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開欄題話：當玻璃這一“小透明”被應(yīng)用于電子設(shè)備中時，便成為了無法忽視的存在。在電子玻璃的細分領(lǐng)域內(nèi)，有兩類玻璃尤其關(guān)鍵：一類是位于屏幕下方的基板玻璃，另一類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?？梢哉f，這兩類輕薄的玻璃，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，通過玻璃基封裝向半導(dǎo)體延伸……《中國電子報》特別策劃“顯示玻璃系列報道”，將全面呈現(xiàn)顯示玻璃領(lǐng)域的重大突破、市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢等內(nèi)容，敬請關(guān)注。
在顯示技術(shù)的發(fā)展歷史中，基板玻璃的出現(xiàn)無疑是一個重要的里程碑。當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)用場景日益多樣化，這些都對基板玻璃提出了更高的要求，推動著基板玻璃材料與制程技術(shù)的進步。
一直被需要，始終在進化
20世紀60年代，在液晶顯示技術(shù)剛剛起步時，科學(xué)家們面臨著一個巨大的難題：如何找到一種既透明又平坦的材料來支撐液晶分子的排列？當時的材料選擇非常有限，金屬、塑料等都無法滿足要求。直到玻璃的出現(xiàn)，這一問題才得到了圓滿的解決。
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械強度，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。
從那時起，基板玻璃就成為了液晶顯示技術(shù)的核心材料，開啟了顯示技術(shù)的新紀元。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。自1964年，康寧發(fā)明了熔融下拉制程（即業(yè)內(nèi)所稱的溢流法）用以生產(chǎn)平板玻璃，到20世紀90年代初康寧將熔融下拉玻璃應(yīng)用于顯示領(lǐng)域并開創(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)模越來越大。
據(jù)康寧顯示科技中國總裁兼總經(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)卮筇栯p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95%，可高效供給主流的大尺寸（65英寸和75英寸）電視，對于130英寸這類超大屏幕尺寸，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)測數(shù)據(jù)，2024年，全球基板玻璃出貨面積會較2023年的6.43億平方米小幅上升到6.62億平方米，增長幅度約為3%，且銷售額將達到68.5億美元，增速4.75%。預(yù)計2025年，全球基板玻璃銷售額會逼近70億美元大關(guān)，這也是自2021年創(chuàng)出階段性高點以后，銷售額的又一巔峰。
公開信息顯示，在此市場中，美國和日本先進企業(yè)占據(jù)全球優(yōu)勢供給地位。而我國基板玻璃產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展起步晚，但經(jīng)過多年發(fā)展，產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)有諸多可圈可點之處?！澳壳?，我國光電玻璃企業(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?！敝袊茖W(xué)院院士歐陽鐘燦向《中國電子報》記者介紹道，例如，在技術(shù)突破方面，國內(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，國內(nèi)玻璃企業(yè)在全國范圍內(nèi)已建成的基板玻璃窯爐已超過20座，并且還有多座G8.5+產(chǎn)業(yè)在規(guī)劃建設(shè)中，產(chǎn)能正在加速擴大；在產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展方面，經(jīng)過多年的發(fā)展，中國基板玻璃產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，絕大多數(shù)非標工業(yè)產(chǎn)品都能實現(xiàn)自主供應(yīng)，基本上達到海外同類廠家的平均水平。
這些進展表明，我國基板玻璃產(chǎn)業(yè)正逐步縮小與國際同行之間的差距。但仍要認清，差距依然明顯。數(shù)據(jù)顯示，截至2023年年底，我國本土廠家已建成的基板玻璃產(chǎn)能約為7850萬平方米，僅占全球基板玻璃總產(chǎn)能的約一成。業(yè)內(nèi)人士認為，目前我國企業(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，很難滿足大面板廠家的供應(yīng)需求。
而且，我國企業(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等先進制程的基板玻璃產(chǎn)能遠遠不足。我國基板玻璃產(chǎn)業(yè)的當務(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)競爭力。
應(yīng)用場景拓展，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年開始，無論是產(chǎn)品出貨面積還是銷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)亟須找到新的中長期成長動力。
當前，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)提供了長期性的增長商機。
歐陽鐘燦指出，繼LCD之后，OLED和Micro LED已經(jīng)被行業(yè)認為是下一代顯示技術(shù)。目前，兩者都對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來實現(xiàn)芯片封裝和集成。且兩大顯示市場可觀，有望在未來的2~3年內(nèi)成為基板玻璃企業(yè)主要增量市場。
根據(jù)CINNO預(yù)測數(shù)據(jù)，全球OLED出貨面積在2023年已經(jīng)達到2250萬平米，過去3年間其年均增速高達22%，遠高于TFT-LCD年均0.4%的增速。值得一提的是，新型顯示技術(shù)發(fā)展所帶來的基板玻璃性能提升也將為中國基板玻璃廠家提供換道超車的機會。對于基板玻璃市場的增量空間，業(yè)內(nèi)人士普遍認為，在較長時間內(nèi)主要還是來自于顯示產(chǎn)業(yè)。
因此，根據(jù)顯示應(yīng)用發(fā)展趨勢，曾崇凱認為，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，以滿足多樣化、個性化的顯示需求。例如，透明顯示技術(shù)對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，曾崇凱強調(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持續(xù)努力的方向和目標?！翱祵帉猿謩?chuàng)新，同時也期待產(chǎn)業(yè)建立一個對知識產(chǎn)權(quán)有更完整尊重與保護的健康環(huán)境。只有這樣企業(yè)才能不斷投入到創(chuàng)新之中，進而協(xié)助產(chǎn)業(yè)不斷升級，實現(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)進步始終與顯示需求同步。而在顯示之外，業(yè)內(nèi)人士認為，或許基板玻璃未來最大的需求增量將來自于半導(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，有望取代塑料封裝基板或是2.5D封裝中的硅中介層（interposer），或充當扇出封裝的過程載板。
據(jù)悉，目前，包括英偉達、AMD、英特爾、三星、臺積電、LG Innotek、SKC美國子公司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)也對此表示出極大興趣?；蛟S在半導(dǎo)體先進封裝領(lǐng)域，基板玻璃將迎來新的中長期增長點。
未來，顯示基板玻璃的技術(shù)突破點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。這些突破將進一步推動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，將進一步促進基板玻璃技術(shù)的迭代升級。
無論是從LCD向OLED、Mini/Micro LED過渡過程中所需的技術(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)提供了寶貴的成長機會?？梢灶A(yù)見，隨著顯示技術(shù)不斷迭代升級以及應(yīng)用場景日益廣泛，基板玻璃市場必將迎來更加廣闊的發(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
