LCD teknolojisi, endüstriyel gelişim geçmişi ve endüstriyel zincir durumu
Sıvı Kristal, katı ve sıvı arasında bir tür organik bileşiktir. Isıtıldığında ve soğutulduğunda şeffaf bir sıvı haline gelecek ve kristalimsi bulanık bir katı hal haline gelecektir. Elektrik alanının etkisi altında, sıvı kristal moleküllerin düzeni değişecek ve bu da gelen ışığın yoğunluğunun değişmesine neden olacaktır. Bu nedenle, sıvı kristal elektrik alanının kontrol edilmesiyle ışığın aydınlık ve karanlık değişimlerini kontrol etme etkisi elde edilebilir ve son olarak bilgi görüntüleme amacına ulaşılabilir.
Sıvı Kristal Ekran, sıvı kristalleri iki paralel bardağa yerleştiren modern bir görüntüleme teknolojisidir. İki cam arasında çok sayıda küçük dikey ve yatay tel bulunmaktadır. Çubuk- şeklindeki kristal moleküller, bir resim oluşturmak üzere yönleri değiştirecek ve ışığı kıracak şekilde kontrol edilir. Özel optoelektronik özelliklere dayanan sıvı kristal malzemeler, günümüzde düz panel ekran teknolojisinde en olgun ve yaygın olarak kullanılan görüntüleme cihazlarıdır ve çoğunlukla LCD TV'lerde, masaüstü monitörlerde, dizüstü bilgisayarlarda ve araç ekranlarında kullanılır.
LCD teknolojisinin gelişim geçmişi
LCD ekran teknolojisi 4 gelişim aşamasından geçmiştir:
A. Dinamik saçılımlı sıvı kristal görüntüleme cihazı (1968~1970)
1968'de, Amerika Radyo Şirketi'nin Princeton Enstitüsü (RCA), sıvı kristalin dinamik saçılma (DS) olgusunu keşfetti; bu, dünyanın ilk dinamik saçılımlı sıvı kristal ekranını (DS-LCD) yaptı ve sıvı kristal ekranın doğuşuna işaret etti.
1971'den 1972'ye kadar şirket, LCD teknolojisinin pratiklik aşamasını işaret eden DS-LCD'yi kullanan ilk saati geliştirdi. Dinamik saçılmadaki iyon hareketi sıvı kristal molekülleri kolayca yok edebileceğinden, bu görüntüleme modu hızla ortadan kaldırılır. Bu aşama, esas olarak teknolojinin uygulanması ve araştırılması olmak üzere sıvı kristal ekran teknolojisinin ilk aşamasıdır.
B. Bozulmuş nematik sıvı kristal görüntüleme cihazı (1971~1984)
1971 yılında İsviçreli uzmanlar ilk kez nematik sıvı kristallerin distorsiyon etkisini açıkladılar. 1973'te Japon üreticiler, elektronik hesap makinelerinin dijital ekranlarını oluşturmak için bükülmüş bir nematik sıvı kristal ekran (Twisted Nematic, TN-LCD) geliştirdiler. Üretim maliyeti ve düşük fiyatı nedeniyle TN-LCD, 1970'lerde ve 1980'lerde seri{-üretildi ve çoğunlukla bölümlenmiş dijital ekranlar ve basit karakter ekranları için kullanıldı. Bu aşama LCD ekran teknolojisinin sanayileşmesinin ilk aşamasıdır. Japon üreticiler bunu çeşitli elektronik ürünlerde yaygın olarak kullanarak LCD teknolojisinin geliştirilmesine yönelik endüstriyel temeli attılar.
C. Ultra-bükümlü nematik sıvı kristal görüntüleme cihazı (1985-1990)
1984 yılında sıvı kristal moleküllerin distorsiyon açısı arttırıldığında fotoelektrik etki hızının artırılabileceği bulunmuş ve süper-bükülmüş nematik sıvı kristal görüntüleme cihazları (STN-LCD) piyasaya sürülmüştür. STN-LCD, TN-LCD ile karşılaştırıldığında ekran kapasitesi, izleme açısı vb. açılardan büyük ölçüde gelişmiştir. STN-LCD, yüksek çözünürlük, geniş görüntüleme açısı ve iyi kontrast özelliklerine sahip olduğundan, dizüstü bilgisayarlarda, grafik işlemcilerde ve geniş bilgi kapasiteli ekrana sahip diğer ofis ve iletişim ekipmanlarında hızla yaygın olarak kullanılmaya başlandı ve bu çağın ana ürünü haline geldi. Bu aşama sıvı kristal ekran teknolojisinin tanıtılması ve uygulanması aşamasıdır.
D. İnce film transistörlü sıvı kristal görüntüleme cihazı (1991'den günümüze)
Ultra-bozulmuş nematik sıvı kristal ekran modunda-seçici olmayan durum renk sorunları olacaktır, çok-renkli ekran daha zordur ve hareketli görüntülerin gereksinimleri karşılaması zordur. Bu nedenle piyasada ince film transistörlü sıvı kristal ekran teknolojisi (TFT-LCD) geliştirilmiştir. 1980'lerin sonlarında Japon üreticiler, TFT-LCD üretim teknolojisinde ustalaştılar ve büyük-ölçekli üretim gerçekleştirmeye başladılar; 1990'da TFT-LCD kullanan dizüstü bilgisayarlar-seri üretilmeye başlandı; 1998 yılında sıvı kristal ekran teknolojisi masaüstü ekranların uygulama alanına girdi ve yansıtıcı TFT-LCD üretilmeye başlandı. LCD üreticileri yatırımlarını artırmaya, ürün üretim teknolojisini geliştirmeye, cam alt tabaka boyutunu sürekli artırmaya, üretim maliyetlerini düşürmeye ve ürün çıktısını artırmaya devam ediyor. Büyük-boyutlu LCD TV'lerin ve akıllı telefonların popüler hale gelmesiyle birlikte, TFT-LCD ana akım ekran teknolojisi haline geldi. Bu aşama sıvı kristal ekran teknolojisinin büyüme dönemidir.
Şu anda piyasadaki LCD'ler çoğunlukla TFT-LCD'yi ifade etmektedir. Küçük görsel açı, tek renk ve düşük parlaklık gibi teknik eksikliklerle karşılaştırıldığında TFT-LCD, zengin renkler, iyi resim kalitesi ve olağanüstü dinamik ekran gibi performans avantajlarına sahiptir. Artık LCD ekranın ana ürünü haline geldi ve LCD pazarında hakim bir konuma sahip.
LCD sanayileşmesinin gelişim tarihi
Küresel LCD panel endüstrisinin gelişimi çeşitli endüstriyel transferlerden geçmiştir. Amerika Birleşik Devletleri, TFT-LCD ekran teknolojisini 1960'larda icat etti, ancak bu teknolojinin Amerika Birleşik Devletleri'nde sanayileşmesi yavaştır. 1970'lerde Japon şirketleri bu teknolojiyi Amerika Birleşik Devletleri'nden getirdikten sonra, 1989'da dünyanın ilk nesil TFT-LCD üretim hattını inşa ederek TFT-LCD teknolojisinin endüstriyel uygulamasını ve yaygınlaştırılmasını başarıyla gerçekleştirdiler. 1995 yılı civarında Japon şirketleri küresel pazar payının %90'ından fazlasına sahipti.
1997 yılında Asya mali krizinin etkisi nedeniyle LCD panel pazarı bir gerileme içindeydi, Japon şirketleri kötü çalışma koşullarındaydı ve LCD panel sektörü bir durgunluğa girdi. Aynı zamanda Samsung Display ve Lejin Display tarafından temsil edilen Koreli şirketler de LCD sektörüne girmeye, döngüsel yatırımlara başlamaya ve böylece LCD sektörüne yön veren Japon şirketlerini yakalamaya başladı. 1998 yılına gelindiğinde Samsung Display ve Lejin Display'in LCD panellerinin pazar payı o dönemde sektördeki tüm firmaları aşarak dünyada ilk iki arasında yer aldı. Bu sıralarda, ülkemdeki Tayvan-fonlu işletmeler de hızla LCD panel sektörüne girdi.
2001 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde yaşanan "911" olayından etkilenen küresel panel sektörü yeniden resesyona girdi. Tayvanlı-finansal kuruluşlar yatırımlarını artırdı ve çok sayıda yeni yüksek-nesil LCD üretim hattı inşa etti. 2009 yılına gelindiğinde, Tayvan'ın LCD ekran paneli sevkiyatları küresel toplam sevkiyatın %40'ından fazlasını oluşturuyordu; dünyanın önemli LCD ekran paneli üretim üslerinden biri haline geldi ve Japonya ve Güney Kore ile-üç ayaklı bir durum oluşturdu. 2000 yılından sonra, ülkemin stratejik gelişen sanayi geliştirme planları gibi sanayi politikalarının desteğinden yararlanarak, anakaradaki Çin işletmeleri LCD endüstrisine girmeye başladı.
2008 mali krizinden sonra LCD endüstrisindeki büyük üreticiler genişleme hızını askıya aldı. BOE ve TCL Group tarafından temsil edilen Anakara şirketleri döngü karşıtı yatırımlar yapmaya devam etti ve büyük-ölçekli yüksek-jenerasyon LCD üretim hatları inşa etti, böylece ülkemdeki LCD panel endüstrisinde bir karşı-eğilim sıçraması elde etti. Aynı zamanda, Koreli şirketler LCD kapasite temizleme planlarını başlattıkça endüstri yoğunlaşması önemli ölçüde arttı, endüstriyel yapı önemli ölçüde optimize edildi ve döngüsellik büyük ölçüde zayıflayacak. Gelecekte BOE ve TCL Grubunun küresel LCD panel endüstrisinde ikili bir konuma gelmesi bekleniyor.
LCD endüstrisi zinciri
LCD sektörü, kendine has özellikleri nedeniyle birçok bağlantıyı içerir ve sermaye- ve teknoloji-yoğun bir sektördür. Üretime yönelik şirketler arasında optik malzeme tedarikçileri, ekipman tedarikçileri ve montaj parçaları tedarikçileri yer alır. LCD ekran panellerinin alt uygulama pazarı TV, akıllı telefon, monitör, bilgisayar ve diğer pazarları içerir. LCD ekran panelleri için önemli bir destekleyici bileşen olan arka ışık modülünün performans avantajları ve dezavantajları, LCD ekran panellerinin kalitesini doğrudan etkileyecektir. Orta akışlı ekran paneli en temel görüntüleme işlevine sahiptir ve doğrudan alt ürünlere uygulanabilir.
