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光阻材料受制于人提高品质降低成本须并重

发布时间:2018-08-12 15:49热度()我要投稿
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导读:彩色滤光片的自制,虽然有利于降低原料成本,但因技术及上游原料被垄断,彩色滤光片自制也并未能完全缓解成本

  彩色滤光片的自制,虽然有利于降低原料成本,但因技术及上游原料被垄断,彩色滤光片自制也并未能完全缓解成本压力。只有打破垄断,进一步往上游供应链扩展,才能真正将生产成本压缩,提升市场竞争力。

  TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)面板之所以能够产生色彩的变化,主要是来自彩色滤光片(CF)。彩色滤光片是客户定制程度很高的部件,其玻璃基板的尺寸必须和客户基板的尺寸相配合,加上CF制作技术要求高,5代以上生产线基板既大又薄,运输风险很大,所以5代以上CF生产线内置于TFT-LCD面板厂房内的趋势越来越明显,面板厂自制CF比例越来越高。

  内置成趋势独立CF厂举步维艰

  随着基板尺寸的不断增大,彩色滤光片的包装和运输成本也迅速增加,彩色滤光片的自制已经成为面板厂投资的必然趋势,并越来越明显。两年前,上广电NEC与富士公司则共同投资2.7亿美元合资建设彩色滤光片生产线,拉开了国内面板厂商CF内置的序幕。京东方在成都建设的4.5代线,CF内置就曾经是其特别强调的,而在建的合肥6代线以及筹建的北京8代线都将实现彩色滤光片自制。

  彩色滤光片的专业生产商主要为日本的凸版印刷(Toppan)、大日本印刷(DNP)和STI,这3家企业的产品分别占全球市场的70%以上。彩色滤光片产业有两种模式,一种是自制,买凸版印刷或者大日本印刷的技术,然后TFT-LCD面板厂家自己建立彩色滤光片生产基地;另一种就是对外采购。由于TFT-LCD生产线的玻璃基板尺寸越来越大,因此彩色滤光片的运输难度越来越高,成本也越来越高,因此大部分厂家都选择自制彩色滤光片。

  有资料显示,2002年,仅有20%的彩色滤光片为自制,但到了2005年自制率就超过了50%,预计2009年彩色滤光片的自制率将达到85%。因为大尺寸TFT-LCD的CF越来越难以运输,所以内置的比例持续增加。京东方中央研究院王刚博士介绍说,从去年开始,所有新建的TFT-LCD生产线CF(彩色滤光片)基本上都是内置,不外采了。从大尺寸来讲,6代以上TFT-LCD生产线CF本身就是内置的。从目前市场看,之前建设的5代以下没有内置CF的生产线还需要外购彩色滤光片,其他基本不需要外购彩色滤光片了。所以,现在CF专业生产厂商就面临艰难的选择,是留下来继续坚守CF市场,还是与面板厂商合作,抑或干脆退出CF,目前看,这3种情况都有。单纯的CF厂商要想稳定发展一定要与面板厂商有一个固定的合作关系。我国台湾达虹总经理林冠颖就曾经指出,以4.5代以下CF的市场前景来看,没有面板厂支持的CF厂,恐怕前景是相当不乐观的。他表示,即使有友达的支持,达虹仍要与外部厂商进行激烈的价格战,经营非常辛苦,更何况没有面板厂支援的独立CF厂。

  缓解成本压力解决上游材料是关键

  彩色滤光片是液晶显示器中的三大关键件之一,要想发展TFT-LCD产业,彩色滤光片技术是必须掌握的关键技术。而彩色滤光片的技术重点在于光阻材料的研制,其技术涵盖有机高分子合成、颜料分散、光化学、涂料制造与光微影等专业领域。目前颜料光阻材料掌握在少数几家日本企业手中,如JSR、住友化学、东洋油墨(ToyoInk)、富士胶卷(FujiFilm)等。

  王刚介绍说,彩色滤光片从技术角度看,其材料特殊,而工艺和材料又是不可分的,彩色滤光片的加工有自己一套工艺技术,要想做好彩色滤光片,并在生产线上大规模生产并不是一件容易的事。而彩色滤光片的上游材料目前看还属于垄断行业,基本上被日本和欧美厂商垄断。我国针对彩色滤光片上游材料的生产目前还没有,目前我国彩色滤光片所用材料还只停留在研发阶段,大生产仍主要依靠进口。

  在液晶面板生产商不断投建高世代线、扩大生产规模的今天,各液晶面板厂商面对强大的市场竞争压力,其液晶面板制造的利润已大大摊薄。在竞争加剧、价格持续跳水的市场压力下,降低成本已是各面板厂维持生存的必要手段。彩色滤光片的自制,虽然有利于降低原料成本、省却运输费用,但因技术及上游原料基本由几家公司垄断(如高端彩色光阻剂由日本JSR、ToyoInk等垄断),彩色滤光片自制也并未能完全缓解成本压力。只有打破垄断,进一步往上游供应链扩展,才能真正地将生产成本压缩,提高企业利润额,提升市场竞争力。

  彩色颜料光阻剂作为彩色滤光片制造的关键原料,其占了彩色滤光片制造成本的27%,产值很大。王刚介绍说,因为技术门槛,彩色光阻剂几乎由日系厂商垄断,尤其是高端产品。彩色滤光片制作难度非常高,需要高深的光学知识和化工知识,同时彩色滤光片的厂家必须与颜料光阻剂生产厂家紧密配合,目前我国大陆并无厂商能提供彩色滤光片用的彩色颜料光阻剂。但值得一提的是,我国台湾永光化学的技术是从台湾工研院转移而来,虽然是低端的CSTN彩色滤光片,但可以说摆脱了日系厂商的专利束缚。

  提高光利用率应对终端产品高画质要求

  近年来液晶显示器以其出色的画面质量、外形尺寸和耐环境性以及低功耗、低成本等优势,成功地进入了个人计算机以及消费类电子产品等应用领域,并继续朝彩色化、高精细化和大尺寸画面方向迅速发展。未来下游应用产品走向,一是薄、轻、携带方便,二是低功耗,三是高精细度、高画质。在这种情况下,彩色滤光片的技术势必朝下列方向发展,一是提高光利用率,二是拥有较高分光透过率,三是高饱和度,四是均一性、平坦性。

  彩色滤光片是组成液晶面板的关键零组件,在素玻璃基板上用红、绿、蓝色的光阻液原料,用黄光蚀刻方式或是其他技术形成红、绿、蓝三原色的长条形数组的基板,其功能是赋予显示器色彩,增加光的透过率、提高光的利用率是彩色滤光片最主要的功能。

  在目前面板价格急速下降的时候,对于占成本结构比重较大的彩色滤光片,如何在提升品质的同时降低生产成本,将是未来面板厂商的主要课题,各类解决方案中包括了工艺、材料、良品率、设备使用率、设备自动化等。深天马总工程师李曙新强调,为了完善TFT-LCD产业链,我们需要加强上游原材料技术和产品的开发,实现本地化供应;另外在设备的研发方面我们仍然是非常缺乏的,这对设备的技术改造产生一定的制约。

  彩色滤光片行业的发展始终是随着TFT-LCD的发展而发展,CF是TFT-LCD的重要部件之一,没有CF随着TFT-LCD一代一代的发展就不可能有现在TFT-LCD的发展。随着TFT-LCD面板尺寸不断地扩大,CF产业也正在发生着变化和整合,由过去以CF专业厂商主要提供CF产品逐步向TFT-LCD自制(内部制造)为主的方向发展。同时CF技术也在近几年得到了迅速的发展,特别在大尺寸工艺技术和满足电视用方面取得很大进展,如光利用率、透过率、饱和度等。

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