TFT成本构成.doc

TFT-LCD零组件产业投资研究部：陈奇贤日期：90年06月07日一、TFT-LCD成本结构与材料商机TFT-LCD生产线之投资金额动辄上百亿，但以每片TFT-LCD之成本而言，材料成本仍占最大比例，以15”面板为例，材料成本约占生产成本的62%。其中之零组件依成本比重大小，分别为彩色滤光片、驱动IC、背光模块与偏光板。至于玻璃基板(Glass Substrate)虽然所占之成本比例不高，但却是影响整体产品性能的重要零组件之一，包括LCD之分辨率、透光度、重量、视角及耐用度均与玻璃基板之质量息息相关，亦是不可或缺之材料。依Display Search之数据，2000年TFT-LCD零组件之市场需求为72.1亿美元，预估2001年TFT-LCD零组件市场商机将达97.4亿美元，较2000年成长35%，由于面板价格下跌幅度超过零组件，预估2001年零组件占面板市场规模之比例将由43%提升至57%。就中长期角度而言，TFT-LCD零组件之需求有赖中下游产业之蓬勃发展， Display Search预估20002005年TFT-LCD零组件需求之复合成长率为23.9%，其成长性与TFT-LCD面板呈同步发展。二、彩色滤光片(Color Filter)彩色滤光片是液晶显示器关键零组件中成本最高者，在TFT-LCD面板的材料成本结构中，彩色滤光片约占所有材料成本的26左右。彩色滤光片之作用在于利用滤光之方式产生红(R)、绿(G) 、蓝(B)三原色，再将三原色以不同比例混合而产生各种色彩，使LCD显现彩色。全球彩色滤光市场具有独占性，目前彩色滤光片主要供应为日本厂商，除供给日系厂商本身所需外，大多厂商皆以外销为主，同时随着韩、台TFT面板厂商产量增加，未来对外销售的比例将越来越高。根据Electronic Journal统计2000年各厂商在TFT用彩色滤光片的占有率，最高为日本凸版印刷(Toppan)达47.8%，其次是大日本印刷占18.2%，日商东丽(TORAY)占16.5%，ACTI、三菱化学及旭硝子合并的新公司则占6.6%，新STI则占5.9%，前五大日本厂商市占率达95%，其他5%则为韩国及台湾等厂商。国内虽然已有厂商开始供应彩色滤光片，但产能不大，以TFT面板长期的需求来看，未来12年彩色滤光片市场将以凸板印刷、大日本印刷及东丽为主要供应厂商，预计仍占有70%以上的市场。在国内TFT LCD面板厂商量产稳定后，彩色滤光片业者也直接投入第3代或第3.5代设备，目前更以投入第4代生产线的建置，已投产或有具体行动者包括奇美电子、和桐集团下的和鑫光电、剑度公司、展茂光电等，目前尚在评估中计有华新丽华、大同集团等，其中除奇美由于投入彩色滤光片生产(自用为主)由来已久，技术为自行研发之外，其他厂商皆是向日本技术移转，和鑫光电自日本IBM及大日本印刷引进技术、剑度与日本STI技术合作，展茂自凸版印刷(Toppan)技转。虽然国内彩色滤光片产能陆续开出，但仍无法跟上TFT-LCD产能扩充之脚步，工研院预估2001年国内彩色滤光片自给率为40%，2003年自给率可提升至60%。厂商技术来源基板尺寸(mm)量产时间月产能下游客户奇美自有技术370*470(STN)1999/Q235K目前以内制自用为主620*7501999/Q450K680*8802001/Q350K和鑫日本IBM550*6502000/Q325K瀚宇彩晶友达光电大日本印刷(DNP)620*7502001/Q260K680*8802002/Q280K剑度STI620*7502001/Q240K瀚宇彩晶友达光电730*9202001/Q450K展茂凸版印刷650*7502001/Q380K广辉数据源：工研院IEK，IT IS计划三、玻璃基板(Glass Substrate)由LCD之生产过程来看，构成一LCD完整面板结构需要两片玻璃基板分别作为Array底层玻璃基板及相对应的彩色滤光片之底板使用，因此玻璃基板厂商的供货对象，包括面板制造厂商及彩色滤光片制造厂商。应用于TFT-LCD上之无碱玻璃市场，因日、韩、台面板制造厂产能大幅开出，加上目前全球仅有四家供货商，市场呈现寡占现象，因此1999年至2000年间曾出现短缺现象。此外尽管过去一年面板价格呈现大幅下滑的状况，相关零组件亦多少受到面板制造之成本压缩而跟随价格下滑，但玻璃基板之市场价格却能呈现相对稳定的状态。目前全球主要供应LCD用玻璃基板的厂商为：康宁、旭硝子、日本电气硝子及日本板硝子，其市场占有率总合超过90%，形成一高度寡占市场现状。而主要生产基地则是集中于美、日、韩三地，因此国内厂商仍需完全仰赖进口以满足对于玻璃基板之需求。 而随着国内投资发展LCD相关产品生产制造的厂商数目与规模不断扩增，因此目前已有多家厂商开始投入TFT-LCD玻璃基板的生产。此外包括台湾康宁、旭硝子、日本板硝子等世界大厂，透过直接投资设厂方式在国内设置生产线，初期仍以后段加工生产线为主，后续将陆续扩增全段制程。厂商月产能量产时间技术来源备注台湾康宁 300K 2001/4Corning后段加工台湾科技玻璃 150K 2002/3QNHT后段加工发殷科技 140K 2001年底旭硝子后段加工碧悠国际 150K 2002/2Q美、日、德全制程巨晶科技 180K 2002自有技术全制程中晶光电 - -E-glass Platinum全制程四、背光模块(Backlight)由于LCD本身是非发光性的显示设备，必须藉助背光源才能达到显示效果，因此背光源性能的好坏将直接影响LCD的显示质量。而背光板约占TFT LCD面板材料成本约16%，是整个TFT LCD面板相当重要的零组件。背光板主要由光源(包括冷阴极荧光管CCFL、发光二极管LED等)、光学膜、反射板、导光板、扩散板(12片)、及棱镜板(12片)、外框等组件组装而成，其中光学膜与导光板为背光模块中最主要的技术与成本所在，以15吋背光模块为例，光学膜占成本结构约37%、导光板占17%；由于背光模块主要之光学设计与辉度、均细度等皆控制在导光板的设计与制造，因此导光板的设计及制造非常重要。目前主要上游原材料，包括CCFL、反射板、扩散膜、錂镜片等皆为进口材料，大部分掌握在日本厂商手中，国内并无厂商生产或国内生产产品尚未成熟，因此全球背光模块市场目前70%以上仍掌握在日本厂商手中，以Stanley电气、日立ED、茶谷、油化电子为主要制造供货商。目前台湾已投入背光模块厂商包括：中强光电、瑞仪、辅祥、大亿、元津、华新丽华、华荣电缆等，其他如胜光(EL)、汉光(EL)、铼德(EL)、光磊(LED)、亿光(LED)、国联(LED)、威力盟(冷阴极管)皆主要以生产背光源为主。中强光电生产背光板历史较为悠久，在导光板上的开发经验丰富，是台湾背光板模块供应之主要厂商；而瑞仪由于拥有很强射出成型的关键技术以及多年在中小尺寸背光板生产领域的经验，未来成长颇为看好，目前也已出货给奇美、华映、瀚宇彩晶等面板厂；此外大亿科技由于其合作之日本母公司Stanley在日本市占率第一，加上本身定位在从设计、开发、生产到销售一贯化的背光板厂商，未来发展相当具有潜力。至于其他计划跨入背光模块厂商如康骏、优技、云光、精工美术、定莹等目前尚无明显发展成果。由于台湾厂商具有背光板光学与机构设计的能力，加上组装作业制程较日韩具有成本优势，因此背光板是相当容易本土化的零组件，台湾投入厂商长期前景相当看好；但相对来说，背光板产业进入障碍不高，技术门坎较其他相关零组件低许多，因此在生产技术、良率、制程改善的突破及量产经济规模(以降低生产成本)，皆为跨入厂商所需面对的重要课题，未来在LCD监视器及笔记本电脑发展皆看好下，势必会有更多厂商投入背光板的生产，因此除成本的控制外，导光板为整个背光核心技术之所在，如何开发成熟的导光技术及量产能力，更是决定厂商胜出的关键。厂商名称技术来源月产能导光板生产主要股东中强光电自有技术300Kl大亿科技Stanley300Kl慧炬光电日本Denyoo400Kl华新丽华福华电子茶谷360Kl大同瑞仪光电自有技术100Kl韩泰山合作辅祥实叶自有技术300Kl寰宇光电富士通化成300Kl华荣电缆盛美光电日立330Kl和立联合日本IMEMS400K大安国际日本200Kl奈普光电日本120Kl铼德、凌阳数据源：工研院IEK，IT IS计划，2000/11五、偏光板(Polarizer)偏光片为一选择性让特定方向的光通过的光学材料，在于控制特定光波的偏振方向，使光通过或遮蔽，并提供必要的显示特性。由于液晶本身不具使光通过、遮蔽的控制功能，需藉助偏光片来达成相关功能，在液晶显示器的质量要求愈来愈高之下，偏光板未来发展目标是在维持高偏亮度下，增加光的透光率。目前技术偏亮度与透光率均已达到发展上限，因此低反射表面处理、低价化的低反射面板与光学补偿膜的复合技术，将成为未来发展的主要课题。目前全球偏片主要生产大厂仍为日商，其中有55%约为日东电工(Nitto Denko)所掌握，其次为三立(Sanritz)、住友化工、Polatechno，约合占40%，再来则为韩国的A-Chem、LG化学厂商，由于A-Chem产量不大，而LG化学于2000年第2季才开始量产偏光板，因此二者市占率约合占5%；台湾厂商目前则有力特、协臻、激态等厂商投入，但仅力特和协臻量产而已，协臻和力特目前皆以供应TN/STN LCD用偏光板为主，而力特TFT用偏光板仅供应后段加工部分，因此市占率约合占2%；而台湾目前仍以台湾日东电工产能最大，约占台湾厂商总产能50%以上，其次为楠梓印刷及泛纳克，日商在台设厂皆以TFT用偏光板后段加工制程为主，至于力特及协臻，皆将于今年增加产能，并开始增产TFT用偏光板。此外，在大陆方面，所有投资的偏光板厂商均以生产TN/STN LCD偏光板为主，主要以供应大陆台商，应不会和台湾投入厂商发生激烈竞争的局面。厂商名称产能技术伙伴产品量产时程台湾日东电工90万片/月(14.1”)180万片(后段加工)日东电工TFT2000/042000/4Q楠梓印刷180万片(后段加工)住友化学TN/STN/TFT力特光电30万 70万m2/月三立(日本)TN/STNTFT(后段加工)1999/072001协臻光电8万m2/月(一厂)35万m2(二厂)技术：Arlite设备：InokinTN/STNTFT2000/062002/3Q台肥6万m2/月MDSTFT暂缓激态科技15万m2/月KokamTN/TFT2001/4Q数据源：工研院IEK，IT IS计划，2000/11由于跨入技术门坎的问题，国内厂商不易投入，目前偏光板之上由关键零组件如TAC及PVA薄膜皆掌握在日商手中，由Fuji Film、Kodak以及Konica供应，其中Fuji Film又以90%的占有率独占市场。而在目前偏光板厂商产能皆大幅开出之后，上游TAC薄膜的需求也将急遽增加，目前此3家厂商皆已开始扩增产能，期望于2001年第2季开始反转自2000年开始供不应求的情形。扩厂后估计Fuji Film产能将可达到7,500万平方公尺，仍将供应70%以上TAC薄膜的市场需求，而Konica预计2001年底将年产量扩充至6,000万平方公尺，市占率可望提升至20%至30%。在偏光板上游原材料的部分，未来仍将是Fuji Film以及Konica独大的局面。六、驱动芯片(Driver IC)一般而言，驱动IC的产品功能设计随着不同的LCD应用产品而有所差异，应用于TFT-LCD之驱动IC一般可区分成源极IC(Source IC)与门极IC(Gate IC)，分别位于面板的横向(X轴)与纵向(Y轴)，以矩阵驱动方式进行数据输入与施予各像素不同电压值以完成色彩阶调控制，产生彩色显像功能。去年初以来由于移动电话市场快速成长，造成在驱动IC上的大量需求，使得原本规划供应给TFT-LCD面板厂商之驱动IC供应量受到排挤效应，再加上德州仪器因生产驱动IC之上游材料供应不足，进一步造成扩产计划的延宕，使得市场上缺货声四起，尤其以刚步入量产的国内厂商受影响程度最大。然随着全球景气下滑，PC产业需求不如预期，上游晶圆产能充分供应，使TFT-LCD驱动芯片呈现供过于求，整套芯片价格由去年3640美元下跌至30美元，跌幅至少在20%以上。由于Panel价格跌破变动成本，加上需求持续成长，近期面板价格已有落底迹象，相信有助于驱动IC价格止跌回稳。2000年国内TFT-LCD整体出货量约440万片，今年以各厂商预估之出货数字推估，出货量将成长至1,000万片以上，以每片TFT-LCD需用11颗驱动IC计算，国内驱动IC市场商机即达100亿以上，并已吸引本土IC设计公司、晶圆代工厂竞相投入，其中以联电集团与华新丽华集团动作最受瞩目。由于联电擅长处理高压制程，配合旗下联咏的IC设计，目前已将6吋厂部份产能挪为TFT LCD驱动IC生产之用，专供生产联友所需之驱动IC。而华新丽华旗下的华邦电子则是购并美商凌云科技(Cirrus Logic)LCD驱动IC部门，并取得美商Vivid Semiconductor的驱动IC及控制 IC产品与技术移转合约。目前华邦之LCD 驱动 IC已由韩国现代电子代工，并已完成验证，未来将进一步利用自有6吋晶圆厂进行量产，而主要受惠者将会是同为集团旗下的瀚宇彩晶。而另一个亦备受瞩目的集团组合便是结合茂硅、南茂与日商夏普的供应组合，而由于夏普与广达集团在面板制造上的技术移转合作关系，因此广辉电子也将成为其主要驱动IC供货对象。七、结论随着国内TFT-LCD面板生产厂商的产能大