全球玻璃基板產(chǎn)業(yè)的變遷與發(fā)展

    以現(xiàn)今的玻璃基板市場(chǎng)來看，搭配TFT LCD面板的重要關(guān)鍵零組件-無堿玻璃基板仍為市場(chǎng)的主流，而無堿玻璃基板的產(chǎn)出與營(yíng)收，也一直跟隨著TFT LCD面板的景氣起伏。2010年全球面板景氣堪稱詭譎多變，“旺季不旺、淡季不淡”，讓玻璃基板業(yè)者在產(chǎn)能的調(diào)配上遭逢巨大的挑戰(zhàn)。由于全球經(jīng)濟(jì)的秩序仍尚未由金融海嘯的風(fēng)暴中完全康復(fù)，市場(chǎng)需求端任何的非常態(tài)變動(dòng)都將在整體面板供應(yīng)鏈上加深長(zhǎng)鞭效應(yīng)的效果，這也將是2011年后玻璃基板業(yè)者所需面臨的極大試煉。

    目前全球無堿玻璃基板的生產(chǎn)，仍以美國(guó)、日本的廠商執(zhí)業(yè)界之牛耳，呈現(xiàn)高度寡占的態(tài)勢(shì)。2010年Smart Phone以及Tablet等新興產(chǎn)品的熱銷，為面板產(chǎn)業(yè)尋得了另一片天的可能性，此外環(huán)保議題的風(fēng)起云涌，也讓面板產(chǎn)品在制造過程當(dāng)中，添加了更多“綠色”的議題。而應(yīng)對(duì)面板產(chǎn)品的規(guī)格改變，玻璃基板的規(guī)格與特性也同樣亦步亦趨，期盼透過制程與配方的演進(jìn)，創(chuàng)造玻璃基板更多無限的可能性。本文將從全球玻璃基板市場(chǎng)狀態(tài)談起，同時(shí)將闡述玻璃基板產(chǎn)品的規(guī)格變遷，一一探討未來玻璃基板發(fā)展的道路。

    全球玻璃基板市場(chǎng)現(xiàn)況與展望

    1、2010年市況旺季不旺、淡季不淡，預(yù)計(jì)2011年將有所調(diào)整

    2010年全球玻璃基板產(chǎn)業(yè)景氣狀態(tài)相較于2009年有回溫的趨勢(shì)，全年整體而言在大部分面板業(yè)者恢復(fù)正常的面板投產(chǎn)時(shí)程之后，對(duì)于上游玻璃基板需求也漸趨正常，因而帶動(dòng)出貨與產(chǎn)值的表現(xiàn)。全球玻璃基板產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)，以上下半年的狀態(tài)來做區(qū)分，2010年上半年由于下游庫(kù)存回補(bǔ)，使得面板廠產(chǎn)能大開，產(chǎn)能利用率普遍超過9成以上，因此對(duì)于玻璃基板的需求也持續(xù)擴(kuò)大。然而時(shí)序進(jìn)入下半年，景氣出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，終端需求再度減少。主要原因在于歐美市場(chǎng)景氣仍然不見起色。美國(guó)市場(chǎng)受到經(jīng)濟(jì)政策無法有效改善失業(yè)率以及金融體質(zhì)，市場(chǎng)消費(fèi)力道持續(xù)保守，而歐洲市場(chǎng)則因?yàn)闅W債風(fēng)暴拖累，對(duì)金融秩序的恢復(fù)雪上加霜，因而在2010年傳統(tǒng)旺季的購(gòu)買力仍無明顯好轉(zhuǎn)。而在中國(guó)市場(chǎng)部分，上半年呈現(xiàn)活絡(luò)的景象，各終端品牌在政策激勵(lì)下不斷推出新機(jī)種搶市。不過在2010年第二季之后，因五一假期銷售不如預(yù)期，導(dǎo)致整機(jī)庫(kù)存水平攀升，連帶對(duì)面板的需求轉(zhuǎn)弱，面板庫(kù)存問題逐漸浮現(xiàn)，報(bào)價(jià)也紛紛下跌。直至2010年結(jié)束之前，中國(guó)的庫(kù)存問題仍未完全解決，面板的出貨與報(bào)價(jià)均呈現(xiàn)緊縮的局面，面板廠不得不再度選擇調(diào)降產(chǎn)能利用率來因應(yīng)，因此也影響對(duì)玻璃基板的需求。

    展望2011年，由于中國(guó)的庫(kù)存問題已經(jīng)在2011年初時(shí)逐步清空，歐美的終端需求也呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài)，而新產(chǎn)品的應(yīng)用如智能型手機(jī)以及Tablet等產(chǎn)品的的持續(xù)放量，都對(duì)未來面板的銷售將有所助益，亦將拉動(dòng)玻璃基板的出貨。依據(jù)工研院IEK的統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)2011因終端對(duì)面板需求，以及玻璃基板業(yè)者產(chǎn)出增加的情形之下，全球玻璃基板產(chǎn)值將有所提升，自2010年的10384.1百萬美元達(dá)到2011年的11941.7百萬美元的規(guī)模（圖一）。

    2、2011年日本強(qiáng)震引發(fā)供需議題

    2011年3月，東日本發(fā)生大地震，由于大部分的玻璃基板熔爐都設(shè)置在遠(yuǎn)離震央的關(guān)西或是其他地區(qū)，因此熔爐本身受損的情形并不嚴(yán)重。比較重要的是關(guān)東地區(qū)的靜岡縣與神奈川縣的分區(qū)供電，由于日本康寧在靜岡設(shè)有熔爐，主要是供應(yīng)Sharp G8的玻璃基板，而位于旭硝子神奈川縣橫浜的京浜工廠，亦設(shè)有玻璃基板熔爐裝置，若采行分區(qū)供電，將分別影響日本康寧?kù)o岡廠以及旭硝子京浜工廠的玻璃基板產(chǎn)出，值得多所關(guān)注。

    然而Sharp發(fā)言人表示，由于一部份生產(chǎn)液晶面板所需的氣體供應(yīng)短缺，因此原訂在4月初暫停生產(chǎn)的三重縣龜山8代線以及大阪界市的10代線，其暫停生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)至4月底或5月初才會(huì)進(jìn)行復(fù)工。外界揣測(cè)停工時(shí)間延長(zhǎng)的主因應(yīng)不只是生產(chǎn)用氣體短缺的因素，而是因?yàn)槿毡綥CD TV市場(chǎng)受震災(zāi)影響而緊縮，在日本市場(chǎng)擁有龐大占有率的Sharp因而受到牽連，不得不以停工減產(chǎn)的方式來對(duì)應(yīng)市場(chǎng)變化。在Sharp發(fā)表暫停生產(chǎn)的說明之后，康寧隨即發(fā)表聲明，對(duì)應(yīng)Sharp的8代線與10代線工廠暫停生產(chǎn)的政策，康寧位于靜岡與界市，主力供應(yīng)Sharp的玻璃熔爐產(chǎn)出不受影響，其產(chǎn)出將藉由全球調(diào)貨的方式，供應(yīng)其他各地分公司的需求。另外，日本工廠早先已將部分產(chǎn)能轉(zhuǎn)做新一代表面強(qiáng)化玻璃產(chǎn)品線——Gorilla來使用，而目前全球各面板業(yè)者對(duì)Gorilla的需求力道相當(dāng)大，因此康寧在日本的熔爐亦將全力供應(yīng)全球所需，不受Sharp停工的影響。

    3、中國(guó)市場(chǎng)成為下一階段玻璃基板投資重點(diǎn)區(qū)域

    在其他地區(qū)部分，2012年之后，中國(guó)當(dāng)?shù)氐母呤来�面板生產(chǎn)線產(chǎn)能將逐步開出，也將吸引玻璃基板業(yè)者前往設(shè)置熔爐以因應(yīng)需求，目前美商康寧以及日系的旭硝子都表達(dá)前往投資的意愿。此外，中國(guó)的彩虹（Irico）集團(tuán)亦投入5代線玻璃基板的制造，期望能達(dá)到5代玻璃基板60%國(guó)產(chǎn)化的目標(biāo)，預(yù)計(jì)在各業(yè)者的熱絡(luò)投資風(fēng)潮下，2012年之后，全球玻璃基板新產(chǎn)能開出重點(diǎn)的焦點(diǎn)將集中在中國(guó)市場(chǎng)，預(yù)計(jì)也將帶動(dòng)2012年全球玻璃基板產(chǎn)值將成長(zhǎng)至13374.7百萬美元。

    全球玻璃基板仍由美、日業(yè)者寡占分食

    在玻璃基板的生產(chǎn)狀態(tài)上，2010年全球無堿玻璃基板仍以美商康寧（Corning；含韓國(guó)三星康寧）稱霸，供應(yīng)全球主要面板業(yè)者無堿玻璃之用，產(chǎn)線橫跨從3.5代至10代。其次緊追在后的則為日本的旭硝子，電氣硝子為第三，安瀚視特（Avanstrate）則為第四，總計(jì)這四家專業(yè)生產(chǎn)無堿玻璃基板的公司囊括了全球近九成以上的白板供應(yīng)量。

    由于臺(tái)、韓在面板產(chǎn)能擴(kuò)增的速度上較日本為快，因此2010年新設(shè)熔爐的地點(diǎn)亦多以兩地為主。而隨著日本Sharp在界市的10代線生產(chǎn)能力不斷強(qiáng)化，預(yù)計(jì)未來日本當(dāng)?shù)氐牟ＡЩ�板產(chǎn)出應(yīng)有所成長(zhǎng)。

    全球玻璃基板業(yè)者發(fā)展動(dòng)向

    康寧（Corning）

    康寧是全球第一家研發(fā)出無堿玻璃的廠商，2001年康寧推出代號(hào)“EAGLE 2000”的TFT LCD面板用玻璃基板，較過去的產(chǎn)品減輕7%的重量，經(jīng)過6年的時(shí)間，EAGLE 2000成功取代過往的“1737”成為康寧主力產(chǎn)品。在2006年，康寧再次推出代號(hào)“EAGLE XG”的全新產(chǎn)品。過往EAGLE 2000等產(chǎn)品為防止制程中玻璃膏起泡，因而添加砷作為消泡劑。但由于全球各國(guó)的環(huán)保法規(guī)逐步實(shí)施的壓力下，康寧從而開發(fā)完全不含砷的EAGLE XG產(chǎn)品， EAGLE XG亦不含其他重金屬銻、鋇，也不含鹵化物如氯、氟、溴等元素，目前已成為康寧玻璃基板產(chǎn)品的出貨主力，全面導(dǎo)入全球的熔爐生產(chǎn)線，完成替換EAGLE 2000的任務(wù)。

    2008年，康寧再度發(fā)表全新顯示玻璃產(chǎn)品“Jade”，主要是針對(duì)市場(chǎng)日漸擴(kuò)大的LPTS TFT LCD所需之玻璃基板。過去面板廠在生產(chǎn)LTPS面板時(shí)，使用的是用于制造a-Si TFT LCD之玻璃基板，但是由于LTPS制程之特殊性，必須對(duì)a-Si玻璃基板進(jìn)行二次熱處理或特殊拋光處理。一般來說，對(duì)基板進(jìn)行二次處理較容易造成玻璃表面質(zhì)量與基板特性下降，熱穩(wěn)定性較高的Jade便是因此需求而發(fā)展出來的產(chǎn)品。Jade采用康寧獨(dú)有的fusion制程，玻璃表面質(zhì)量高，同時(shí)也不需要二次的熱處理，可以降地LPTS高溫制程中可能發(fā)生的基板歪曲變形的機(jī)會(huì)。Jade除了可以應(yīng)用在LTPS面板的生產(chǎn)上，亦可應(yīng)用于OLED面板的制造。此外，康寧亦發(fā)展出“SiOG”技術(shù)，該技術(shù)是一種在Jade基板上形成一層相當(dāng)薄的單結(jié)晶硅的制程，其mobility高于多晶硅，大約接近于500cm2/Vs，已經(jīng)與IC的性能相當(dāng)接近，可提供廠商進(jìn)行技術(shù)開發(fā)使用。

    在2009年，康寧推出代號(hào)“Gorilla”的玻璃產(chǎn)品，其成分為硅酸鋁(alumino-silicate) 玻璃，厚度介于0.5mm-2mm，主攻市場(chǎng)為觸控顯示屏技術(shù)的面板使用。Gorilla在制程經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化處理，強(qiáng)調(diào)防刮耐用的的功能，Gorilla的耐久性及防刮性，適合運(yùn)用在移動(dòng)電話及筆記型計(jì)算機(jī)這些可能使用到觸控機(jī)能的產(chǎn)品。目前Gorilla玻璃已獲得許多面板廠的應(yīng)用，主要在于手持式裝置的中小面板的制造上，也使用于2010年所推出的Sony Bravia 40英寸電視產(chǎn)品上，做為表面玻璃為L(zhǎng)CD TV提供更為堅(jiān)固的保護(hù)。

    2010年，持續(xù)創(chuàng)新的康寧再度推出全新系列的玻璃基板“EAGLE XG Slim”，訴求的重點(diǎn)是提供便攜式裝置更輕更薄的玻璃基板產(chǎn)品，EAGLE XG Slim 的0.4mm的厚度可應(yīng)用至第5代的基板尺寸�？祵幷J(rèn)為，未來在面板產(chǎn)品講究更輕薄的趨勢(shì)之下，提供更為薄化卻不失安全強(qiáng)韌的玻璃基板成為產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)�，F(xiàn)在大部份的面板廠在玻璃薄化的的處理步驟為將0.5mm厚度的基板，施以昂貴的化學(xué)薄化程序處理以降低玻璃厚度，這樣的做法不僅耗時(shí)，同時(shí)也有可能降低玻璃基板的表面強(qiáng)度�？祵帾�(dú)有的熔融制程能直接制造出表面純凈無瑕及成型后立即可使用的薄化玻璃，面板廠無需再進(jìn)行任何面板薄化處理，即可達(dá)到減輕重量與厚度的目標(biāo)。而康寧在薄化玻璃的下一步計(jì)劃，是開發(fā)支援便攜式電子裝置所需尺寸的0.3mm玻璃基板，再持續(xù)擴(kuò)展尺寸，以期能夠支援電視及其他大型顯示器。

    以熔爐分布的狀況來看，截至2010年為止，康寧熔爐分布狀況為在美國(guó)7座、日本靜岡12座、界市4座、臺(tái)灣24座、韓國(guó)47座（與Samsung合資之三星康寧材料；SCPM）�？祵幰言�2010年發(fā)表將投入8億美元，前往中國(guó)北京設(shè)置熔爐的計(jì)劃，以提供當(dāng)?shù)?.5代玻璃基板需求之用。

    旭硝子（AGC）

    旭硝子為日本著名的玻璃制造廠商，早期生產(chǎn)一般用玻璃，應(yīng)用于建筑、工業(yè)領(lǐng)域等不同環(huán)境，之后成立顯示器用玻璃事業(yè)單位，開啟制造顯示器用玻璃基板的新領(lǐng)域。目前旭硝子顯示器用玻璃基板產(chǎn)品，涵蓋PDP、STN/TN以及TFT LCD。STN/TN（青板）用的主力產(chǎn)品代號(hào)為“AS”，TFT LCD（白板）用的主力產(chǎn)品為“AN100”。而在PDP面板用玻璃基板領(lǐng)域，旭硝子占有率達(dá)到7成以上，為PDP玻璃基板大廠，其PDP玻璃基板產(chǎn)品代號(hào)為“PD200”，供應(yīng)日本Panasonic，韓國(guó)Samsung SDI、LG El.等PDP面板大廠。旭硝子LCD用玻璃基板制造方式為獨(dú)特的浮式法（float method），單一熔爐產(chǎn)量每年可達(dá)400萬平方公尺以上，基板幅寬也采用Fusion法的熔爐為寬。目前旭硝子更著手改善既有熔爐的產(chǎn)出能力，達(dá)到單一熔爐年產(chǎn)500萬平方公尺的目標(biāo)。

    在熔爐分布的現(xiàn)狀，2010年旭硝子的熔爐分布狀況為日本京浜工場(chǎng)3座、關(guān)西工場(chǎng)1座、高砂工場(chǎng)3座、臺(tái)灣5座、韓國(guó)4座，主力產(chǎn)品均為白板。近兩年旭硝子在韓國(guó)的擴(kuò)張相當(dāng)積極，2008年已稼動(dòng)位于韓國(guó)龜尾的第2座熔爐，2009年，韓國(guó)龜尾的第3座熔爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)，2010年韓國(guó)龜尾第4座熔爐再度加入產(chǎn)出的行列，主要鎖定目標(biāo)為韓國(guó)的LGD。而在中國(guó)的投資方面，旭硝子將在2011年秋天于中國(guó)昆山設(shè)置8代玻璃的后段加工線，以對(duì)應(yīng)當(dāng)?shù)匦枨蟆?/P>

    在新產(chǎn)品的開發(fā)上，不讓康寧的Gorilla專美于前，旭硝子于2011年宣布推出旗下第一款強(qiáng)化玻璃產(chǎn)品——“Dragontrail”。Dragontrail采用將玻璃板浸入化學(xué)藥品中的化學(xué)方法來強(qiáng)化玻璃板表層的做法，目前智能型手機(jī)及Tablet產(chǎn)品的設(shè)計(jì)主流是機(jī)身表面露出大尺寸觸控顯示屏的方式，這些顯示屏除了要承受直接觸控操作之外，還必須承受攜帶時(shí)掉落或擠壓撞擊的考驗(yàn)，需要保護(hù)表面免受外部沖擊及摩擦。但目前被普遍使用的鈉鈣玻璃卻強(qiáng)度不足，而使用樹脂在表面強(qiáng)化耐刮性也存在許多問題。因此旭硝子決定開發(fā)并推出Dragontrail，來滿足手持式裝置對(duì)于強(qiáng)韌表面玻璃的需求，該公司的目標(biāo)是2012年達(dá)到300億日元以上的銷售額，與市場(chǎng)龍頭康寧一較高下。

    IEK觀點(diǎn)

    1、更輕、更薄、更環(huán)保的玻璃基板產(chǎn)品

    以往因?yàn)橹瞥烫匦缘年P(guān)系，應(yīng)用于制造玻璃基板的下拉式生產(chǎn)法與部分公司的浮式生產(chǎn)法在過去使用了砷及銻等材料，藉此消除在玻璃砂熔融成為玻璃膏時(shí)所產(chǎn)生的氣泡，同時(shí)降低玻璃膏的黏度。然而在各國(guó)環(huán)保法規(guī)實(shí)施的影響下，玻璃基板業(yè)者也必須針對(duì)法規(guī)中所禁用的有害物質(zhì)進(jìn)行配方的調(diào)整。過去旭硝子的玻璃產(chǎn)品因?yàn)椴惶砑由樽鳛橄�泡劑，�?hào)稱當(dāng)時(shí)業(yè)界的先進(jìn)環(huán)保產(chǎn)品，也驅(qū)動(dòng)其他廠商加速應(yīng)對(duì)的腳步。2006年康寧所推出的“EAGLE XG”啟動(dòng)了下拉式生產(chǎn)法改變配方的濫觴，不僅不含砷，也不含鋇、銻及鹵化物等有害物質(zhì)，康寧的舉動(dòng)更帶動(dòng)了后續(xù)如電氣硝子推出不含砷、銻的“OA-10G”來取代現(xiàn)有的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)未來環(huán)保的議題也將持續(xù)在玻璃基板產(chǎn)業(yè)中發(fā)燒。

    而當(dāng)面板生產(chǎn)進(jìn)入到6代線以上的規(guī)格，玻璃基板的所對(duì)應(yīng)的規(guī)格也隨之增大，進(jìn)入到8代、10代線，基板規(guī)格將超過一層樓的高度，玻璃基板幅寬能否對(duì)應(yīng)也成為生產(chǎn)重點(diǎn)。浮式生產(chǎn)法擁有幅寬較大的特點(diǎn)，目前進(jìn)展到幅寬5公尺的規(guī)格，而下拉式生產(chǎn)法雖有表面均勻度較佳的優(yōu)點(diǎn)，但是幅寬亦成為另外一個(gè)考驗(yàn)重點(diǎn)，目前幅寬已能對(duì)應(yīng)至3公尺。此外，當(dāng)玻璃基板進(jìn)展到8代以上時(shí)，玻璃基板的厚度要求仍將維持在0.7mm的厚度，屆時(shí)大面積基板的表面強(qiáng)度以及穩(wěn)定的膨脹率也是廠商必須努力的方向�，F(xiàn)今的玻璃基板厚度分布為0.5、0.6、0.63、0.7mm，預(yù)計(jì)在未來，厚度0.3mm將是5代線以下，生產(chǎn)手持式裝置面板的玻璃基板厚度，0.4mm的產(chǎn)品將是6代線面板所能應(yīng)用的厚度，而7代、8代線則可以使用0.5mm的玻璃基板進(jìn)行生產(chǎn)，不僅能有效降低面板的重量，同時(shí)也能提供面板組裝后的成品一個(gè)更為輕薄細(xì)致的外觀表現(xiàn)。

    2、強(qiáng)化玻璃將成為2011年業(yè)界話題的新寵兒

    目前智能型手持式裝置如智能型手機(jī)或是Tablet的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方式都是以使用觸控面板來取代傳統(tǒng)鍵盤的輸入界面，除了擔(dān)負(fù)輸入的重責(zé)大任而需承受每天許多次的手指操作之外，機(jī)器本體的掉落，或是在提包、衣物當(dāng)中與其他物品擠壓碰撞對(duì)玻璃所帶來的撞擊壓力，都需要更為強(qiáng)韌的保護(hù)表面來降低外部的沖擊與摩擦。以往的作法是使用鈉鈣玻璃，但其強(qiáng)度表現(xiàn)差強(qiáng)人意，而使用樹脂的處理方式在玻璃的耐刮性及質(zhì)感方面也沒有辦法盡如人意�？祵幍腉orilla，日商旭硝子的Dragontrail產(chǎn)品就是這類問題的方案，其原理是以化學(xué)方式對(duì)玻璃進(jìn)行強(qiáng)化處理，提高玻璃對(duì)撞擊以及日常生活的磨損的抵抗能力。此外，這類強(qiáng)化玻璃也很適合應(yīng)用在LCD TV做為表面玻璃之用，有助于提升LCD TV面板的強(qiáng)度，保護(hù)消費(fèi)者在使用當(dāng)中不會(huì)因輕微的撞擊所造成面板的損傷而帶來危險(xiǎn)性。