全球玻璃基板產(chǎn)業(yè)的變遷與發(fā)展

    以現(xiàn)今的玻璃基板市場來看，搭配TFT LCD面板的重要關鍵零組件-無堿玻璃基板仍為市場的主流，而無堿玻璃基板的產(chǎn)出與營收，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)能的調配上遭逢巨大的挑戰(zhàn)。由于全球經(jīng)濟的秩序仍尚未由金融海嘯的風暴中完全康復，市場需求端任何的非常態(tài)變動都將在整體面板供應鏈上加深長鞭效應的效果，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、日本的廠商執(zhí)業(yè)界之牛耳，呈現(xiàn)高度寡占的態(tài)勢。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)保議題的風起云涌，也讓面板產(chǎn)品在制造過程當中，添加了更多“綠色”的議題。而應對面板產(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，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狀態(tài)談起，同時將闡述玻璃基板產(chǎn)品的規(guī)格變遷，一一探討未來玻璃基板發(fā)展的道路。

    全球玻璃基板市場現(xiàn)況與展望

    1、2010年市況旺季不旺、淡季不淡，預計2011年將有所調整

    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，全年整體而言在大部分面板業(yè)者恢復正常的面板投產(chǎn)時程之后，對于上游玻璃基板需求也漸趨正常，因而帶動出貨與產(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存回補，使得面板廠產(chǎn)能大開，產(chǎn)能利用率普遍超過9成以上，因此對于玻璃基板的需求也持續(xù)擴大。然而時序進入下半年，景氣出現(xiàn)反轉的現(xiàn)象，終端需求再度減少。主要原因在于歐美市場景氣仍然不見起色。美國市場受到經(jīng)濟政策無法有效改善失業(yè)率以及金融體質，市場消費力道持續(xù)保守，而歐洲市場則因為歐債風暴拖累，對金融秩序的恢復雪上加霜，因而在2010年傳統(tǒng)旺季的購買力仍無明顯好轉。而在中國市場部分，上半年呈現(xiàn)活絡的景象，各終端品牌在政策激勵下不斷推出新機種搶市。不過在2010年第二季之后，因五一假期銷售不如預期，導致整機庫存水平攀升，連帶對面板的需求轉弱，面板庫存問題逐漸浮現(xiàn)，報價也紛紛下跌。直至2010年結束之前，中國的庫存問題仍未完全解決，面板的出貨與報價均呈現(xiàn)緊縮的局面，面板廠不得不再度選擇調降產(chǎn)能利用率來因應，因此也影響對玻璃基板的需求。

    展望2011年，由于中國的庫存問題已經(jīng)在2011年初時逐步清空，歐美的終端需求也呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài)，而新產(chǎn)品的應用如智能型手機以及Tablet等產(chǎn)品的的持續(xù)放量，都對未來面板的銷售將有所助益，亦將拉動玻璃基板的出貨。依據(jù)工研院IEK的統(tǒng)計，預計2011因終端對面板需求，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10384.1百萬美元達到2011年的11941.7百萬美元的規(guī)模（圖一）。

    2、2011年日本強震引發(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置在遠離震央的關西或是其他地區(qū)，因此熔爐本身受損的情形并不嚴重。比較重要的是關東地區(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有熔爐，主要是供應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靜岡廠以及旭硝子京浜工廠的玻璃基板產(chǎn)出，值得多所關注。

    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)時間延長至4月底或5月初才會進行復工。外界揣測停工時間延長的主因應不只是生產(chǎn)用氣體短缺的因素，而是因為日本LCD TV市場受震災影響而緊縮，在日本市場擁有龐大占有率的Sharp因而受到牽連，不得不以停工減產(chǎn)的方式來對應市場變化。在Sharp發(fā)表暫停生產(chǎn)的說明之后，康寧隨即發(fā)表聲明，對應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Sharp的玻璃熔爐產(chǎn)出不受影響，其產(chǎn)出將藉由全球調貨的方式，供應其他各地分公司的需求。另外，日本工廠早先已將部分產(chǎn)能轉做新一代表面強化玻璃產(chǎn)品線——Gorilla來使用，而目前全球各面板業(yè)者對Gorilla的需求力道相當大，因此康寧在日本的熔爐亦將全力供應全球所需，不受Sharp停工的影響。

    3、中國市場成為下一階段玻璃基板投資重點區(qū)域

    在其他地區(qū)部分，2012年之后，中國當?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)者前往設置熔爐以因應需求，目前美商康寧以及日系的旭硝子都表達前往投資的意愿。此外，中國的彩虹（Irico）集團亦投入5代線玻璃基板的制造，期望能達到5代玻璃基板60%國產(chǎn)化的目標，預計在各業(yè)者的熱絡投資風潮下，2012年之后，全球玻璃基板新產(chǎn)能開出重點的焦點將集中在中國市場，預計也將帶動2012年全球玻璃基板產(chǎn)值將成長至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；含韓國三星康寧）稱霸，供應全球主要面板業(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量。

    由于臺、韓在面板產(chǎn)能擴增的速度上較日本為快，因此2010年新設熔爐的地點亦多以兩地為主。而隨著日本Sharp在界市的10代線生產(chǎn)能力不斷強化，預計未來日本當?shù)氐牟ＡЩ�板產(chǎn)出應有所成長。

    全球玻璃基板業(yè)者發(fā)展動向

    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“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“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。但由于全球各國的環(huán)保法規(guī)逐步實施的壓力下，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，全面導入全球的熔爐生產(chǎn)線，完成替換EAGLE 2000的任務。

    2008年，康寧再度發(fā)表全新顯示玻璃產(chǎn)品“Jade”，主要是針對市場日漸擴大的LPTS TFT LCD所需之玻璃基板。過去面板廠在生產(chǎn)LTPS面板時，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a-Si玻璃基板進行二次熱處理或特殊拋光處理。一般來說，對基板進行二次處理較容易造成玻璃表面質量與基板特性下降，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采用康寧獨有的fusion制程，玻璃表面質量高，同時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會。Jade除了可以應用在LTPS面板的生產(chǎn)上，亦可應用于OLED面板的制造。此外，康寧亦發(fā)展出“SiOG”技術，該技術是一種在Jade基板上形成一層相當薄的單結晶硅的制程，其mobility高于多晶硅，大約接近于500cm2/Vs，已經(jīng)與IC的性能相當接近，可提供廠商進行技術開發(fā)使用。

    在2009年，康寧推出代號“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，主攻市場為觸控顯示屏技術的面板使用。Gorilla在制程經(jīng)過化學強化處理，強調防刮耐用的的功能，Gorilla的耐久性及防刮性，適合運用在移動電話及筆記型計算機這些可能使用到觸控機能的產(chǎn)品。目前Gorilla玻璃已獲得許多面板廠的應用，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LCD TV提供更為堅固的保護。

    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的厚度可應用至第5代的基板尺寸�？祵幷J為，未來在面板產(chǎn)品講究更輕薄的趨勢之下，提供更為薄化卻不失安全強韌的玻璃基板成為產(chǎn)品開發(fā)的重點�，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，施以昂貴的化學薄化程序處理以降低玻璃厚度，這樣的做法不僅耗時，同時也有可能降低玻璃基板的表面強度�？祵帾氂械娜廴谥瞥棠苤苯又圃斐霰砻婕儍魺o瑕及成型后立即可使用的薄化玻璃，面板廠無需再進行任何面板薄化處理，即可達到減輕重量與厚度的目標。而康寧在薄化玻璃的下一步計劃，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7座、日本靜岡12座、界市4座、臺灣24座、韓國47座（與Samsung合資之三星康寧材料；SCPM）。康寧已在2010年發(fā)表將投入8億美元，前往中國北京設置熔爐的計劃，以提供當?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，應用于建筑、工業(yè)領域等不同環(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面板用玻璃基板領域，旭硝子占有率達到7成以上，為PDP玻璃基板大廠，其PDP玻璃基板產(chǎn)品代號為“PD200”，供應日本Panasonic，韓國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特的浮式法（float method），單一熔爐產(chǎn)量每年可達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，達到單一熔爐年產(chǎn)500萬平方公尺的目標。

    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3座、關西工場1座、高砂工場3座、臺灣5座、韓國4座，主力產(chǎn)品均為白板。近兩年旭硝子在韓國的擴張相當積極，2008年已稼動位于韓國龜尾的第2座熔爐，2009年，韓國龜尾的第3座熔爐開始運轉，2010年韓國龜尾第4座熔爐再度加入產(chǎn)出的行列，主要鎖定目標為韓國的LGD。而在中國的投資方面，旭硝子將在2011年秋天于中國昆山設置8代玻璃的后段加工線，以對應當?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化玻璃產(chǎn)品——“Dragontrail”。Dragontrail采用將玻璃板浸入化學藥品中的化學方法來強化玻璃板表層的做法，目前智能型手機及Tablet產(chǎn)品的設計主流是機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，還必須承受攜帶時掉落或擠壓撞擊的考驗，需要保護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度不足，而使用樹脂在表面強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于強韌表面玻璃的需求，該公司的目標是2012年達到300億日元以上的銷售額，與市場龍頭康寧一較高下。

    IEK觀點

    1、更輕、更薄、更環(huán)保的玻璃基板產(chǎn)品

    以往因為制程特性的關系，應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所產(chǎn)生的氣泡，同時降低玻璃膏的黏度。然而在各國環(huán)保法規(guī)實施的影響下，玻璃基板業(yè)者也必須針對法規(guī)中所禁用的有害物質進行配方的調整。過去旭硝子的玻璃產(chǎn)品因為不添加砷作為消泡劑，號稱當時業(yè)界的先進環(huán)保產(chǎn)品，也驅動其他廠商加速應對的腳步。2006年康寧所推出的“EAGLE XG”啟動了下拉式生產(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，康寧的舉動更帶動了后續(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，預計未來環(huán)保的議題也將持續(xù)在玻璃基板產(chǎn)業(yè)中發(fā)燒。

    而當面板生產(chǎn)進入到6代線以上的規(guī)格，玻璃基板的所對應的規(guī)格也隨之增大，進入到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應也成為生產(chǎn)重點。浮式生產(chǎn)法擁有幅寬較大的特點，目前進展到幅寬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，但是幅寬亦成為另外一個考驗重點，目前幅寬已能對應至3公尺。此外，當玻璃基板進展到8代以上時，玻璃基板的厚度要求仍將維持在0.7mm的厚度，屆時大面積基板的表面強度以及穩(wěn)定的膨脹率也是廠商必須努力的方向。現(xiàn)今的玻璃基板厚度分布為0.5、0.6、0.63、0.7mm，預計在未來，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代線面板所能應用的厚度，而7代、8代線則可以使用0.5mm的玻璃基板進行生產(chǎn)，不僅能有效降低面板的重量，同時也能提供面板組裝后的成品一個更為輕薄細致的外觀表現(xiàn)。

    2、強化玻璃將成為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或是Tablet的產(chǎn)品的設計方式都是以使用觸控面板來取代傳統(tǒng)鍵盤的輸入界面，除了擔負輸入的重責大任而需承受每天許多次的手指操作之外，機器本體的掉落，或是在提包、衣物當中與其他物品擠壓碰撞對玻璃所帶來的撞擊壓力，都需要更為強韌的保護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，但其強度表現(xiàn)差強人意，而使用樹脂的處理方式在玻璃的耐刮性及質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，其原理是以化學方式對玻璃進行強化處理，提高玻璃對撞擊以及日常生活的磨損的抵抗能力。此外，這類強化玻璃也很適合應用在LCD TV做為表面玻璃之用，有助于提升LCD TV面板的強度，保護消費者在使用當中不會因輕微的撞擊所造成面板的損傷而帶來危險性。