TFT液晶显示材料

液晶显示器凭借体积小、功耗低、画面美、无辐射和可靠性高等优点替代了传统的CRT显示器，被广泛应用于战斗机、坦克、舰艇等军事装备和电视、电脑、手机等电子消费品，在军品和民品领域拥有广阔的市场前景。

液晶显示材料是液晶显示器的核心功能材料之一，直接决定了液晶显示器的显示质量、响应速度、使用温度、使用电压及可靠性等重要性能。液晶显示材料因应用技术上的差异可分为TN、STN、TFT等类型：TN 和STN型液晶显示材料一般应用于单色或假彩显示，且显示信息容量小、效果差、响应速度慢，无法适应动态显示的需要；TFT型液晶显示材料结构发生较大变化，对性能要求更高、更严格，不仅要求具有良好的光、热、化学稳定性、高的电荷保持率和高的电阻率，往往还要求具有低粘度、高稳定性、适当的光学各向异性和阈值电压。目前，TFT液晶显示材料市场在全球范围内正进入快速增长期，需求量急剧增长，成为本世纪最有发展前途的显示材料之一。

TFT液晶显示材料的生产工艺十分复杂，质量控制要求近乎苛刻，其配方和生产制造技术主要掌控在德国Merck、日本Chisso和DIC等公司手中，全球90%以上的TFT液晶显示材料市场被其协议瓜分，行业处于高度垄断的局面下。在民用领域，由于受国内LCD工业整体技术设备水平限制，在新材料开发与应用研究方面同国外相比差距很大，大概落后8～10年。在军用领域，随着数字化、信息化作战模式的发展，国防武器系统对终端显示设备的要求越来越趋于轻、薄和节能，液晶显示器的作用和优越性越来越突出。就美国而言，其武器系统中已大量使用液晶显示器，2010年液晶显示器占全部美军装备显示终端的70%左右，美军现役装备中液晶显示器占有比例已经提高到87%。我国武器装备在“十五”期间已经提出部分采用液晶显示器的要求,“十一五”规划中的武器预研及型号研究对液晶显示器的需求更加迫切。然而我军装备的液晶显示器恰恰缺少“中国芯”，现阶段军用加固显示器装备的液晶显示屏均依赖于进口，关键影响因素之一在于TFT液晶显示器的“心脏”——TFT液晶显示材料被少数发达国家垄断，供应中国的TFT液晶显示材料仅限于民用等中低档品种，对可用于军事目的的宽温液晶显示材料严禁出口中国，因此现阶段国内液晶屏生产厂尚难以提供满足军用需求的液晶面板，我国武器装备企业只能通过进口指标较高的民用显示屏经加固后使用。但民用TFT液晶显示器的工作温度通常在0～45℃之间，军用设备的工作温度一般要求在-20～+60℃ 之间，而且要求在-40～+85℃温度范围内长期存储不会出现质量问题。由于受民用TFT液晶显示器工作温度的限制，致使我军装配该类显示器的武器系统在极端气候条件下故障率居高不下，模拟训练、演习过程中时有事故发生。

在民品市场方面，液晶电视的普及带动了全球液晶显示产业的飞速发展。在中国大陆，随着政府彩电产业战略转型政策的引导，我国以液晶面板重大建设项目为牵引的平板彩电产业链逐步形成，2011年6月京东方北京第8.5代TFT-LCD生产线投产，标志着我国1.8英寸到55英寸全系列主流液晶面板全部实现国产化，与此同时我国在建的多条高世代面板线行将投产。液晶面板产能的快速提高拉动对TFT液晶显示材料需求的迅速增长，据市场调查权威机构Display Search统计，2012年全球TFT液晶显示材料需求量超过500吨，年产值达到30亿美元；中国大陆市场需求量150吨，市值约为9亿美元。随着电子信息技术的迅速革新和推广，TFT-LCD类电子消费品更新换代周期迅速下降至1～2年，TFT液晶显示材料的市场需求量持续高速增长，预计未来5年将保持20%的增长率。

在军品市场方面，目前国内军方每年进口各种规格的液晶显示器总数超过10万块，用途以型号研制为主，因可靠性尚无法保证，所以尚未批量装配部队。随着军事装备现代化建设步伐的加快，预计未来国内军用液晶显示器需求量将大幅度增加。仅以陆军机械化步兵师和装甲部队为例，我国新型机械化步兵师配置300多辆步兵战车和100多辆主战坦克，装甲师配置300多辆主战坦克。每辆战车的车载计算机至少需要2块显示屏，每个新型机械化步兵师需要装配近千块显示屏，每个装甲师需要装配600余块显示屏，按10个装甲师和15个机械化步兵师计算，加上各集团军的直属装甲旅，部分摩托化步兵师下属的装甲团，加上备用件，陆军装甲部队和机械化步兵师需求的宽温显示器超过2万块。目前进口的宽温显示器的售价为1～2万元/块，按照批量生产之后的保守价格0.75万元/块计算，销售额将超过1.5亿元，按照20％的利润率计算，利润将达到3000万元。

凭借突出的技术优势，西安彩晶光电科技股份有限公司已经发展成为液晶显示行业知名的高端TFT液晶材料供应商。民品方面，公司多款TN型混合液晶实现批量供货，在中小尺寸面板领域得到广泛应用；新型IPS-TFT液晶产品成功实现商业化，标志着公司产品进入高端产品领域。军品方面，采用自主研制的宽温液晶材料，成功开发出10.4吋宽温TFT液晶显示模块，从核心材料上解决了制约我国宽温TFT液晶显示器件可靠性的关键技术难题，填补了国内空白，目前已经通过用户单位可靠性实验及跟车实验；研制出在红外波段下具有极低折光率（0.050）的特种液晶系列材料，在大功率激光偏振器件获得批量应用,属国内外首创。

公司于2008年成立，截止2012年底累计销售收入达21420万元，在TFT液晶材料技术领域申请发明专利21项（其中8项已授权），制定企军标1项，形成300多种专有技术，发表论文著作30余篇。公司自主研制的10.4寸宽温液晶显示屏工作温度范围为-40℃～80℃，存储温度范围为-45℃～85℃，经过长达500小时高温运行、低温运行、高温高湿、冷热冲击、震动、冲击试验验证，完全满足军用和车载显示的需要，产品实现了设计定型；开发的低阈值系列和快速响应系列TFT混合液晶产品在国内多个液晶面板企业进行了评价测试，并逐步实现了批量供货，产品综合性能达到德国Merck和日本Chisso同类产品水平，完全可以实现进口替代。

针对国内高速增长的高世代液晶电视用VA/IPS-TFT、3D液晶显示材料需求逐年加大技术研发投入，破解国外专利技术封锁，进入高端液晶技术领域势在必行。

近两年公司在新型液晶单体研发方面做出突出成绩，经过充分论证，公司确定了以C3--C5的全氟醚以及二氟甲硫醚为突破口进行这两类单体的开发，成功合成全氟醚，经与现有混合液晶配方验证，各项参数均可达标，目前正在进行体系筛选和互溶实验。二氟甲硫醚单体亦研发成功，性能等待混晶配方验证。全氟醚与二氟甲硫醚单体的成功开发，标志着公司从之前的剖析复制走向真正意义上的自主研发，具有里程碑意义，目前已申请发明专利5项。在此期间，与京东方、莱宝、天马、日立等液晶面板厂商形成紧密合作关系，目前正在为其开发TFT液晶材料，2013年面向高世代线、高端客户可实现批量供货。在军品方面，特别是“十二五”期间，随着世界形势复杂性的升级，我国国土安全防卫任务逐步向攻防兼备的战略转变，“十二五”期间，我国武器装备体系要实现从第二代到第三代的全面升级，填补装备体系部分领域的技术空白，在2020年前基本实现信息化、数字化。目前公司自主研发的CJ10TFT104B（CLA104XA02C2）、CJ070DHP等10.4吋宽温屏已经在装甲车、终端模拟训练器、舰艇导航等装备上获得应用，公司将积极开发其它尺寸和技术规格的宽温屏产品，推动在三军和二炮其它装备上的应用，为我军装备信息化、数字化升级做出贡献。