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開(kāi)欄題話(huà)：當(dāng)玻璃這一“小透明”被應(yīng)用于電子設(shè)備中時(shí)，便成為了無(wú)法忽視的存在。在電子玻璃的細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)，有兩類(lèi)玻璃尤其關(guān)鍵：一類(lèi)是位于屏幕下方的基板玻璃，另一類(lèi)則是覆蓋在屏幕之上的玻璃蓋板。
從高清到超高清，從平面到曲面，從直板屏到多折疊屏，每一次顯示技術(shù)的飛躍與革新背后，都有玻璃的身影。可以說(shuō)，這兩類(lèi)輕薄的玻璃，共同支撐了顯示面板產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展?，F(xiàn)在，顯示玻璃也在挖掘新發(fā)展之路，通過(guò)玻璃基封裝向半導(dǎo)體延伸……《中國(guó)電子報(bào)》特別策劃“顯示玻璃系列報(bào)道”，將全面呈現(xiàn)顯示玻璃領(lǐng)域的重大突破、市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容，敬請(qǐng)關(guān)注。
在顯示技術(shù)的發(fā)展歷史中，基板玻璃的出現(xiàn)無(wú)疑是一個(gè)重要的里程碑。當(dāng)玻璃第一次被嘗試應(yīng)用在液晶面板制造環(huán)節(jié)后，它就不僅僅是材料那么簡(jiǎn)單，而是顯示屏的最底層支撐，是顯示技術(shù)發(fā)展不可或缺的一部分，玻璃和面板兩者共同塑造了現(xiàn)代顯示技術(shù)的輝煌。
隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，更高分辨率、更大尺寸、更薄型化的顯示屏成為市場(chǎng)主流，而OLED、Mini/Micro LED等新型顯示技術(shù)發(fā)展迅速，面板的應(yīng)用場(chǎng)景日益多樣化，這些都對(duì)基板玻璃提出了更高的要求，推動(dòng)著基板玻璃材料與制程技術(shù)的進(jìn)步。
一直被需要，始終在進(jìn)化
20世紀(jì)60年代，在液晶顯示技術(shù)剛剛起步時(shí)，科學(xué)家們面臨著一個(gè)巨大的難題：如何找到一種既透明又平坦的材料來(lái)支撐液晶分子的排列？當(dāng)時(shí)的材料選擇非常有限，金屬、塑料等都無(wú)法滿(mǎn)足要求。直到玻璃的出現(xiàn)，這一問(wèn)題才得到了圓滿(mǎn)的解決。
康寧顯示科技合肥工廠產(chǎn)線基板玻璃的引入，徹底改變了液晶顯示技術(shù)的面貌。玻璃不僅具有極高的透明度，還具備出色的平整度和機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受高溫和高壓的制程條件。這些特性使得基板玻璃成為液晶面板制造的理想選擇。
從那時(shí)起，基板玻璃就成為了液晶顯示技術(shù)的核心材料，開(kāi)啟了顯示技術(shù)的新紀(jì)元。和液晶顯示屏的發(fā)展軌跡一樣，基板玻璃的規(guī)?；a(chǎn)也在不斷向更大尺寸邁進(jìn)。自1964年，康寧發(fā)明了熔融下拉制程（即業(yè)內(nèi)所稱(chēng)的溢流法）用以生產(chǎn)平板玻璃，到20世紀(jì)90年代初康寧將熔融下拉玻璃應(yīng)用于顯示領(lǐng)域并開(kāi)創(chuàng)初代基板玻璃，再到如今全球產(chǎn)線已經(jīng)發(fā)展到8代甚至是10.5代線，產(chǎn)品尺寸和規(guī)模越來(lái)越大。
據(jù)康寧顯示科技中國(guó)總裁兼總經(jīng)理曾崇凱介紹，10.5代基板玻璃產(chǎn)線可以生產(chǎn)出約3米×3米，面積比兩張?zhí)卮筇?hào)雙人床還大的基板玻璃，每片玻璃可切割出6片75英寸或8片65英寸屏幕，玻璃利用率高達(dá)95%，可高效供給主流的大尺寸（65英寸和75英寸）電視，對(duì)于130英寸這類(lèi)超大屏幕尺寸，也可切割出2片，玻璃利用率仍保持在90%以上，極大地提升了大尺寸顯示屏的生產(chǎn)能力。
根據(jù)Omdia預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2024年，全球基板玻璃出貨面積會(huì)較2023年的6.43億平方米小幅上升到6.62億平方米，增長(zhǎng)幅度約為3%，且銷(xiāo)售額將達(dá)到68.5億美元，增速4.75%。預(yù)計(jì)2025年，全球基板玻璃銷(xiāo)售額會(huì)逼近70億美元大關(guān)，這也是自2021年創(chuàng)出階段性高點(diǎn)以后，銷(xiāo)售額的又一巔峰。
公開(kāi)信息顯示，在此市場(chǎng)中，美國(guó)和日本先進(jìn)企業(yè)占據(jù)全球優(yōu)勢(shì)供給地位。而我國(guó)基板玻璃產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展起步晚，但經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)有諸多可圈可點(diǎn)之處?！澳壳埃覈?guó)光電玻璃企業(yè)在基板玻璃的研發(fā)和生產(chǎn)上取得的成就主要體現(xiàn)在技術(shù)突破、產(chǎn)能提升和產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展方面?！敝袊?guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)鐘燦向《中國(guó)電子報(bào)》記者介紹道，例如，在技術(shù)突破方面，國(guó)內(nèi)8.5代線的建設(shè)速度、爬坡效率等已經(jīng)能夠媲美國(guó)際頂尖企業(yè)，在中低世代LTPS基板玻璃領(lǐng)域也取得了重要突破；在產(chǎn)能提升方面，國(guó)內(nèi)玻璃企業(yè)在全國(guó)范圍內(nèi)已建成的基板玻璃窯爐已超過(guò)20座，并且還有多座G8.5+產(chǎn)業(yè)在規(guī)劃建設(shè)中，產(chǎn)能正在加速擴(kuò)大；在產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展方面，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，中國(guó)基板玻璃產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，絕大多數(shù)非標(biāo)工業(yè)產(chǎn)品都能實(shí)現(xiàn)自主供應(yīng)，基本上達(dá)到海外同類(lèi)廠家的平均水平。
這些進(jìn)展表明，我國(guó)基板玻璃產(chǎn)業(yè)正逐步縮小與國(guó)際同行之間的差距。但仍要認(rèn)清，差距依然明顯。數(shù)據(jù)顯示，截至2023年年底，我國(guó)本土廠家已建成的基板玻璃產(chǎn)能約為7850萬(wàn)平方米，僅占全球基板玻璃總產(chǎn)能的約一成。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，目前我國(guó)企業(yè)基板玻璃總體產(chǎn)能偏小，且G7以上的高世代基板玻璃供應(yīng)能力更低，很難滿(mǎn)足大面板廠家的供應(yīng)需求。
而且，我國(guó)企業(yè)產(chǎn)品多以中低世代（G5/G6）為主，其中絕大部分又只適用于非晶硅TFT技術(shù)制程，適合LTPS/LTPO/Oxide等先進(jìn)制程的基板玻璃產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。我國(guó)基板玻璃產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急還是要盡快發(fā)展產(chǎn)業(yè)規(guī)模、提升供給能力，并不斷縮小與國(guó)際品牌在產(chǎn)線噸位、窯爐壽命、生產(chǎn)管控等方面的技術(shù)差距，持續(xù)提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
應(yīng)用場(chǎng)景拓展，技術(shù)革新不斷
隨著全球TFT-LCD顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展降速，作為核心材料的基板玻璃產(chǎn)業(yè)也受到了一定影響。自2021年開(kāi)始，無(wú)論是產(chǎn)品出貨面積還是銷(xiāo)售額均有不同程度的下降。在2023年，日本旭硝子和日本電氣硝子陸續(xù)因市場(chǎng)需求低迷、生產(chǎn)成本飆升等因素影響選擇關(guān)閉日韓地區(qū)部分基板玻璃產(chǎn)線，導(dǎo)致全球基板玻璃供應(yīng)開(kāi)始縮緊。在此背景下，全球基板玻璃產(chǎn)業(yè)亟須找到新的中長(zhǎng)期成長(zhǎng)動(dòng)力。
當(dāng)前，顯示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。一代顯示，一代玻璃。顯示玻璃支撐了顯示技術(shù)的不斷進(jìn)化，而各種新型顯示技術(shù)的迭代創(chuàng)新也為顯示玻璃產(chǎn)業(yè)提供了長(zhǎng)期性的增長(zhǎng)商機(jī)。
歐陽(yáng)鐘燦指出，繼LCD之后，OLED和Micro LED已經(jīng)被行業(yè)認(rèn)為是下一代顯示技術(shù)。目前，兩者都對(duì)基板玻璃存在需求空間。其中，OLED需要基板玻璃作為支撐和封裝材料，Micro LED需要基板玻璃替代PCB來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片封裝和集成。且兩大顯示市場(chǎng)可觀，有望在未來(lái)的2~3年內(nèi)成為基板玻璃企業(yè)主要增量市場(chǎng)。
根據(jù)CINNO預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，全球OLED出貨面積在2023年已經(jīng)達(dá)到2250萬(wàn)平米，過(guò)去3年間其年均增速高達(dá)22%，遠(yuǎn)高于TFT-LCD年均0.4%的增速。值得一提的是，新型顯示技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的基板玻璃性能提升也將為中國(guó)基板玻璃廠家提供換道超車(chē)的機(jī)會(huì)。對(duì)于基板玻璃市場(chǎng)的增量空間，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)主要還是來(lái)自于顯示產(chǎn)業(yè)。
因此，根據(jù)顯示應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，曾崇凱認(rèn)為，基板玻璃將繼續(xù)朝著更大、更透、更輕薄、更柔性、更高性能的方向發(fā)展，以滿(mǎn)足多樣化、個(gè)性化的顯示需求。例如，透明顯示技術(shù)對(duì)基板玻璃的透明度和光學(xué)性能要求極高；而微顯示技術(shù)對(duì)基板玻璃的平整度和透明度，以及導(dǎo)電性和耐熱性要求極為苛刻。
同時(shí)，曾崇凱強(qiáng)調(diào)，卓越的尺寸穩(wěn)定性、極低的翹曲度、低熱膨脹系數(shù)、高楊氏模量等特性也使精密基板玻璃在越來(lái)越多的領(lǐng)域有著應(yīng)用的可能性。這些優(yōu)異的性能也是康寧未來(lái)持續(xù)努力的方向和目標(biāo)。“康寧將堅(jiān)持創(chuàng)新，同時(shí)也期待產(chǎn)業(yè)建立一個(gè)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)有更完整尊重與保護(hù)的健康環(huán)境。只有這樣企業(yè)才能不斷投入到創(chuàng)新之中，進(jìn)而協(xié)助產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)，實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展?！?/p>
總之，基板玻璃作為顯示技術(shù)的基石，其技術(shù)進(jìn)步始終與顯示需求同步。而在顯示之外，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，或許基板玻璃未來(lái)最大的需求增量將來(lái)自于半導(dǎo)體封裝環(huán)節(jié)。玻璃材料具有表面平整度高、熱學(xué)與化學(xué)穩(wěn)定性好、介電常數(shù)優(yōu)良、大面積產(chǎn)品翹曲度較低、透光度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，有望取代塑料封裝基板或是2.5D封裝中的硅中介層（interposer），或充當(dāng)扇出封裝的過(guò)程載板。
據(jù)悉，目前，包括英偉達(dá)、AMD、英特爾、三星、臺(tái)積電、LG Innotek、SKC美國(guó)子公司Absolics等在內(nèi)的諸多半導(dǎo)體企業(yè)紛紛擁抱基板玻璃，而包括康寧、京東方、三星顯示、雷曼光電、沃格光電、群創(chuàng)光電在內(nèi)的顯示企業(yè)也對(duì)此表示出極大興趣?；蛟S在半導(dǎo)體先進(jìn)封裝領(lǐng)域，基板玻璃將迎來(lái)新的中長(zhǎng)期增長(zhǎng)點(diǎn)。
未來(lái)，顯示基板玻璃的技術(shù)突破點(diǎn)將主要集中在大尺寸、超薄柔性化、高精度通孔技術(shù)、材料與工藝的優(yōu)化、先進(jìn)封裝技術(shù)的應(yīng)用與其他技術(shù)的結(jié)合等方面。這些突破將進(jìn)一步推動(dòng)基板玻璃在顯示和半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，而顯示和半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，將進(jìn)一步促進(jìn)基板玻璃技術(shù)的迭代升級(jí)。
無(wú)論是從LCD向OLED、Mini/Micro LED過(guò)渡過(guò)程中所需的技術(shù)革新，還是新興應(yīng)用領(lǐng)域?qū)宀ＡР牧系男枨笤黾?，都為基板玻璃行業(yè)提供了寶貴的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著顯示技術(shù)不斷迭代升級(jí)以及應(yīng)用場(chǎng)景日益廣泛，基板玻璃市場(chǎng)必將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景。
作者丨谷月編輯丨邱江勇美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東
