孙钢智 赵宇峰 王小军 代涛
(彩虹集团有限公司 咸阳 712021)
平板显示玻璃是用于平板显示器件的玻璃质材料。平板显示玻璃基板是显示模组的载体及封装材料,盖板玻璃通常是显示器件最外层起保护作用的一层玻璃,同时也可作为触控模组的载体材料。根据用途可分为显示玻璃基板和触控屏盖板玻璃。其生产工艺主要为溢流下拉法和浮法。根据玻璃组份的差异,液晶显示和OLED显示玻璃基板主要为高铝无碱硼硅酸盐玻璃;盖板玻璃可分为高/中铝玻璃和钠钙玻璃以及新一代陶瓷玻璃等。
全球基板玻璃的主要制造商有美国康宁、日本旭硝子、电气硝子、安瀚视特及康宁韩国公司等。以上五家公司占据了国际市场份额的97%。在柔性玻璃研究方面,现在市场主流产品是肖特的25~100mm柔性玻璃。康宁采用溢流法及二次拉伸法生产柔性玻璃。电气硝子、旭硝子也在柔性玻璃方面有所研究,如电气硝子已经在实验室制备厚度小于100mm柔性玻璃。
国内从事玻璃基板和盖板玻璃研究生产的约10家,主要有彩虹集团、东旭集团、蚌埠玻璃院、成都中光电、福州科立视、成都光明、深南玻等公司。目前国产基板供货量仅占全球市场的3%,以6代线及以下产品为主,8.5代目前国内产能有限。国内液晶电视大尺寸所需的8.5代TFT-LCD 玻璃基板还是主要依赖国外企业,市场主要被美国康宁、日本旭硝子和日本电气硝子垄断,随着彩虹8.5代的量产,本土厂家的市场占有率正在逐步提升。
目前,中国已经占全球平板显示面板产能的三分之二以上,每年对基板玻璃需求面积约5亿平米。
从基板玻璃供应情况看,截至2020年底,国内拥有基板玻璃窑炉49座,其中,G8~G10.5以上为24座,产能18536万平米,占需求量的31%,供需缺口24276万平米,特别是G8.5及以上玻璃基板缺口很大,应重点发展。“十三五”期间,G8.5及以上玻璃基板生产主要来源于海外厂家在国内的直接投资,随着以中国电子彩虹集团为代表玻璃基板企业在G8.5及以上玻璃技术上的突破,“十四五”期间将进入快速扩张的产业化阶段。
玻璃基板的主要制造商有美国康宁(含韩国康宁)、日本旭硝子、电气硝子、彩虹、安瀚视特及东旭等。各公司目前占有国际市场份额见图1。
图1 全球玻璃基板市场占有率(截止2021Q1)
康宁公司是世界最大的超薄平板玻璃制造商,2000年推出Eagle2000低热膨胀系数玻璃基板,2006年推出环保化Eagle XG玻璃基板,成为具有里程碑意义的产品。2007年,美国苹果公司iPhone系列手机上市引领全球触控技术潮流,催生了盖板玻璃的迅猛发展。美国康宁公司率先推出Gorilla系列盖板玻璃。韩国三星公司和康宁公司合资成立三星康宁合资公司。2021年第一季度统计,康宁和康宁韩国公司占据玻璃基板市场份额分别为47%和8%,安瀚视特、彩虹及东旭公司分别占据市场份额的1%、2%和1%,以上五家公司均采用溢流法生产工艺生产。
康宁正加大对中国的投资,在我国北京投资建设了G8.5玻璃基板生产线,正在重庆建设G8.5玻璃基板生产线。在合肥、武汉、广州投资建设了10.5代玻璃基板生产线。
旭硝子和电气硝子是日本两大玻璃公司,2021年第一季度分别占据玻璃基板国际市场22%和19%。2008年以来,旭硝子公司采用浮法工艺生产AN100玻璃基板和Dragontrail系列盖板玻璃;电气硝子推出OA10玻璃基板和Dinorex系列盖板玻璃。
国外从事相关研究的主要机构及其研究成果见表1。
表1 国外从事相关研究的主要机构
在柔性玻璃研究方面,现在市场主流产品是肖特的25~100 mm柔性玻璃,康宁采用溢流法及二次拉伸法生产柔性玻璃。电气硝子、旭硝子也在柔性玻璃方面有所研究,如电气硝子已经在实验室制备厚度小于100 mm柔性玻璃。
国内从事玻璃基板和盖板玻璃研究生产的约10 家,主要有彩虹集团、东旭集团、蚌埠玻璃院、成都中光电、福州科立视、成都光明、深南玻等公司,其中北京工业大学、武汉理工大学、浙江大学、中南大学和陕西科技大学等高校在玻璃基板和盖板玻璃的料方、标准制定等方面取得了一定的成果。2008年,彩虹集团和东旭集团采用溢流法生产出0.7 mm、0.5 mm的G5代玻璃基板,2010年,彩虹集团和东旭集团相继生产出0.7 mm、0.5 mm 和0.4 mm的G5、G6代玻璃基板,在中小尺寸面板占有了一定市场。2019年,彩虹集团建成了国内第一条G8.5以上高世代玻璃基板产线,于2020年、2021年分别建成国内第二条、第三条G8.5高世代玻璃基板产线,国内厂家在高世代玻璃基板开始发力,正在向规模化发展。中建材也在蚌埠建立了国内首条G8.5浮法生产线。目前,彩虹股份在合肥正在建设第四条和第五条G8.5玻璃基板生产线;同时虹阳显示在咸阳布局8条G8.5玻璃基板生产线,一期四条土建部分年初已开始动工。邵虹特种玻璃在邵阳一期布局8条G8.5以上溢流法玻璃基板生产线,2021年底建设基本完成,2022年3月份点火,目前产品已经流水。本土基板和盖板玻璃主要发展历程见图2、图3及图4。
图2 国内企业基板玻璃发展历程
图3 国内企业盖板玻璃发展历程
图4 彩虹基板玻璃发展历程
TFT-LCD玻璃基板的技术发展趋势是大尺寸化、轻薄化和精细化。G8.5以上高世代面板厂建线呈强劲增长,对玻璃基板需求呈台阶式增长;低世代(G6以下)呈现轻薄化和高分辨化,对玻璃基板需求维持稳定;国内LTPS及IGZO、OLED高精细面板产能在国内呈强劲增长,将对玻璃基板的需求呈台阶式增长。
(1)加快产业规模化是国家战略和市场的需求
基板玻璃的主要制造商有美国康宁、日本旭硝子、电气硝子、安瀚视特公司等。康宁公司是世界最大的超薄平板玻璃制造商,占据玻璃基板市场55%的市场份额。国内液晶基板企业要想在玻璃基板市场占有话语权,尤其是高世代G8.5液晶基板玻璃产品,市场占有率必须达到20%以上,预估国内企业需要尽快建设G8.5液晶基板玻璃产线60条以上。
(2)加快产业规模化是产业技术成熟发展的必然
从2004年起,中晶光电、碧悠国际、彩虹集团、东旭光电、蚌埠设计院、成都中光电、福州科立视、成都光明、深南玻等企业从事液晶玻璃基板和盖板生产的厂家都经历了无技术来源、无外部技术支持、从无到有的艰难发展历程。目前,中晶、碧悠、科立视及成都光明光电产线均已停产;2018年,中建材在蚌埠建立了国内首条G8.5浮法玻璃基板生产线;东旭集团可能止步于G6以下低世代基板玻璃生产;从事基板玻璃研究生产的企业无不投入了大量资金,其中彩虹股份和东旭在这个领域先后均投入了150亿元以上。从上述情况看,基板玻璃产业确实是一个典型的技术门槛高、投入高、风险高和回收低的行业。G8.5以上(含G8.5)高世代产线装备和生产技术一直被国外垄断,但经过国内企业彩虹数十年来的潜心研究和精心打磨,已于2019年成功建成了国内首条G8.5溢流法液晶基板线,并且已经量产,目前正在合肥、咸阳等地进行G8.5溢流法液晶基板线规模化布局。2021年,在湖南邵阳成立的邵虹特种玻璃公司,也开始布局建设8热4冷G8.5基板玻璃生产线,邵虹首条G8.5基板玻璃产线于2022年3月点火,目前产品已正常流水。
(3)加快产业规模化的同时,注重风险防范
最早介入液晶基板玻璃产业研发的不管是国外的康宁、旭硝子还是国内的彩虹、东旭等企业,都在产业研发上投入了巨大的人力、物力和财力,经过了重重困难、呕心沥血的艰辛历程。对于正在或后续布局G8.5及以上高世代液晶基板产业规模化的国内企业来说,无疑是站在了巨人的肩膀上,是切入行业的最佳时机,同时也是投入和产出比更高、获利更好的企业。但是,目前国内企业规模化产线的引出量跟康宁公司差距还较大,从后期经营经济分析看,如果不迅速提升引出量,康宁、旭硝子等公司一旦继续降价,后期由于经济拖累及经济性差等问题,基板玻璃生产企业投入越大在产业发展中存在风险就越大,因此,国内企业在加快产业规模化布局的同时,仍需注重风险防范。
通过对国内外平板显示玻璃产业研究发展情况的全面回顾及未来国内产业规模化发展局势分析可见,未来国内基板玻璃产业,尤其是G8.5以上基板玻璃能否持续健康发展及其最终格局与企业是否具有雄厚的资金实力、后续技术研发实力能不能跟上、当地政府扶持力度、有无前期资金拖累等因素相关。因此,在加快产业规模化的同时,注重风险防范。