶产业的景气循环速度非常快,差不多三年就是一个周期。
第一次的景气高峰期,在92年~93年之间。它的出现,是由于笔记本电脑,以及Windows3。1带来对彩色屏幕支持所带动的。
1992年9月,美国IBM公司完成了个人电脑事业部重组后,推出了划时代的产品——IBM 700C,这是Thinkpad系列的第一个型号。
700C一经推出就立即受到关注,它是第一款使用彩色TFT…LCD显示屏的笔记本电脑,采用DTI的10。4英寸彩色液晶屏,售价4350美元。
此笔记本一出世,就成为爆款,当年订单就超过十万台。在它的带动下,一些竞争对手,也纷纷推出具有TFT…LCD的产品,东芝T4400SXC的显示屏为9。5英寸。
第一次LCD景气上升周期,指的就是这一波。
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但随着更多TFT…LCD产线投入生产,很快的,LCD面板的价格在竞争中迅速下降。此时投入生产的,都是一代线,成本也比较高。到了1993年,LCD产品的售价就低于成本了。
这就是历史第一次的景气下降,大家都不挣钱了。这波景气循环,从93年底就走入低谷,直到94年再次上升。
也就是说,如果光电科研,不能在92年中之前,把液晶显示器产业化,就会错过这一轮的景气周期!
人类历史上第一次LCD景气循环,对后世的影响非常深远。
其实,赶上这一波景气周期的厂家,实际上只有三家而已。他们就是,NEC,IBM与东芝的合资企业DTI公司,还有就是夏普。
之所以后来日本有了9家企业,加入液晶生产大军,就是因为这三家企业,在这一波的景气循环里,挣了大钱!
大家眼红了!
能提供大尺寸(10寸)液晶面板的仅有这几家,受限于产能和良品率,面板价格居高不下(10寸面板的价格,出厂价超过了一千美元),LCD产业的毛利与报酬相当可观。
如果光电科研,能在这一波景气循环里截走大部分的市场利润,让这三个玩家无利可图,或者是微利。其它日本厂家,是否愿意下场,都是个未知数!
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而一旦错过这波景气循环,那么光电的敌人,就从三家,变成了九家。而且竞争对手的技术水平也发生了变化。
因为新入场的玩家,采用的就不是第一代生产线技术了。从93年开始建设的生产线,陆续采用的是二代技术。
到第二次景气周期来临的时候,(至1995年为止)日本总共建成了21条TFT…LCD生产线!
那时光电面临的,就是羽翼已成的,日本液晶产业联盟的大军了。
第二代与第一代相比,基本概念没有变化,但它具有更高的良率(因为LCD专用设备)和更大的显示屏。此消彼长,光电科研的技术代差优势就会缩小。
更为可怕的是时间,夜长梦多。
ODF 不是什么太难的技术。恰恰相反,它是个很简单的技术!
由于技术的曝光,其它玩家很快就会用资本的力量,迅速复制和掌握这一个并不算很难掌握的技术。
ODF技术是否可以像蓝光LED一样,被专利保护起来呢?
答案是否定的。
ODF说穿了,就是把液晶,滴落下去。这个东西怎么申请专利?哪怕可以申请一些工艺装备上的专利,但无济于事。
光电科研,从现在开始计算,只有一年,最多一年半的时间,来推出自己的液晶显示器。
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当然,除了时间的压力,还有一些其它方面的困难存在。
第二个难点,就是产业链。
生产LCD的产业链,可要比LED要长多了。玻璃基板,液晶原料,偏光片,背光源,导光板,散射板,这些都要从头做起