玻璃基板:国产化初现曙光 供应格局有望改观

图为第10代TFT-LCD面板。

液晶面板市场的回暖拉升了玻璃基板的需求，中国企业立足于自主创新，目前产品生产和市场开拓都还处于起步阶段。
玻璃基板是TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)的重要原材料。近年来，全球TFT-LCD产业迅猛扩张，据市场调研机构Display Search预计，从现在到2015年，全球平板显示产业平均年复合成长率将超过15%%，预计2015年全球平板显示面板产值将达到1480亿美元，其中TFT-LCD面板产值将达1337亿美元，占整个平板显示产业的91%%。TFT-LCD面板的快速发展必将推动产业链上游的TFT-LCD玻璃基板快速发展。

市场信心逐渐恢复

受国际金融危机影响，2008年下半年液晶面板的销售价格与市场需求持续大幅下滑，面板企业与玻璃基板企业都在不同程度上面临一定的困难。“尽管2008年中国的TFT-LCD产业面临很大的困难，面板厂商亏损也很严重，但康宁对液晶面板产业的发展前景还是非常乐观的。”康宁显示科技部中国区总裁李放在接受《中国电子报》记者采访时表示，“最近，我们以笔记本电脑、显示器和液晶电视的市场数据为依据，分析了中国对大尺寸液晶面板的需求，我们发现大部分整机都在中国大陆生产。只要中国有决心发展平板显示行业，必定能推动上游和下游产业链的共同发展。”
市场调研机构iSuppli公司的数据为李放的观点提供了佐证。据iSuppli公司预测，中国大陆LCD电视的出货量(包括内销及出口)将从2008年的1300万台增长到2013年的3070万台，整个预测期间的年复合增长率达到15.4%%。该公司认为，完整的产业链造就了中国大陆在CRT(阴极射线管)电视领域的领导地位，近年来，尽管对LCD电视内销和出口的需求持续增长，LCD电视市场仍远不及CRT，但随着中国大陆LCD电视制造链逐渐成熟，这种情况正在改变。有业内人士预计,在未来5年，中国整机企业对TFT-LCD面板的需求大约相当于4条第8代线的产能。
进入今年第二季度以后，全球TFT-LCD产业显示出回暖迹象。除位居全球前两位的韩国的三星和LGDisplay继续保持较高的产能利用率之外，我国台湾地区友达光电的产能利用率也由低谷时期的四成多提升到接近100%%。目前已有市场调研机构预测，第5代和第6代TFT-LCD玻璃基板供货将在今年第三季度出现短缺。
不久前，日本夏普公司也宣布该公司的TFT-LCD第10代线将于今年年中完成设备安装，该生产线第一阶段规划产能为3.6万片/月，预计第三季度开始投片。李放表示，康宁将按照夏普的需求及时地为该生产线提供第10代玻璃基板。

中国西部势力崛起

玻璃基板占TFT-LCD显示屏原材料成本的比例约为7%%，也是影响显示屏质量的重要零组件。玻璃基板的生产技术非常复杂，工艺要求非常高，目前全球液晶玻璃基板行业主要被4大厂商控制，它们是美国康宁、日本旭硝子、电气硝子和板硝子，其中，仅康宁一家的市场份额就接近60%%，康宁拥有专利权的熔融工艺是其在玻璃基板技术中保持领先地位的关键所在。
中国大陆液晶面板的研发生产一直没有跟上市场的需求，液晶玻璃基板则完全依赖国外供应商。由于国外公司把握技术专利权，限制技术外流，中国要生产出自己的玻璃基板合格产品，就必须自主创新，突破液晶玻璃基板制造技术和生产工艺上的难关。
2007年，彩虹投资8.34亿元建设中国大陆首条涵盖熔解、成型、后加工工序的第5代液晶玻璃基板生产线，即彩虹TFT-LCD玻璃基板一期工程。该项目于2007年1月16日正式开工建设，2007年12月28日如期成功点火，2008年5月23日开始试生产，2008年9月8日第一块合格产品正式下线，结束了中国大陆不能生产液晶玻璃基板的历史，为我国平板显示产业的发展作出了重大贡献。记者了解到，彩虹历时一年半时间，完全依靠自主力量设计出整条生产线，到目前，项目已申请国家专利52项，其中发明专利27项；已获得国家授权专利8项，其中发明专利2项。
今年5月，彩虹集团TFT-LCD玻璃基板二期工程开工奠基仪式在咸阳举行，彩虹集团将投资17亿元，在两年时间内，建设3条第5代TFT-LCD玻璃基板生产线。届时，彩虹将拥有4条第5代玻璃基板生产线，第5代玻璃基板产能将从目前的52万片/年增加到206万片/年。
彩虹集团公司总经理邢道钦在接受《中国电子报》记者采访时表示，彩虹玻璃基板目前已经接到中国大陆和国外TFT-LCD面板厂家的订单，同时，我国台湾地区的一家面板厂也正在对彩虹的产品进行认证，对彩虹而言，目前需要解决的问题是良品率的进一步提高。邢道钦同时表示，彩虹TFT-LCD玻璃基板三期项目将建在张家港，与彩虹的第6代TFT-LCD面板生产线实现配套。
除咸阳之外，中国西部的另一个重镇成都也将引入TFT-LCD玻璃基板生产线。今年3月底，中国建材集团宣布将投资27亿元在成都高新技术产业开发区建设3条0.5毫米液晶玻璃基板生产线。
成都高新技术产业开发区相关人士在接受《中国电子报》记者采访时透露，新建生产线的产品可用于第4.5代TFT-LCD的生产，每条生产线的设计年产能是100万片。目前，成都高新区有京东方和深天马两条第4.5代TFT-LCD生产线正在建设中，其设计产能分别为4.5万片/月和4万片/月。由于每个液晶显示屏需要TFT和CF(彩色滤光片)两块玻璃基板，因此，上述两个项目建成之后对玻璃基板的需求量将达到200万片/年。届时，中国建材集团投资建设的玻璃基板项目将与上述两条第4.5代TFT-LCD生产线形成上下游配套关系。

国产化尚面临难题

“玻璃基板的国产化肯定会为中国大陆TFT-LCD面板厂商降低原材料成本提供帮助。”京东方供应链企划部部长刘传珍在接受《中国电子报》记者采访时表示，“至于玻璃基板价格下降的幅度，则取决于国内玻璃基板厂家的竞争策略。另外，价格的高低还跟面板厂家的采购量有关。”
刘传珍同时告诉本报记者，玻璃基板的选用还要考虑CF的配套问题，因为TFT和CF所采用的玻璃基板原则上应该出自同一厂家，而目前中国大陆液晶面板企业的CF都是从国外采购，只有解决了CF本地配套的问题，国产玻璃基板才有可能得到大规模的应用。
据了解，从液晶面板全球主流厂商的建厂经验来看，从第6代TFT-LCD开始，CF通常采用内制模式，即CF的制造与面板制造在同一座厂房内进行，因此第6代线的CF本地配套将不是问题。就第5代线而言，上海广电富士的CF生产线即将实现量产，该生产线将为上广电第5代线配套；而位于昆山的龙腾光电则在第5代面板生产厂房内预留了内制CF的空间；深圳深超光电的设计思路与龙腾光电类似，目前其CF生产线已开始安装设备。京东方在成都的第4.5代线的CF生产线也采取了内制模式，并与面板生产线同步建设。因此，CF内制问题给玻璃基板国产化造成的障碍将逐步被克服。
此外，中国幅员辽阔，液晶面板制造基地相对比较分散，这也为原材料的集中供应带来一些难题，尤其是玻璃基板，其运输的费用和安全性都是必须考虑的问题。
针对玻璃基板的包装和运输问题，康宁推出了创新的包装方式——Corning DensePak 包装系统。据康宁显示科技部中国区总裁李放介绍，采用DensePak 包装方式，每箱可容纳多达500片基板，在包装体积大致相同的前提下，其容量约是传统包装方式的25倍。在此基础上，康宁最近又推出了Single-layer DensePak 包装系统，采用这种方式，在运输途中连用作保护玻璃两边的薄膜都可以节省。针对中国市场的特点，康宁还专门研制了包装第4.5代玻璃基板所需的DensePak 包装系统，每箱可以容纳700片玻璃基板。可见，与国际巨头相比，中国企业的差距决不仅限于玻璃基板的研发和生产。

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液晶显示器玻璃基板技术与市场

目前，制造液晶显示器用平板玻璃的方法主要有3种：浮法工艺、槽口下引工艺和溢流下拉工艺。
浮法工艺是目前最通用的平板玻璃制造技术。熔融玻璃液经锡槽成形，再经退火、切裁等制成。浮法技术生产厚度小于2mm，且平整度高的超薄平板玻璃，工艺条件难于控制，一般平板玻璃制造企业无法掌握。
另外，一些厂商是采用槽口下引工艺生产超薄平板玻璃。高温低黏度的玻璃液经铂铑合金漏板的狭缝口，利用重力下引。温度和漏板尺寸决定玻璃产量，漏板狭缝口大小和下引速度则控制玻璃厚度。
槽口下引工艺最大生产能力20吨/天，生产超薄玻璃厚度范围0.03～1.1mm。铂铑合金漏板的狭缝口，长期承受高温与外力会产生变形，影响厚度均匀性及表面平整度，这个问题能否解决是技术关键。另外，槽口下引工艺的垂直流程和铂金及铂老合金大量使用，增加了工程难度和建造成本。
溢流下拉工艺是美国康宁(Corning)公司的专利技术。黏度适当的熔融玻璃液，从溢流槽顺着两侧壁溢流向下，交汇融合一体形成平板后再向下拉。该成形工艺生产的超薄平板玻璃，其厚度与玻璃表面的质量取决于玻璃液供应量、水平稳定度、溢流槽表面质量及玻璃拉引量等。
溢流下拉技术的关键是：溢流槽长期承受高温与机械应力不变形，维持溢流槽水平，熔融高质量玻璃液的稳定供应及玻璃厚度的控制等。
溢流下拉工艺的突出优点是玻璃两个表面的高质量、高光洁度，可免除研磨或抛光等后续的加工工艺。目前溢流下拉工艺已成为超薄平板玻璃成形的主流技术。
在整个液晶产业领域中，无论价格还是需求表现，玻璃基板产业一向比较稳定。Displaybank的数据显示，2007-2011年玻璃基板的需求量基本保持10%%的年增长率。2008年全球玻璃基板的需求量为1.5亿片，2009年和2010年全球玻璃基板的需求量将达到1.7亿片和1.9亿片，年增长率将在10%%以上。
从世代的分布上来看，Displaybank的数据显示，第5代及第5代以下的玻璃基板需求依然是市场的主流，2008年第5代及第5代以下的玻璃基板市场需求占到79%%，到2010年这一数字将保持在70%%左右。
从2007年开始，第6代及第6代以上的玻璃基板的需求量迅速上升。据预测，到2010年，第6代及第6代以上的玻璃基板的数量需求将占TFT-LCD玻璃基板产业总需求量的31%%。
但是，如果从玻璃基板的面积来看，第6代及第6代以上的玻璃基板需求从2008年开始就超过了TFT-LCD玻璃基板产业总需求的50%%。据预测，到2010年，以面积测算，第6代及第6代以上的玻璃基板需求量将占到64%%，并且这一数字还将进一步扩大。
2009年对玻璃基板的需求变化将集中体现在第6代及第6代以上的尺寸。数据显示，2009年总共将有8条第5代以上的大尺寸面板生产线开出，包括1条第5.5代线、1条第7.5代线、2条第6代线、3条第8代线和1条第10代线。