半导体

电子玻璃:抓住产业转型机遇 突破平板配套瓶颈

作者:梁红兵来源:中国电子报发布时间:2009-11-24 13:02我要评论
材料是一切工业生产的基础,电子玻璃是微电子、光电子、电真空、电光源等行业的基础材料。新材料是电子工业发展的新增长点,TFT-LCD、PDP玻璃基板就是一个典型的例子。发展面板产业的同时,一定要重视产业链的上游玻璃基板的发展,否则产业链缺失将严重影响整个平板显示产业的发展。日前,中国硅酸盐学会电子玻璃分会第九届理事会暨光电子玻璃学术研讨会在京召开。今年正值电子玻璃分会成立30周年,30年来,我国电子玻璃行业走过了不平凡的历程。如今中国电子玻璃行业又一次面临产业转型,原有的CRT(阴极射线管)企业受到严重冲击,新兴的平板显示玻璃发展方兴未艾,但企业的发展前途尚未明朗。如何抓住转型的机遇,发展壮大我国电子玻璃产业,成为玻璃行业乃至整个平板显示产业需要认真思考的问题。本报记者就光电子玻璃学术研讨会内容进行了采访整理,希望对业内人士和广大读者有所帮助。

中国硅酸盐学会电子玻璃分会副理事长季国平
营造良好政策环境打造相对完整平板显示产业链

TFT—LCD(薄膜晶体管液晶显示器)产业在国际市场上的发展有很多共性特点:第一,强力持续的投资。第二,领先企业的上下游一体化,联盟程度比较高。第三,重视企业间的整合、跨国合作。第四,重视政产学研结合。
TFT—LCD产业在国际市场上的发展又各具特点:日本是技术先行者,韩国企业实施的是赶超战略,中国台湾是走引进和规模发展之路,中国大陆在这个产业发展上走的是收购与合资方式并存。
TFT—LCD在中国大陆的发展情况,2008年,液晶电视出货量1.05亿台,大尺寸液晶显示器出货4.39亿台。2007年市场对基板玻璃的需求为1.5亿平方米,2008年为1.7亿平方米,预计2009年为1.9亿平方米。实际上2009年上半年对基板玻璃的需求已超过1亿平方米。
液晶面板方面,目前建成和在建的生产线有:成都天马4.5代线在建、武汉天马4.5代线在建、深超光电5代线投产、京东方在合肥6代液晶面板生产线开工建设、京东方成都4.5代线投产、京东方北京8代线奠基。另外,江苏的昆山龙腾光电计划建设一条7.5代线,韩国的LG和三星也计划在中国各建一条8代线。
液晶模组方面,海信、TCL、康佳、创维、长虹等国内主要彩电企业都建立了自己的液晶模组工厂。LG电子在广州、三星电子在苏州、友达光电在苏州、奇美电子在宁波和南海、中华映管在深圳也都建立了大型液晶模组工厂。
TFT配套产业包括:玻璃基板、彩色滤光片、偏光片、背光源、液晶材料等。
玻璃基板的生产技术难度很高,在发展过程中有一些关键问题应引起重视。第一,要突破专利壁垒。第二,整合技术力量,突破技术瓶颈。第三,同时发展浮法成型生产工艺。第四,跟上液晶面板的发展节拍。第五,加强与液晶面板厂的合作。
偏光片方面,在中国大陆,偏光片的生产厂商只有深圳的深纺乐凯和温州侨业公司。但这两家公司由于生产线及工艺技术落后,只能生产低端的TN-LCD型偏光膜,不能生产高端的TFT偏光膜产品。
背光源方面,CCFL(冷阴极荧光灯)背光一直处于背光源的主导位置。2008年,中、大尺寸液晶显示用LED背光源市场开始启动。LED背光的出现,就是因为其有着非常明显的寿命、环保等优势。
液晶材料方面,石家庄永生华清液晶有限公司通过20多年在液晶材料方面的积累,其开发和生产的产品涵盖TFT液晶、各种高中低档TN和STN液晶、负性液晶、多稳态液晶、PDLC(聚合物分散型液晶)、染料液晶及其他各种特种用途的液晶材料。
发展我国平板显示产业政策建议:一是积极营造良好的政策环境,二是强化自主创新能力,三是打造相对完整的平板显示产业链。让我们携起手来共同推动我国平板显示产业获得更大的发展。

京东方科技集团股份有限公司副董事长梁新清
面板产业群聚效应带动上游配套发展

TFT-LCD在整个产业发展过程中经历了四次浪潮,第一次是在1991年左右,从小尺寸应用扩大到笔记本电脑,笔记本电脑的大量应用,使得TFT-LCD产业有了一次比较大的跃升,所以第一次浪潮的推动力是笔记本电脑。第二次是1998年前后,大量应用在台式电脑的显示器中。第三次是2003年前后,开始应用在大尺寸电视中。第四次就是今年,更大范围的应用,包括公共信息显示产品(大尺寸、户外使用、色彩更鲜艳)、更先进的TV产品(超高清、更大尺寸、更大可视范围、高临场感和功能集成电视产品)、电子看板产品(愈来愈大、高可靠、直接查询)、多功能集成IT产品(TV与Monitor功能集成、AV与PC功能集成)、个人数字产品(大屏幕、读写一体、户外可视、容易操作、低功耗、超薄、多功能集成、可折叠弯曲、高分辨率)。
LCD的应用市场潜力巨大。液晶产品在出货数量的比例上占据所有平板显示产品约80%%以上的市场份额,出货数量远远领先于其他平板显示技术。LCD产业相比其他平板显示技术而言,它需要更多的上下游和外围材料、零部件的支持,从而注定LCD产业对于相关产业具有更大的拉动效应。
TFT-LCD涉及的配套产品包括TFT-LCD制造设备和TFT-LCD零组件与原材料。TFT-LCD制造设备包括PECVD设备、ODF设备、摩擦机、邦定设备、裂片设备等。TFT-LCD零组件与原材料包括玻璃基板、偏光片、液晶材料、背光模组、彩色滤光片、靶材、化学试剂、PCB板、CCFL灯管、各种薄膜材料等。
整体情况看,全球TFT-LCD面板产业规模巨大,已经过了近10年的高速成长,未来几年的发展空间依然较大,前景明朗,至2010年市场规模近千亿美元。面板产业群聚效应对带动上游产业的发展起着关键性的作用。
目前全球TFT-LCD面板产业中,韩国和我国台湾地区企业在中大尺寸领域占据主导地位。日本则在中小尺寸领域占据优势。中国大陆TFT-LCD面板产业起步以来,已在显示器TFT-LCD面板领域占据一定地位,并正在向笔记本电脑、液晶电视和各类中小尺寸面板领域扩展。
中国大陆TFT-LCD面板产业经过起步阶段的积累,已具备发展的基础和潜力,处于产业发展的机遇期。迅速形成产业规模,提升技术能力是产业腾飞的当务之急。
韩国和我国台湾地区TFT-LCD面板企业发展的成功经验和失败教训表明,形成规模、提升技术创新能力和产业链的配套能力是成功的关键要素,它保障TFT-LCD面板企业能够经受液晶周期的考验并获得持续发展。

蚌埠玻璃工业设计研究院院长彭寿
TFT-LCD玻璃基板需求将出现新一轮增长

21世纪是信息化的世纪,各种类型和用途的平板显示器是人们交流和获取信息必不可少的终端设备,TFT-LCD则占据了平板显示器80%%以上的市场份额。自从京东方和上广电建设5代线以来,中国的TFT-LCD产业进入了快速发展的新时期,但其所需的玻璃基板却全部依赖进口。为抢抓机遇,迎接信息时代的挑战,打破外国公司对玻璃基板的垄断,开拓平板玻璃市场的新领域,蚌埠玻璃工业设计研究院从2002年起对TFT-LCD玻璃基板的工艺技术与装备进行了持续的自主开发与创新,取得了一系列重大的自主创新成果,目前已进入产业化实施阶段。
TFT—LCD用玻璃基板属于资金、技术门槛都很高的项目,目前暂时属于垄断行业,全球只有美国康宁(CNG)、日本旭硝子(AGC)、日本电气硝子(NEG)、日本板硝子(NHT)和德国肖特(SCHOTT)等少数几家公司能够生产。2008年美国的市场占有率约57%%,其余日本旭硝子约21%%、电气硝子约16%%、板硝子约5%%,其他公司份额不足1%%。据相关统计资料显示,到2008年底玻璃基板熔炉超过134座。
目前国内仅有彩虹咸阳一条5代玻璃基板从前段熔化工程到后段加工工程的生产线。美国康宁公司在北京设有5代玻璃基板后段加工线,玻璃基板需要进口。上广电与NEG在上海设置一条5代玻璃基板后段加工线,玻璃基板也需要进口。
目前国内液晶面板厂所需TFT玻璃基板基本上依赖进口。到2013年,中国对玻璃基板面积需求与2008年比将增加近7倍。可以预计,未来中国市场对玻璃基板的需求势头强劲增长。
2008年全球玻璃基板面积需求大约为19479万平方米,全球玻璃面积产能为18650万平方米,缺口829万平方米,玻璃基板供应略显紧张。虽然目前全球金融危机已经逐步影响到实体经济,大多数面板厂都在进行阶段性限产,限产幅度在30%%~40%%之间不等,玻璃基板需求势必受到一定影响。从长远发展的角度来看,随着经济的复苏,市场对玻璃基板需求将出现新一轮的增长。

中国建筑材料科学研究总院副院长姜宏
同时发展TFT-LCD和PDP配套产业

等离子显示器(PDP)是继CRT、LCD之后的新一代显示器,它问世于20世纪60年代,在20世纪90年代中期开始批量生产。PDP产业整合加剧,产业集中度进一步提高。全球2008年PDP销量1440万台,主要配套材料玻璃基板需求约1200万平方米,预计PDP显示屏今后的年增长率将达到20%%,到2015年PDP显示屏产量将超过3000万台。相应的PDP玻璃基板也会有相当大的增幅。到2015年全球市场PDP玻璃基板用量将在3000万平方米/年。
我国2008年PDP显示屏产量不足100万台,配套玻璃基板需求也不到100万平方米。长虹与世纪双虹、美国MP公司三方出资,于2007年成立四川虹欧显示器件有限公司,主要生产42英寸到60英寸的等离子屏,总投资20亿美元,一期投资6.75亿美元,预期产能达到216万片,目前一期已经量产,到今年年底预计能实现110万片的产量。同时启动二期工程,长虹也已开始了向虹欧的再增资计划,长虹希望在2012年具备年产能600万片以上的PDP显示屏制造能力。另外,7月份安徽鑫昊等离子显示器件有限公司与日立合作,将在合肥建立一条最终产能达600万片的等离子屏生产线。预计国内2012年PDP显示屏产量将突破800万台,玻璃基板需求将达800万平方米。2015年PDP显示屏产量将超过1200万台,相应的PDP玻璃基板用量在1200万平方米。
PDP与TFT-LCD被业界统称为平板显示器,两者在显示原理上有很大的区别,这就造成了两者在显示效果上的不同。由于市场应用空间的不同,以及市场的导向作用,TFT-LCD成为当前平板显示器发展的主流。很多厂家放弃了等离子技术的研发和生产,国外几乎仅剩下三星、松下、LG三家,并且三星、LG也放弃等离子零售渠道,改投商用市场。国内PDP产业的发展要好于国外,但与TFT-LCD产业相比也明显现处于弱势,除了与国际相同的原因外,现在国内PDP产业的领跑者长虹PDP显示屏的良品率仍在爬坡期,目前仅达到60%%,对中国PDP产业的带动效应还没用充分显示也是主要原因之一。
PDP玻璃基板是PDP显示器所需专用玻璃基板,占PDP显示屏原材料成本在30%%左右,其应变点高、膨胀系数高、体电阻率高,具有三高的特性,玻璃生产技术难度很大,有较高的进入壁垒。目前世界上只有日本的三家企业能够生产,日本的旭硝子公司占大约90%%的份额,NEG和板硝子约占市场份额的10%%左右。
玻璃基板市场和技术被高度垄断,中国的PDP生产厂家所用的玻璃基板,全部依赖进口,自主性差,购进成本高,这也是制约我国PDP产业发展的重要原因之一。
从1999年起国内几家单位就开始介入PDP玻璃基板的研究和开发,先后完成了玻璃的配方设计、生产工艺的选型、与用户的结合开发等工作,目前已经具备实施产业化的一定技术基础。
PDP显示器具有自身的优势和特色,尤其在大屏幕上(≥60英寸)成本优势明显。PDP技术难度和投资也小于TFT-LCD,是适合于中国当前发展的平板化显示产品之一,应该同时发展TFT-LCD和PDP两个产业。

责任编辑:电子信息产业网
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