各類液晶顯示材料生產(chǎn)工藝和流程差異

技術(shù)前沿：液晶顯示（LCD）及液晶材料

液晶顯示（LCD）作為平板顯示的代表，因具有輕便、環(huán)保和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，已成為平板顯示技術(shù)中的主流顯示產(chǎn)品。隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的扭曲向列相液晶顯示（TN-LCD）技術(shù)已發(fā)展成為薄膜晶體管液晶顯示（TFT-LCD）技術(shù)?；旌弦壕且壕э@示面板的關(guān)鍵材料之一，對液晶面板的性能至關(guān)重要。其生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括中間體制備、液晶單體的合成與純化、混合液晶配制等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

液晶材料是液晶顯示面板的核心材料之一

液晶材料是液晶面板上下玻璃板間的半透明介電材料，功能相當(dāng)于光閘開關(guān)。其工作原理是利用上下電極通電后，電場產(chǎn)生變化使得液晶分子因介電各向異性而實(shí)現(xiàn)光線的偏轉(zhuǎn)，光線因液晶長軸與短軸折射率不同而產(chǎn)生不同的穿透度，再配合配向膜與偏光板的作用，即可產(chǎn)生光線ON-OFF的變化，在液晶顯示面板上顯示出各種各樣精彩的畫面。液晶顯示原理如下圖所示：

由于任何一種液晶單體只具有一方面或幾方面的優(yōu)良性能，不能直接用于顯示。因此在實(shí)際運(yùn)用中，通過選用多種具有一些優(yōu)良性能的液晶單體，并加入少量添加劑，通過混配技術(shù)，將其調(diào)制成綜合性能最佳的混合液晶，滿足顯示用液晶材料的各項(xiàng)性能要求。 ? ?

液晶材料的生產(chǎn)有三個主要環(huán)節(jié)：液晶中間體及粗品單晶合成、液晶單體的純化、混合液晶配制。其中，液晶中間體用于液晶粗單體的合成，液晶單體用于配制混合液晶。

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各類液晶顯示材料生產(chǎn)工藝和流程差異

TFT混合液晶和其他混合液晶的整體工藝和流程相同。差異表現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境和檢測指標(biāo)方面。

生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)環(huán)境差異：TFT混合液晶生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)必須為衛(wèi)生級316L不銹鋼，其生產(chǎn)環(huán)節(jié)均在獨(dú)立的車間進(jìn)行。其他混合液晶生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)要求較低，普通化學(xué)玻璃或304不銹鋼即可滿足要求，對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)潔凈度的要求也相對較低。

檢測指標(biāo)差異：所有混合液晶均需要檢測折射率各項(xiàng)異性、閾值電壓、清亮點(diǎn)、電阻率等，但TFT混合液晶專用檢測設(shè)備的精度較高。非TFT混合液晶需要進(jìn)行功耗電流的測試，而TFT混合液晶采用Iondensity、VHR、金屬離子等指標(biāo)對功耗電流測試進(jìn)行替代，更詳細(xì)的體現(xiàn)了液晶材料微觀的電學(xué)差異。

單體液晶是生產(chǎn)混合液晶的前端材料，其生產(chǎn)工藝過程包括合成和純化。應(yīng)用于TFT混合液晶的單體液晶生產(chǎn)設(shè)備的材料必須為衛(wèi)生級316L型不銹鋼，其部分操作工序如柱層析、潔凈、干燥等必須在潔凈室中進(jìn)行；應(yīng)用于其他領(lǐng)域的單體液晶對于生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)要求較低，普通化學(xué)玻璃或304不銹鋼即可滿足要求，對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)潔凈度的要求也相對較低。

各類液晶顯示材料原材料構(gòu)成差異

粗品單晶：由于各類型單晶的單體結(jié)構(gòu)不同，種類繁多，一般采用多種苯酚類、醇類、酮類、甲酸類、溴苯類化工原料和中間體來制備粗品單晶。

精品單晶：此階段的原材料主要為粗品單晶、吸附劑和溶劑。在制備用于TFT生產(chǎn)的精品單晶時(shí)，純化階段應(yīng)使用的溶劑需要蒸餾精制，在制備用于其他混合液晶生產(chǎn)的精品單晶時(shí)，純化階段可直接使用市售溶劑。

混合液晶：此階段的原材料主要是精品單晶和吸附劑。不同種類的混合液晶會對應(yīng)不同品質(zhì)要求的精品單晶，用于生產(chǎn)TFT的精品單晶的品質(zhì)控制指標(biāo)明顯高于其他精品單晶。吸附劑在混配過程之中對于各類混晶沒有品質(zhì)控制方面的差異。 ? ?

各類產(chǎn)品與競爭對手對比情況

TFT混合液晶生產(chǎn)企業(yè)入圍下游液晶面板廠商供應(yīng)鏈體系，通常要經(jīng)歷面板廠商嚴(yán)苛的認(rèn)證過程，認(rèn)證過程一般需要經(jīng)過三年以上的產(chǎn)品驗(yàn)證及導(dǎo)入過程，因此，液晶材料企業(yè)一旦進(jìn)入下游液晶面板廠商的供應(yīng)鏈體系，并形成批量供貨，即表明其產(chǎn)品在品質(zhì)、性能方面與競爭對手無較大差異。

其他混合液晶屬于發(fā)展較早的成熟產(chǎn)品，競爭充分，技術(shù)高度成熟，因此，這類產(chǎn)品與競爭對手無較大差異。

不同產(chǎn)品面對的下游應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展及后續(xù)增長情況

近年來，隨著液晶顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，TN型、STN型、HTN型、VA型等中小尺寸面板的部分需求被TFT-LCD及OLED所替代，但在低功耗、便攜需求大、特殊溫度濕度環(huán)境等領(lǐng)域仍有廣泛的應(yīng)用空間。預(yù)計(jì)后續(xù)的平板顯示市場將主要由TFT-LCD和OLED構(gòu)成，但在大尺寸面板領(lǐng)域TFT-LCD仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。

業(yè)務(wù)性質(zhì)

雖然混合液晶僅占液晶顯示面板生產(chǎn)成本的3%-4%，但卻是實(shí)現(xiàn)顯示功能的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料，其響應(yīng)速度、工作溫度范圍、顯示視角、亮度、分辨率和穩(wěn)定性等技術(shù)參數(shù)指標(biāo)直接影響著液晶顯示面板的整體性能品質(zhì)，因此液晶顯示材料的性能品質(zhì)對下游面板廠商來說至關(guān)重要。

混合液晶企業(yè)入圍下游LCD面板廠商供應(yīng)鏈體系，通常要經(jīng)歷面板廠商嚴(yán)苛的認(rèn)證過程，既要考核潛在供應(yīng)商的產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量保障體系，還要求具備長期穩(wěn)定的供貨能力和持續(xù)的新產(chǎn)品研發(fā)能力?；旌弦壕S商在順利通過下游LCD面板生產(chǎn)企業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)評估、質(zhì)量體系審核、送樣測試、小批量風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)等過程后，才能進(jìn)入其供應(yīng)鏈體系成為其合格供應(yīng)商，實(shí)現(xiàn)正式量產(chǎn)并大批量供貨。上述認(rèn)證過程一般需要經(jīng)過三年以上的產(chǎn)品驗(yàn)證及導(dǎo)入過程，所以面板廠一經(jīng)確認(rèn)合作關(guān)系就不會輕易更換供應(yīng)商。 ? ?

基礎(chǔ)供應(yīng)：

所需的原材料主要包括基礎(chǔ)化工原料、中間體和粗品單晶等。

混合液晶包括TFT、TN、HTN、STN和VA等各類混合液晶，品種規(guī)格多，涉及大屏幕高清電視、顯示器、筆記本電腦、智能手機(jī)、車載儀表等多種領(lǐng)域，不同品種的混合液晶分別適用于不同類型的液晶面板，而不同類型的液晶面板應(yīng)用于不同領(lǐng)域的終端顯示器件。終端顯示器件對液晶面板的光學(xué)特性有特殊的要求，同時(shí)液晶面板廠商采用的液晶顯示模式也不同，如京東方的電視面板采用IPS模式顯示技術(shù)，而華星光電則采用PSVA模式顯示技術(shù)。因液晶面板顯示模式不同及面板應(yīng)用領(lǐng)域不同導(dǎo)致的技術(shù)上的差異，使面板廠商對液晶材料的性能指標(biāo)具有不同的要求，因此需要進(jìn)行定制化生產(chǎn)。 ? ?

此外，不同終端廠商產(chǎn)品規(guī)格存在的差異或不同液晶面板廠商同類產(chǎn)品規(guī)格的差異，也會導(dǎo)致對液晶材料的性能指標(biāo)有不同的要求。例如手機(jī)面板中，小米手機(jī)面板對驅(qū)動電壓的要求是4.3V，而華為是4.5V，從而導(dǎo)致液晶材料的Δε有所不同，又如同樣為海信生產(chǎn)的電視用液晶面板，京東方盒厚是3.55μm，而華星光電盒厚是3.2μm，從而導(dǎo)致液晶材料的Δn不同，上述原因?qū)е虏煌阅軈?shù)的混合液晶之間不能相互替代，因此存在生產(chǎn)定制化的特點(diǎn)。

TFT型混合液晶，其包含多種模式，如京東方、臺灣群創(chuàng)等使用的IPS-TFT顯示模式，惠科股份、華星光電所使用的PSVA-TFT模式，中電熊貓所使用的MVA-TFT顯示模式等。不同顯示模式混合液晶產(chǎn)品所使用的前端材料不同，同種顯示模式下的混合液晶產(chǎn)品，部分前端材料能夠共用。 ? ?

混合液晶產(chǎn)品的生產(chǎn)過程包括中間體制備、單體液晶的合成與純化、混合液晶配制。在合成和純化環(huán)節(jié)，產(chǎn)生的部分定制化產(chǎn)品可用于生產(chǎn)同種顯示模式的混合液晶，在混配環(huán)節(jié)產(chǎn)生的最終產(chǎn)品混合液晶，基于高度定制化的特點(diǎn)，不具有替代性，因而通常無法再次利用或銷售。在混配環(huán)節(jié)生產(chǎn)的最終產(chǎn)品混合液晶，基于高度定制化的特點(diǎn)，即使同類型細(xì)分產(chǎn)品，也在化學(xué)成分、配方組合、加工深度、純度和品質(zhì)等方面存在差異。

生產(chǎn)工藝流程圖

中間體、粗品單晶和精品單晶為混合液晶生產(chǎn)過程中不同階段形成的半成品，為前后端工序的關(guān)系，不屬于伴生品。

合成：是指利用化學(xué)方法將無機(jī)物、有機(jī)物制成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)物的過程。

純化：是指利用物理或化學(xué)等方面的措施，將某種化合物中的其他成分去除掉從而得到更高純度的該化合物的過程。通常有蒸餾、重結(jié)晶、氫化等手段。

混配：是指利用各種不同液晶單體和少量添加劑，通過攪拌加熱溶解，攪拌吸附、過濾、灌裝、包裝等工序制備混合液晶的過程。

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生產(chǎn)過程涉及化學(xué)反應(yīng)和物理變化，在理論上存在固定的投入產(chǎn)出比，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，因技術(shù)和操作水平等因素的影響，實(shí)際產(chǎn)出與理論產(chǎn)出存在差異，液晶材料等化工行業(yè)通常用收率反映投入和產(chǎn)出關(guān)系。

（1）收率

收率：是指在化學(xué)反應(yīng)或相關(guān)的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，投入單位數(shù)量原料獲得的實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量與理論計(jì)算的產(chǎn)品產(chǎn)量的比值，收率越高，所產(chǎn)出目標(biāo)產(chǎn)物的數(shù)量越多。即：收率=目標(biāo)產(chǎn)物實(shí)際生成量/目標(biāo)產(chǎn)物的理論生成量×100%。

收率的高低受產(chǎn)品工藝步驟多少、副反應(yīng)程度、工藝技術(shù)、設(shè)備先進(jìn)性和工人操作水平等多方面因素的影響，因此，不同產(chǎn)品的收率可能存在較大差異，同一產(chǎn)品的收率也存在一定的波動性。

（2）各生產(chǎn)環(huán)節(jié)投入產(chǎn)出情況

終端產(chǎn)品混合液晶品種規(guī)格多，相應(yīng)單體液晶和中間體等前端材料種類繁多，在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)所投入的原材料與目標(biāo)產(chǎn)品存在相應(yīng)的投入產(chǎn)出關(guān)系。

①合成環(huán)節(jié) ? ?

合成：是指利用化學(xué)方法將無機(jī)物、有機(jī)物制成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)物的過程。公司通過外購基礎(chǔ)化工原材料和中間體，經(jīng)過化學(xué)合成產(chǎn)出粗單晶和中間體。如合成環(huán)節(jié)中，中間體“丙基-3，5-二氟聯(lián)苯”→粗品單晶，收率為65%左右；中間體“乙基苯基鄰氟氯苯”→粗品單晶，收率為92%左右。前者收率較低，主要系生產(chǎn)過程經(jīng)歷了兩次化學(xué)反應(yīng)，且存在無法避免的副反應(yīng)，產(chǎn)生了大量雜質(zhì)。

②純化環(huán)節(jié)

純化：是指利用物理或化學(xué)等方面的措施，將某種化合物中的其他成分去除掉從而得到更高純度的該化合物的過程，通常有蒸餾、重結(jié)晶、氫化等手段。

③混配環(huán)節(jié)

混配：是指利用各種不同液晶單體和少量添加劑，通過攪拌加熱溶解，攪拌吸附、過濾、灌裝、包裝等工序制備混合液晶的過程。

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行業(yè)發(fā)展概況

1、基本概述

平板顯示作為物聯(lián)網(wǎng)的顯示終端，在信息技術(shù)的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，相對于傳統(tǒng)的陰極射線管顯示（CRT）來說，平板顯示（FPD）具有節(jié)能環(huán)保、低功耗、低輻射、重量輕、厚度薄、體積小等優(yōu)點(diǎn)，已成為顯示技術(shù)發(fā)展的主流方向。

平板顯示（FPD）包括液晶顯示（LCD）、等離子顯示（PDP）、有機(jī)發(fā)光二極管顯示（OLED）等。液晶顯示（LCD）憑借其具有的工作電壓低、功耗低、分辨率高、抗干擾性好、應(yīng)用范圍廣、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，已成為平板顯示（FPD）產(chǎn)業(yè)的主流產(chǎn)品。 ? ?

（1）液晶顯示（LCD）

液晶顯示（LCD）產(chǎn)品制造涉及光學(xué)、半導(dǎo)體、電子工程、化工、高分子材料等各領(lǐng)域，所需技術(shù)層面較廣，上游為各種原材料生產(chǎn)廠商，主要原材料有液晶材料、彩色濾光片、驅(qū)動IC、偏光片、背光模組、玻璃基片等；中游為各式LCD面板廠商；下游為各類整機(jī)產(chǎn)品廠商，其中液晶材料是生產(chǎn)液晶顯示（LCD）產(chǎn)品的關(guān)鍵材料。液晶顯示（LCD）產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：

液晶材料位居液晶顯示產(chǎn)業(yè)鏈的上游端，是液晶面板的核心材料。隨著液晶顯示技術(shù)的發(fā)展，LCD面板對響應(yīng)速度、對比度、視角、透過率等關(guān)鍵指標(biāo)要求不斷提高，對液晶材料的電學(xué)特性、光學(xué)特性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等指標(biāo)要求也隨之提高。因此，液晶材料性能及品質(zhì)的優(yōu)劣直接決定了LCD面板的整體顯示性能。 ? ?

TFT-LCD作為彩色液晶面板的發(fā)展主流，在各領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。液晶面板屬被動發(fā)光顯示技術(shù)，其背光源可分為CCFL和LED兩種類別。CCFL全稱“冷陰極熒光燈管”，作為背光源具有制作成本低，工藝簡單，發(fā)光均勻，但壽命短，光電轉(zhuǎn)換效率低的特點(diǎn)。

LED全稱“發(fā)光二極管”，具有使用壽命長、光電轉(zhuǎn)換效率高、色彩飽和度高、不含有毒物質(zhì)等特點(diǎn)，但由于溫度升高較快，需配備冷卻系統(tǒng)和傳感器，因此成本有所增加。

液晶面板的后續(xù)發(fā)展方向主要在于更大尺寸、更清晰的顯示效果以及更好的解決方案方面?？v觀液晶面板技術(shù)演進(jìn)過程，液晶電視的尺寸持續(xù)擴(kuò)大，4K顯示技術(shù)已逐步占據(jù)主流市場，8K顯示技術(shù)是未來新的發(fā)展方向。

（2）OLED顯示

OLED全稱為“有機(jī)發(fā)光二極管”，被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的新型顯示技術(shù)之一。尤其是AMOLED顯示器件，憑借高對比度、可柔性、色彩艷麗等優(yōu)點(diǎn)，近年來已進(jìn)入快速商業(yè)化階段。2018年，全球AMOELD面板出貨金額約為250億美元，主要應(yīng)用以智能手機(jī)為主。 ? ?

未來智能手機(jī)用OLED顯示面板仍將保持快速增長，出貨金額和面積將出現(xiàn)“量價(jià)齊升”的發(fā)展勢頭，在大尺寸面板領(lǐng)域少有應(yīng)用。根據(jù)IHSMarkit公布的數(shù)據(jù)，目前55寸超高清OLED面板以60%良品率計(jì)算，其制造成本是TFT-LCD面板的2.5倍，即使良品率提高到90%以上，其制造成本差距仍然為1.8倍，TFT-LCD面板在大尺寸面板應(yīng)用領(lǐng)域仍然具有相當(dāng)強(qiáng)的成本競爭優(yōu)勢。

OLED材料是OLED顯示技術(shù)的核心，是OLED實(shí)現(xiàn)自發(fā)光的基礎(chǔ)。OLED材料主要包括傳輸層材料、注入層材料以及有機(jī)發(fā)光材料。發(fā)光材料是OLED顯示的核心材料，包括紅光材料、綠光材料和藍(lán)光材料，專利布局基本被國外廠商壟斷，MERCK和JNC已將OLED發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)化，DIC未布局OLED類業(yè)務(wù)，MERCK是紅光材料和綠光材料的主要供應(yīng)商之一，JNC是藍(lán)光材料的主要供應(yīng)商之一。

國內(nèi)混合液晶廠商誠志永華、和成顯示也均開始布局OLED材料業(yè)務(wù)。

（3）Micro-LED顯示

Micro-LED是將LED晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化，尺寸縮小到1~10μm左右后形成微小LED像素，并組成的高密度集成的LED陣列。陣列中的Micro-LED像素點(diǎn)距通常在200μm以下，通過巨量轉(zhuǎn)移和微封裝技術(shù)將Micro-LED芯片連接到驅(qū)動基板上進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有源尋址的顯示技術(shù)。

相比于使用LED背光背板的LCD顯示技術(shù)，Micro-LED是自發(fā)光像素陣列，具有亮度高、節(jié)能省電、可視角度更大、對比度更高、響應(yīng)更快、畫質(zhì)更好等特點(diǎn)。相比OLED顯示技術(shù)，Micro-LED在光效、穩(wěn)定性、壽命、清晰度諸多指標(biāo)上優(yōu)于OLED。

Micro-LED作為另一種新型顯示技術(shù)，目前各大廠商正在積極布局。國際市場上，蘋果公司2014年收購LuxVue，取得多項(xiàng)Micro-LED專利技術(shù)，目前正在加緊相關(guān)研究；鴻海集團(tuán)2017年收購eLux，布局Micro-LED顯示技術(shù)；索尼早在2012年便布局Micro-LED技術(shù)，2017年1月，在美國消費(fèi)電子展展示了一塊由Micro-LED技術(shù)無縫拼接的55寸大型顯示屏概念產(chǎn)品；2018年1月，韓國三星電子在美國消費(fèi)電子展展示了146寸超大尺寸Micro-LED電視概念產(chǎn)品；韓國琉明光電（Lumens）展出130寸及139寸超大尺寸Micro-LED數(shù)字廣告牌及0.57寸小型Micro-LED顯示屏概念產(chǎn)品。此外，歐司朗、LG、谷歌及其子公司Oculus等正積極進(jìn)行Micro-LED相關(guān)研發(fā)。 ? ?

國內(nèi)市場上，近年來我國各大企業(yè)紛紛進(jìn)入Micro-LED研發(fā)陣營。京東方、TCL、三安光電、華燦光電、乾照光電、國星光電及維信諾等均進(jìn)行了不同程度的投入。

目前，雖已有部分廠家產(chǎn)出Micro-LED概念產(chǎn)品，但未出現(xiàn)量產(chǎn)化產(chǎn)品，鑒于核心環(huán)節(jié)巨量轉(zhuǎn)移在技術(shù)上仍存在較大問題尚未突破，Micro-LED產(chǎn)業(yè)仍處于探索期，未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。同時(shí)，公開資料未顯示MERCK、JNC、DIC、誠志永華、和成顯示布局Micro-LED業(yè)務(wù)。

行業(yè)特點(diǎn)

（1）屬于技術(shù)高度密集型的行業(yè)

液晶材料在制造過程中有三個主要環(huán)節(jié)，首先從基礎(chǔ)的化工原料合成制備液晶中間體，液晶中間體主要包括苯酚類、環(huán)己酮類、苯甲酸類、環(huán)己烷酸類、鹵代芳烴類等；第二步由液晶中間體化學(xué)合成普通級別的液晶單體，經(jīng)過純化去除雜質(zhì)、水分、離子，升級為電子級別的液晶單體，液晶單體主要包括烯類、聯(lián)苯類、環(huán)己烷苯類、酯類及其他含氟的液晶材料等；第三步再由這些電子級別的液晶單體以不同的比例混合在一起達(dá)到均勻穩(wěn)定的液晶形態(tài)形成混合液晶。

液晶顯示材料的上述制造過程匯集了復(fù)雜的化學(xué)合成、純化和混配工藝技術(shù)、物性檢測分析，充分反映了技術(shù)高度密集型的行業(yè)屬性。

此外，液晶材料品質(zhì)的穩(wěn)定性等直接關(guān)系到下游面板企業(yè)產(chǎn)品的綜合性能，液晶材料對熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、電穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性、電壓保持率、粘度、電阻率等指標(biāo)的要求很高，而混合液晶的研發(fā)及制造工藝涉及顯示與材料關(guān)系研究、化合物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與合成、品質(zhì)分析和標(biāo)準(zhǔn)建立等，從而形成了該行業(yè)的高度技術(shù)壁壘。 ? ?

（2）長期被少數(shù)外國企業(yè)壟斷

高性能混合液晶材料的核心技術(shù)和專利長期被德國、日本等外資企業(yè)壟斷。

目前全球TFT液晶市場基本上由德國的MERCK和日本的JNC、DIC三家壟斷，其中，MERCK在高性能TFT液晶材料市場上處于絕對領(lǐng)先地位。作為產(chǎn)業(yè)鏈中的重要組成部分，國內(nèi)高性能液晶材料一直依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化率長期處于較低的水平，本地化進(jìn)程中仍然存在許多困難和不足，特別是在快速響應(yīng)、高可靠性和高穿透性液晶材料這類高端產(chǎn)品上，無論是基礎(chǔ)研究還是專利布局與國外先進(jìn)水平仍有明顯差距。

我國液晶材料發(fā)展概況

（1）面板產(chǎn)能轉(zhuǎn)移催生液晶材料需求增長

全球LCD面板產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移經(jīng)歷了“美國起源—日本發(fā)展—韓國超越—臺灣崛起—大陸發(fā)力”的過程。

回顧LCD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程，最早由美國成功研發(fā)出LCD技術(shù)，之后由日本廠商將LCD技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。1988年夏普推出世界第一臺14英寸的液晶顯示器，之后日本幾乎壟斷世界液晶面板產(chǎn)業(yè)。90年代后，韓國、中國臺灣面板企業(yè)隨之崛起，成功超越日本企業(yè)，并在長時(shí)間內(nèi)主導(dǎo)整個市場。

從2009年后，大陸LCD面板開始發(fā)力，全球液晶面板產(chǎn)能也由日韓及中國臺灣轉(zhuǎn)向中國大陸。據(jù)IHS數(shù)據(jù)，大陸LCD產(chǎn)能將加速擴(kuò)張，2018年市場占有率達(dá)到39%，預(yù)計(jì)2023年中國大陸產(chǎn)能將占全球總產(chǎn)能的55%。 ? ?

2009年以前，中國大陸在全球面板產(chǎn)業(yè)當(dāng)中基本沒有話語權(quán)，經(jīng)過近10年的快速發(fā)展，中國大陸面板產(chǎn)業(yè)的實(shí)力已經(jīng)今非昔比。自2017年起，中國的液晶電視出貨量已躍居全球第一。經(jīng)過近十年的努力，我國大陸發(fā)展起來以京東方、華星光電、惠科股份、中電熊貓和天馬微電子等企業(yè)為代表的LCD面板骨干廠商。 ? ?

隨著全球面板產(chǎn)能向中國大陸轉(zhuǎn)移的趨勢，相應(yīng)混合液晶需求量呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢，每條10.5代線或11代線年液晶材料的需求量均超過50噸，每條8.5代線年液晶材料的需求量均超過30噸。根據(jù)各產(chǎn)線投產(chǎn)進(jìn)度，預(yù)計(jì)2019-2021年國內(nèi)混晶需求量為410噸、510噸和590噸，年平均增速20.03%。

（2）產(chǎn)業(yè)政策助力液晶材料國產(chǎn)化

中國大陸面板產(chǎn)業(yè)的繁榮正不斷帶動配套產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化、本地化。多年來，我國持續(xù)推出了面板產(chǎn)業(yè)配套國產(chǎn)化、本地化的政策，鼓勵面板產(chǎn)業(yè)材料和設(shè)備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

（3）液晶顯示材料更新?lián)Q代速度快

隨著近年來液晶顯示的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，液晶顯示行業(yè)發(fā)展迅速，對液晶顯示的響應(yīng)速度、液晶屏幕厚度、顯示視角及透過率等技術(shù)提出了更高的要求，從而推動了液晶材料產(chǎn)品的升級換代。（4）LCD在大尺寸顯示面板領(lǐng)域的主導(dǎo)地位穩(wěn)固隨著材料技術(shù)的發(fā)展，顯示技術(shù)從最初的陰極射線管顯示技術(shù)（CRT）發(fā)展到平板顯示技術(shù)（FPD），平板顯示又延伸出等離子顯示（PDP）、液晶顯示（LCD）、有機(jī)發(fā)光二極管顯示（OLED）等技術(shù)路線。液晶材料LCD和OLED兩種材料最終都用于顯示行業(yè)的面板生產(chǎn)制造。由于兩種顯示材料的特性不同，兩種顯示面板也表現(xiàn)出各自的產(chǎn)品特性，OLED柔性顯示屏在小尺寸面板上具有一定優(yōu)勢。 ? ?

液晶材料特別是高性能TFT混合液晶領(lǐng)域又具有區(qū)別于傳統(tǒng)制造業(yè)的顯著特點(diǎn)，包括：

1、屬于技術(shù)高度密集型的行業(yè)，技術(shù)門檻高；

2、市場長期被德國MERCK、日本JNC和日本DIC等少數(shù)國外企業(yè)高度壟斷；

3、液晶材料是顯示面板的核心材料，面板廠商對液晶材料供應(yīng)商的認(rèn)證條件嚴(yán)苛，成為其合格供應(yīng)商的難度很大；

4、生產(chǎn)研發(fā)裝備水平要求高，并需配備安全、環(huán)保等輔助設(shè)施，工廠建設(shè)一次性投入大；

5、下游面板產(chǎn)業(yè)不斷向中國大陸轉(zhuǎn)移，且行業(yè)集中度高

三大液晶材料巨頭 ? ?

液晶材料行業(yè)細(xì)分所形成的專業(yè)化分工和上下游產(chǎn)業(yè)鏈液晶材料生產(chǎn)企業(yè)大致分為兩類，一類是混合液晶生產(chǎn)企業(yè)，包括德國默克、誠志永華、和成顯示和八億時(shí)空等，其優(yōu)勢在于混合液晶配制及精品單晶的品質(zhì)把控；另一類是專業(yè)生產(chǎn)混合液晶前端材料（中間體、粗品單晶）的企業(yè)，如西安瑞聯(lián)、江蘇廣域、萬潤股份、煙臺德潤、永太科技等，這類企業(yè)在部分前端材料的制造技術(shù)、產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模和材料成本等方面綜合優(yōu)勢顯著。這兩類企業(yè)形成了密切的上下游關(guān)系。

高清電視類顯示器件用液晶產(chǎn)品

近年來電視發(fā)展經(jīng)歷了從小尺寸到大尺寸、3D顯示、曲面顯示到超高清顯示的發(fā)展過程。隨著5G通訊帶來的信息傳輸速度的革命性提升，8K顯示將成為未來液晶電視發(fā)展的主要趨勢。8K電視最主要的特點(diǎn)是單位面積像素點(diǎn)（PPI）增加，單個像素點(diǎn)面積減少，這樣會嚴(yán)重影響顯示器的亮度，而單純增加背光又會造成對比度下降，因此需要從顯示器本身入手提升穿透度，使用負(fù)性FFS模式顯示能夠有效提升10%以上穿透度： ? ?

然而負(fù)性液晶相對于正性液晶旋轉(zhuǎn)粘度大，會增大液晶響應(yīng)時(shí)間，從而造成顯示拖尾：

采用正負(fù)液晶混合的技術(shù)路線，在保證高對比度和快響應(yīng)速度的同時(shí)，有效提升了透過率，成為一種快速響應(yīng)高透過率IPS（FFS）模式TFT顯示用混合液晶。

車載類顯示器件用液晶產(chǎn)品

車載類產(chǎn)品要求快速的響應(yīng)時(shí)間（尤其是低溫響應(yīng)時(shí)間）、寬的工作溫度范圍，隨著溫度降低，液晶旋轉(zhuǎn)粘度增加，導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間大幅增加，目前主流產(chǎn)品要求常溫響應(yīng)時(shí)間小于35毫秒，-30℃響應(yīng)時(shí)間小于400毫秒。

智能手機(jī)顯示器件用液晶產(chǎn)品

智能手機(jī)液晶顯示屏要求具備觸控功能，且按壓時(shí)畫面不能有波紋，適宜采用IPS（FFS）顯示模式，同時(shí)基于移動產(chǎn)品對功耗低、多場景應(yīng)用的需求，對液晶材料要求具備響應(yīng)速度快、低驅(qū)動電壓、寬工作溫度范圍、高清亮點(diǎn)等性能指標(biāo)。

通用電視類顯示器件用液晶產(chǎn)品

電視類產(chǎn)品要求快響應(yīng)和高對比度，目前主流產(chǎn)品的最新技術(shù)要求響應(yīng)時(shí)間小于10毫秒，對比度大于1200:1。 ? ?

電腦類顯示器件用液晶產(chǎn)品

電腦顯示器類產(chǎn)品要求快響應(yīng)和高對比度，目前主流產(chǎn)品的最新技術(shù)要求響應(yīng)時(shí)間小于15毫秒，對比度大于1200:1。

主要研發(fā)儀器設(shè)備

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超高分辨率（4K/8K）顯示用液晶材料開發(fā)

超高分辨率（4K/8K）顯示用液晶材料是對現(xiàn)有液晶顯示材料的升級，以滿足市場對大尺寸、超高清顯示屏的需求。

①采用正性液晶，為了提高顯示器的透過率，在正性液晶組合物中添加負(fù)介電各向異性液晶成分提升垂直介電，液晶顯示器的透過率可以實(shí)現(xiàn)3%左右的提升。

②由于IPS模式的彎曲電場效應(yīng)，正性液晶在電場下彎曲排列會導(dǎo)致透過率小幅下降，采用負(fù)性液晶不會出現(xiàn)彎曲效應(yīng)，可進(jìn)一步提升透過率，使用負(fù)性液晶后液晶顯示器的透過率提升10%左右。

PSVA（聚合物穩(wěn)定垂直取向）混合液晶開發(fā)

PSVA技術(shù)混合液晶占有液晶市場的半壁江山，尤其國內(nèi)第二大面板廠商華星光電擁有兩條8.5代以及一條11代PSVA面板生產(chǎn)線，年用量100噸以上，市場前景廣闊。

此項(xiàng)技術(shù)有下述開發(fā)難點(diǎn)：第一是海外廠商選用的反應(yīng)性單體（RM）知識產(chǎn)權(quán)范圍覆蓋廣，設(shè)計(jì)開發(fā)難度大；第二是生產(chǎn)過程中RM添加量的精確度要求高，生產(chǎn)工藝難度大。 ? ?

自取向垂直排列（SAVA）混合液晶開發(fā)

在常規(guī)的VA顯示器中，需要聚酰亞胺（PI）層來誘導(dǎo)液晶的所需垂面取向，工藝復(fù)雜成本高昂，且PI和液晶之間的不利的相互作用經(jīng)常導(dǎo)致VA顯示器的電阻降低，性能下降。 ? ?