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1.Glass Substrate: Market & Suppliers

1.1 Market in Glimpse

隨著顯示屏生產行業是技術密集型和資本密集型企業, 存在較高的技術門檻, 如制造工藝復雜與核心技術制備少數國家掌握。截至至2016年, 全球主要的玻璃基板供應商為美國的康寧、日本的旭硝子和日本的電氣硝子等。主要的玻璃基板供應商的市場份額如Fig 2 所示。對于玻璃基板的制造, 國產化率不足20%(Fig 1)。   

Fig 1玻璃基板產線分布供應和TFT-LCD材料國產化率 2015

(Source：國元證券研究中心)

根據國元證券研究中心的研究, 玻璃基板的投產主要時根據下游面板廠商的建設而進行配套, 產能過剩的情況與面板制作行業相比較為可控。隨著近年來多條TFT-LCD和AMOLED的產線陸續動工, 玻璃基板產業在近年來應該會保持整體的穩定增長(2018年前)。

國元研究認為：

對于需求端：得益于電視尺寸的提升, 預計到18年前, 玻璃基板面積需求以每年4.5%的速率增加。

對于供給端：隨著新產線的投產, 18年前玻璃產能將以每年2.7%左右的速度增加。

從宏觀來看, 暫時全球玻璃基板供求保持平衡。但是隨著AMOLED、新型封裝技術(如TFE技術)以及觸控技術的興起, 在中小尺寸上對高質量無堿玻璃的需求會有逐步上升的趨勢的同時, CF玻璃、蓋板玻璃和觸摸屏用玻璃在未來的需求并不明朗。

Fig 2 玻璃基板的產能和需求 

(Source：國元證券研究中心)

1.2 Main Players’ Status 

現在玻璃面板的主要供應商為康寧、旭硝子和電氣硝子。三家供應商均可對玻璃生產的前端和后端進行制作, 且均可對基板尺寸在G8.5 及其以上的玻璃進行加工和制作。三家廠商的產線分布如Table 1 所示。

#p#分頁標題#e#Table 1 海外廠商玻璃基板產線的分布

從前文可知康寧處于該行業的龍頭地位, 且三星康寧和康寧和合并市場占有率超過50%。以康寧為對標公司可見玻璃基板生產行業毛利一般維持在40%左右, 而凈利潤截至到2015年呈現逐年下降的趨勢(凈利率下降原因未知)。

Fig 3康寧毛利潤和凈利潤

(Source： 國元證券研究中心)

1.3 Players in China

與海外廠商不同, 國內廠商一般處于玻璃生產產業的下端, 即玻璃后段工藝的處理。國內廠商暫時缺乏玻璃前端制作技術的能力, 且國內廠商處理的基板尺寸基本都是G5和G6(彩虹股份15年有G8.5, 以后端加工為主)

Table 2中國主要玻璃基板供應商和產線分布

1.4 Glasses in Details

1.4.1 Types & Requirment

從現有顯示產業來看, 無論是TFT-LCD亦或AMOLED, 玻璃基板都是其生產所需的重要材料。 

根據顯示技術、器件結構和應用場景的不同(如是否需要觸摸屏和觸摸屏技術的不同), 會額外需要單層或多層的玻璃。若僅考慮顯示屏本身, 則：

AMOLED中最少需要1張玻璃基板：TFT-array板。

TFT-LCD中最少需要3張玻璃基板：TFT-array板、CF彩膜板和封裝蓋板。

顯示屏生產用的玻璃可以按照其成分分為兩類有堿玻璃和無堿玻璃, 其中無堿玻璃根據As和Sb的含量不同又分為(3)：

普通玻璃：As和Sb含量≥0.1%。

綠色玻璃：As和Sb含量<0.1%。

在PMLCD中會采用鈉堿玻璃來降低生產成本, 但是在AM型顯示器件中, 則不能采用鈉堿玻璃。因為TFT制作時因為制程溫度較高(> 300 ℃), 在高溫下鈉堿玻璃中的堿金屬離子會擴散到薄膜中, 破壞TFT的特性并導致開關功能失效。TFT-LCD用的玻璃成分和基本物理參數可見Table 4 & 5。

Table 3顯示屏用的玻璃分類

Table 4 TFT-LCD用玻璃化學組成

Table 5 TFT-LCD 玻璃基板的物理參數

1.4.2 Manufacturing

FPD中玻璃可以分為前工序(前端)和后工序(后端)。前端工藝主要是對玻璃基板進行制作, 而后端主要是對前端制作的基板進行切割、研磨和拋光以滿足FPD制作的需要。前端廠和后端廠工藝相對獨立且無需建設在一起, 一般后端廠會建設在FPD面板廠附近, 如此可以在降低成本的同時方便對產線的供應。

現在玻璃的生產方式主要為3種, 浮法、狹縫下拉法和溢流熔融法。三種方法的產能和工藝如Table 6 所示。

Fig 4 Glass Manufacturing Layout

Table 4 Making Methods

#p#分頁標題#e#

2. Cover Glasses 

2.1 Market in Glimpse

一般在FPD產業討論玻璃時并不包含蓋板玻璃。蓋板玻璃和基板玻璃不同, 一般蓋板玻璃用在顯示屏的最外層, 其核心功能是保護下層的顯示屏(常見于手機和平板等中小尺寸產品上)。

根據Gartner的分析, 2015年全球蓋板玻璃出貨約為330 m 平方米, 市場規模為10.17B美金。預計到2016-2020年, 蓋板玻璃市場將以11%的年復合增長率增長, 屆時全球蓋板玻璃市場規模為17B美金。

在該市場內, 美國康寧具有相當的技術優勢, 并使其多年來壟斷了蓋板玻璃市場。據悉康寧所有業務中蓋板玻璃利潤毛利率最高可達80%, 遠遠超過玻璃基板。

Fig 5 蓋板玻璃市場預期

2.2 Basics of Cover Glasses

蓋板玻璃主要的性能為：

極高的表面光潔度

極高的表面硬度和防刮傷性能

極高的表面強度

較高的尺寸控制

極高的硬度(8H)和透過率

整個產業鏈可以分為三個部分。(Fig 6)

Fig 6 蓋板玻璃產業鏈

從玻璃制作方法上看其制作方法為液流加壓法和浮法, 其中康寧用液流加壓法而旭硝子和電氣硝子用浮法。兩個工藝的性能對比如Table 7 所示。

Table 7兩個加工方法性能對比

(Source** 國元證券研究中心)

參考文獻

1.Competiveness of AMOLED emitting materials companies, UBI Research, May 11th, http://www.ubiresearch.com/competitiveness-of-amoled-emitting-materials-companies/ (2017)

2.Expected to hit 1 trillion won in AMOLED emitting material market, UBI Research, May 11th, http://www.ubiresearch.com/expect-to-hit-1-trillion-won-in-amoled-emitting-material-market/ (2017)

3.Source* 申智淵, TFT-LCD 技術：結構、原理及制造技術, 2012, ISBN978-7-121-15335-8 (2017)

4.Soluble Materials for AMOLED report 2014, IHS

5.玻璃產業基板產業報告, 顯示世界, (2016)