TFT-LCD零組件先進技術與廠商現況分析

 

刊登日期:2018/6/5
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蘋果的iPhone X導入OLED使其成為平面顯示器產業的熱門議題,雖從出貨面積與比例上來說,AMOLED將有機會分別成長2倍,但估計在2022年AMOLED的出貨面積也僅成長至整體平面顯示器的9.4%,TFT-LCD仍是平面顯示器的主流技術。TFT-LCD結構複雜,使用許多零組件與材料,為與AMOLED競爭,LCD玻璃基板、偏光板與背光模組等零組件仍持續有新技術推出,以更薄、色彩飽和更佳的LCD面板與OLED競爭;相關國際大廠配合中國大陸在各地方廣設面板廠的趨勢下,紛紛前往投資設廠。

本文將從以下大綱,對LCD零組件新技術的發展進行分析討論,也針對玻璃基板、偏光板與背光模組三項主要零組件之國際大廠動向進行分析。
‧零組件新技術
 1. 背光模組
 2. 偏光板
 3. 彩色濾光片
‧主要廠商動向
 1. 玻璃基板
  (1) 康寧
  (2) 旭硝子
  (3) 日本電氣硝子
  (4) AvanStrate
  (5) 中國大陸廠商
 2. 偏光板
  (1) 日東
  (2) LG化學
  (3) 住友化學
  (4) 三立、Polatechno
  (5) 三星SDI
  (6) 奇美材料
  (7) 中國大陸廠商
 3. 背光模組

【內文精選】
2017年全球10吋以上的大尺寸LCD面板出貨面積估計達1.72億平方公尺,至2022年將再成長7%;中小尺寸的TFT-LCD在2017年出貨面積則有1,238萬平方公尺,即使面臨AMOLED的競爭仍有緩慢的成長(圖一(a))。

雖然2017年AMOLED成為平面顯示器(Flat Panel Display)產業的熱門議題,但從出貨面積比例上來說,大尺寸TFT-LCD仍占整體平面顯示器面積的90.5%,加上中小尺寸的6.5%,整體TFT-LCD合計達97%;儘管AMOLED在未來將會大幅成長2.4~6.6倍,但估計在2022年AMOLED的出貨面積占比也僅成長至9.4%,TFT-LCD仍有9成以上,是平面顯示器的主流技術(圖一(b))。

圖一、平面顯示器出貨面積之(a)成長趨勢;(b)比例變化
圖一、平面顯示器出貨面積之(a)成長趨勢;(b)比例變化

零組件新技術
為與AMOLED所具有高色彩飽和及更輕薄化的優勢競爭,LCD面板廠商結合零組件廠與材料廠商合作推出新技術,將TFT-LCD進一步改良。TFT-LCD結構複雜,使用許多零組件與材料,包含有玻璃基板(Glass Substrate)、彩色濾光片(Color Filter)、偏光板(Polarizer)、驅動IC與背光模組(Backlight Module)等主要零組件。
2. 偏光板
偏光板的保護膜(含補償膜,以下同)原本是100%使用TAC膜(三醋酸纖維素(Triacetate Cellulose)),長期由Fujifilm與Konica兩家日商所寡占,雖有韓國Hysoung與台灣達輝投入量產,但成本下降有限;同時在玻璃基板薄型化及電視面板大尺寸化的趨勢下,需要降低偏光板的收縮,以避免因背光模組的熱度不均所導致的偏光板收縮應力;此外,加上以Open Cell方式銷售的數量增加,長時間運輸需要加強耐久性,因此開始導入替代的壓克力系、PET系或COP等膜材來取代TAC膜。

目前以壓克力系投入的廠商較多,已經商品化的分別是由日本觸媒與住友化學供應原料,交由東洋鋼板、LG化學和住友化學完成製膜後,提供給偏光板廠使用;其他正在偏光板廠進行驗證當中,是由原料供應商鐘淵化學、Kuraray與旭化成,交由大倉與Kuraray進行製膜。另一系列為COP (Cyclo Olefin Polymer)膜,以ZEON公司的ZEONOR®膜為代表,日東與住友化學均有在使用,ZEON公司也陸續擴建生產線中。第三為PET系,以東洋紡(Toyobo)公司為代表,目前已通過三星SDI的驗證開始出貨,正逐步拓展新客戶中(見圖三)。

圖三、偏光板非TAC保護膜供應鏈
圖三、偏光板非TAC保護膜供應鏈

主要廠商動向
1. 玻璃基板
TFT-LCD用的玻璃基板技術含量高,目前僅有美商康寧與旭硝子、日本電氣硝子與AvanStrate等三家日本廠商具有量產能力,而中國大陸的東旭、彩虹則是配合中國大陸面板大舉建廠積極投入當中。
(1) 康寧
康寧(Corning)在韓國與三星合資的三星康寧精密材料(Samsung Corning Precision Materials; SCP)完成整合後名為康寧精密材料公司(Corning Precision Materials; CPM),並將日本靜岡廠的「Gorilla®」玻璃生產作業移轉到韓國牙山(Asan)工廠。康寧在2015年宣布於中國大陸的合肥興建G10.5 (3,370 mm × 2,940 mm)的玻璃基板生產線,總共設置5座熔爐與3條後段加工生產線,設計產能達每月9萬片,將直接透過…...以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

作者:葉仰哲/工研院企研處
★本文節錄自「工業材料雜誌」378期,更多資料請見下方附檔。


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