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彩色濾光片全年將持續供不應求

(2004/04/12 由元大投顧－吳宛芳提供)

研究標的:

結論與建議

整體而言，TFT景氣今年仍是相對穩健，上游零組件供給明顯較緊的則為玻璃基板及彩色濾光片，而彩色濾光片產品價格也在去年下半年確實調漲，一反過去零組件價格長期走跌的趨勢，展望後續，今年彩色濾光片仍將是持續供不應求，3月是觀察重點，全年來看，產品價格至少持穩，廠商獲利將較去年大幅成長，個股建議則以每股獲利能力較佳的和鑫為首選，研究員預估和鑫今年EPS將有3元以上實力，投資建議為買進。

一、前言

自去年4Q以來，TFT部份原材料供應配合已有明顯吃緊現象，甚至面板廠也公開表示今年玻璃基板的供應將愈來愈嚴重，短缺將超過一年以上，而彩色濾光片也因世代搭配問題將會短缺一整年，而實際情況是否真如此，在此，投顧將針對近期缺貨最明顯且國內廠商有進行投資的彩色濾光片產業進行說明，且由於市場最為關注的是國內面板廠在關鍵零組件新世代的投資方面，已有跨入彩色濾光片in house，此是否影響國內彩色濾光片廠商未來發展，也將是我們的說明重點。

二、彩色濾光片為LCD彩色化之必備元件

TFT LCD面板之所以能夠產生色彩的變化，主要是來自彩色濾光片(Color Filter; CF);所謂液晶面板是透過驅動IC的電壓改變，使液晶分子排排站立或呈扭轉狀，形成閘門來選擇背光源光線穿透與否，因而產生畫面，此時所呈現的畫面只有黑、白兩色，另外，還需透過彩色濾光片的紅(R)、綠(G)、藍(B)三種彩色層提供色相，形成彩色顯示畫面。

彩色濾光片製造方法包括染色法、顏料分散法、印刷法、電鍍法、噴墨法等，其中顏料分散法由於在顏色特性、品質、可靠度等方面均佔有優勢，因此成為目前彩色濾光片之主流製作方式，而所謂顏料分散法之彩色濾光片製造工程，包括黑色矩陣工程、RGB工程、後工程、出貨工程，首先在黑色矩陣工程，是先在無鹼之硼玻璃基板上以濺鍍形成氧化鉻/鉻之低反射二層膜，作為基板使用，此低反射二層膜即稱為Metal Black，然後，再將Metal Black側之正型光阻以旋轉塗佈(Spin Coating)，再經由黑色矩陣的光罩圖案，照射紫外線並加以曝光、光阻顯影後，將Metal Black蝕刻，形成黑色矩陣(BM)圖案，之後，在黑色矩陣之圖案形成後，接著再到RGB工程，所謂RGB工程就是在開口部形成R、G、B三色圖案的工程，首先將著色為R的彩色光阻以Spin塗裝，經由R用圖案光罩，照射紫外線並曝光，再使用鹼性系顯影劑將未曝光部份去除，形成第一顏色用的R圖案，再施於攝氏200度以上的後烤(Post Coating)，使圖案具有耐藥性，接著以形成R圖案相同的工程重複在G及B上，各圖案之間均有黑色矩陣加以隔開，此功能是為增加顯示時之對比度及避免雜色光產生，接著，在後工程方面，是形成TFT Array基板之相對電極的ITO透明電極層，即為彩色濾光片，最後，出貨工程即為最後檢查及捆包。

彩色濾光片製程技術關鍵須注意的是RGB三色間的段差，段差會影響到液晶表現，段差如過大則顯示會有斷層產生，另外，RGB工程為高溫製程，因此原材料選擇須有耐藥性不會發生衰退，再則BM主要為隔絕RGB三顏色，為提高顏色對比的關鍵，且BM一般均要求低反射，反射愈低愈好，色彩表現也會愈好。

三、彩色濾光片在新世代生產線及TV用產品所面臨的轉折

在TFT LCD面板製作過程中，就是將一片彩色濾光片和一片有主動矩陣的玻璃基板勘合，中間灌入液晶後兩邊貼上偏光板，再加上驅動電路及框架等過程，也就是一片LCD面板即須搭配一片彩色濾光片，也因該產業必須隨著TFT LCD廠商不斷進行新世代設備投資，相較於其他關鍵零組件產業較屬於資本密集產業，且在新世代生產線之基板規格尺寸大幅成長以及新應用面-TV下，彩色濾光片產業的技術門檻也是不斷地加高。

圖一、彩色濾光片構造簡圖

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資料來源：和鑫光電

因應TFT面板廠新世代生產線的面績不斷地擴大，彩色濾光片產業發展也同樣地面臨到玻璃基板尺寸擴大的問題，首先是在G5之後的搬運過程，由於G5的運送機台重量已是G4的1.7倍，次世代更是G4的3倍以上，機台重量加大，搬運方式也將有變化，其次是製程方式，由於基板面積擴大，新世代生產線的光阻塗佈方式將是重要考量，目前主流的顏料分散法使用的是旋轉塗佈spin coating，據奇美法說會上表示有近九成的光阻將被甩掉，材料利用率非常低，成本高，雖然在顏料分散法也可以使用減少原材料使用量的噴嘴式塗佈方式，但其效果有限，因此彩色濾光片的新一代製程技術有spin-less、in-jet等，其中spin-less是目前奇美的五代廠採用的，是在旋轉塗佈前先洗邊，光阻材料甩掉的比例會低點，至於in-jet噴墨式則是類似噴墨印表機的原理，以精密定位的噴頭將彩色墨水噴入彩色濾光片的畫素區內，形成彩色層，其優點是可大幅減少光阻劑的使用量，和傳統的旋轉塗佈技術比較，光阻劑的使用量可減少七成，且光阻利用率可達九成，但其技術困難處在於難以確保整塊基板膜層的厚度均一性，目前面板廠有三星在去年年中已開始採用，且在這種製程方式裏，包括紅色、綠色、藍色甚至連BM都是由噴墨式塗佈設備形成，也因此真空成膜設備所採用的不是Cr BM而是可塗佈的樹脂BM，甚至於根據和鑫說法，傳統製程的G6設備投資金額約140億元，但如採用噴墨式機台則可降低至80-90億元，因減少紅、綠、藍三道彩色層的黃光製程，設備減少，投資金額降低，只是要注意的是噴墨式如上所述之平坦度不高，但據了解平坦度要求較高的產品是NB用或LCD M用，而G6以後生產線規劃多是供TV用，也因此噴墨式發展較令人青睞。

表一、LCD世代搬送系統的變遷

	第4代	第5代	次世代
自動化機種	AGV+Stock+AGV	AGV+Stock+AGV	In-line flow&枚葉縱型全自動搬送裝置
基板尺寸	680*880mm	1100*1200mm	1400*1600mm
Cassette重量	60kg	100kg	200kg以上
搬送方式	Cassette	Smart Unit	枚葉縱型搬送

資料來源：和鑫光電

除了玻璃基板擴大所衍生的問題外，據我們觀察TFT在應用市場方面也有朝消費性的TV用發展趨勢，TV用面板所須畫質又更高、色彩飽和度也更好、動畫反應速度更快等，其中在高畫質方面，彩色濾光片技術須朝顏料光阻超微細高濃度發展以達更高色純度，至於高輝度方面，則要將BM線寬縮小，線距精度提昇，以達高開口率，但如何將BM做到夠細，又不能使OD值(反射)產生變化為其技術須克服之處，另外，在色彩飽和度方面，不同產品應用所要求的色彩再現範圍NTSC比是不一樣的，比率愈高代表色彩顯示愈高，NB要求45%、監視器要求60%，TV要求至少70%，甚至最好在80%以上，目前一般NTSC比可達到約60-65%，凸版印刷可做到近90%，DNP則是略低於凸版印刷，另外，在廣視角方面，則須開發IPS、MVA搭配用之CF，一般面板是上下加電壓，但IPS廣視角則為橫向加電壓、MVA則是垂直配向，因此IPS、MVA搭配用之CF做法也不一樣，再則IPS、MVA用CF的製程多兩道光罩，良率會降低，成本高於一般CF約15%。

表二、各主要世代之CF資本資出費用比較

	第4.5代	第5代	第6代
建築物	4億元	7.75億元	11億元
公用設施	4億元	7.75億元	12億元
生產設備	32億元	60億元	80億元
合計	40億元	75.5億元	103億元
生產效率	1	2	4

資料來源：和鑫光電

四、全球彩色濾光片產業供需(含in house)

面板廠的彩色濾光片與ITO玻璃貼合製程一般可分為『大片貼合』及『小片貼合』，過去在三代廠前多採用『小片貼合』，國內面板廠中的友達及彩晶即是此方式，而在四代廠之後甚至是目前的五代廠，面板廠製程技術多為『大片貼合』，不過，無論採用何種方式，一片面板產出均需搭配一片彩色濾光片，也因此我們根據DisplaySearch03/4Q資料裏的CF及TFT產能換算出全球產能情況，由表三可知，去年下半年至今年上半年彩色濾光片均將處於短缺現象，直至今年下半年方有機會舒緩些，不過，由於此數據是假設在百分百對應的情況下，但實際上一般彩色濾光片生產線良率多低於TFT生產線，甚至於新世代生產線的良率提升也是大幅落後於TFT，因此若加計良率以及換線因素，甚至於考量其重要戰略物資-玻璃基板的供給(玻璃基板佔其材料成本比46%)，根據PIDA04/1資料預估全球玻璃基板今年2Q至年底前的短缺缺口將不斷地擴大，在此之下，我們認為今年除非TFT需求大幅反轉，否則全年彩色濾光片產能都將持續供不應求的狀態。

表三、全球TFT與CF產能情況 單位：仟片/月

		03/3Q	03/4Q	04/1Q	04/2Q	04/3Q	04/4Q	05/1Q	05/2Q	05/3Q
G3/G3.5	Japan TFT	503	505	510	517	511	503	506	512	512
	Japan CF	581	581	581	581	581	581	581	581	581
	Korea TFT	377	377	377	377	377	377	377	377	377
	Korea CF	210	210	210	210	210	210	210	210	210
	Taiwan TFT	670	668	671	680	685	690	690	690	695
	Taiwan CF	365	385	405	405	405	405	405	405	405
	Total TFT	1550	1550	1558	1574	1573	1570	1573	1579	1584
	Total CF	1156	1176	1196	1196	1196	1196	1196	1196	1196
	S/D	-25.4%	-24.1%	-23.2%	-24.0%	-24.0%	-23.8%	-24.0%	-24.3%	-24.5%
G4	Japan TFT	81	95	111	116	121	129	140	149	156
	Japan CF	185	185	185	185	185	185	185	185	185
	Korea TFT	95	95	95	95	95	95	95	95	95
	Korea CF	70	70	70	70	70	70	70	70	70
	Taiwan TFT	50	65	73	75	77	78	83	88	90
	Taiwan CF	145	145	145	145	145	155	175	195	205
	Total TFT	226	255	279	286	293	302	318	332	341
	Total CF	400	400	400	400	400	410	430	450	460
	S/D	77.0%	56.9%	43.4%	39.9%	36.5%	35.8%	35.2%	35.5%	34.9%
G5	Japan TFT	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	Japan CF	0	0	0	20	40	46.7	65	80	80
	Korea TFT	192	228	257	277	301	317	325	325	325
	Korea CF	230	245	270	295	315	330	330	330	330
	Taiwan TFT	42	86	152	202	248	313	378	421	453
	Taiwan CF	30	70.6	126.7	195	270	320	365	400	440
	China TFT	0	0	0	0	0	12	34	58	83
	China CF	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	Total TFT	234	314	409	479	549	642	737	804	861
	Total CF	260	315.6	396.7	510	625	696.7	760	810	850
	S/D	11.1%	0.5%	-3.0%	6.5%	13.8%	8.5%	3.1%	0.7%	-1.3%
G6	Japan TFT		0	7	22	32	40	43	45	45
	Japan CF		0	15	35	45	50	50	50	50
	Korea TFT		0	0	0	0	11	28	48	69
	Korea CF		0	0	0	0	25	50	90	115
	Taiwan TFT		0	0	0	0	0	0	18	39
	Taiwan CF		0	0	0	0	0	0	0	9
	Total TFT		0	7	22	32	51	71	111	153
	Total CF		0	15	35	45	75	100	140	174
	S/D			114.3%	59.1%	40.6%	47.1%	40.8%	26.1%	13.7%
G3-G4	S/D	-12.4%	-12.7%	-13.1%	-14.2%	-14.5%	-14.2%	-14.0%	-13.9%	-14.0%
G3-G5	S/D	-6.5%	-12.3%	-14.1%	-4.7%	4.6%	2.6%	-3.0%	-6.5%	-11.9%
G3-G6	S/D	-6.5%	-12.3%	-12.3%	-1.9%	7.4%	7.7%	3.1%	-0.5%	-7.5%

資料來源：DisplaySearch03/4Q、元大京華投顧整理

附註：G5/G6產能以4倍於G3/G4換算

圖二、全球玻璃基板的供需情形

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資料來源：PIDA2004/1

以供需對照至CF價格來看，15吋CF價格已在去年下半年首次調高售價，打破TFT相關零組件價格長期看跌趨勢，售價已由低檔的25美元逐步調高至目前的29美元，現據了解，2Q目標調幅仍有3-5%，3月將是觀察重點，研究員認為至少就現行的零組件供應來看，CF產品至少是今年國內TFT上游產業中較為安全，價格持穩較無疑慮的。

圖三、15吋的CF與TFT價格變動

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資料來源：元大京華投顧整理

五、彩色濾光片外購市場不悲觀

一般彩色濾光片廠可區分為二種：其一為專業製造廠商，生產產品主要外售給LCD廠用，稱為「外售型」CF廠，其二為自給自足型，其所生產之產品是提供給自家LCD廠使用，稱為「內製型」CF廠，目前全球專業外售型CF廠包括凸版印刷、大日本印刷、東麗、STI、ACTI以及國內的和鑫光電、展茂光電、劍度科技、台灣凸版等，至於LCD廠含內製型CF廠為Sharp、Toshiba、Hitachi、Torisan、LG Philips、Samsung以及國內的奇美電子；一般面板廠自製彩色濾光片多為成本考量，標準型規格產品需求量大時採自製較具經濟效益，至於少量多樣之產品則偏向由專業彩色濾光片廠商供應，也因此即使面板廠含內製型CF廠仍會有二、三成左右的彩色濾光片需求量採取外購，過去國內面板廠中僅奇美電子含內製型CF廠，其餘四家均採外購方式，但在五代廠之後由於彩色濾光片同樣具有面積放大、不利運送的問題，再以五代線各家的基板尺寸及規劃均有其策略考量，也因此國內面板廠在五代廠之後對於彩色濾光片已開始採取內製in house方式，市場對此多半解讀成將排擠到外售型CF廠商的商機。

對此，研究員認為言之過早，首先，就南韓、日本面板廠商來看，南韓三星在三代廠時即已開始採取in house生產方式，但以其五代廠規劃來看，雖然也有採取CF in house生產方式，但搭配產能比率卻不到五成，且其五代廠採取與彩色濾光片廠STI以by plant就近TFT廠房附近設置彩色濾光片生產線，就此動作來看，應是代表著某種意義，至於在日本Sharp方面，雖然Sharp在G3.5有以in house方式生產彩色濾光片，但其實絕大部份仍是向凸版印刷採購，且觀察Sharp所使用的彩色濾光片幾乎都是由凸版印刷來研發，此亦代表著面板廠與專業供應商同步並存的型態。

其次，目前全球彩色濾光片外購廠商的前二大分別是凸版印刷43%及DNP大日本印刷31%。該兩大CF廠均在去年底今年初不約而同地宣佈其在CF的產能擴充計劃，規模均是目前產能的倍數，其中凸版印刷在去年4Q計劃將在台灣再投資300億日圓，用以提升原有的五代廠月產能規模，由原本的65萬片(以14.1吋算)提升至130萬片，以及在台灣興建六代CF生產線，預計2005年7月投產，至於DNP則於今年初宣佈將再投資250億日圓擴充第二條五代CF生產線，預計今年底進入量產(原先投資的第一條G5將在今年3月量產)。由於日商的投資動作較為保守，且以此兩大廠宣佈投資的規模均是倍數來看，至少代表著某種程度的看好彩色濾光片產業的外購市場發展。

表五、國際主要面板廠之CF與TFT產能搭配

CF月產能

TFT月產能

搭配率

LG Philips

590*670mm 80K

680*880mm 70K

1000*1200mm 60K

1100*1250mm 60K

590*670mm 90K

680*880mm 90K

1000*1200mm 65K

1100*1250mm 60K

89%

78%

92%

100%

Samsung

600*720mm 60K

730*920mm 70K

1100*1300mm 70K

600*720mm 90K

730*920mm 95K

1100*1250mm 100K

1100*1300mm 100K

67%

74%

0%

70%

Sharp

680*880mm 50K

550*650mm 51K

620*750mm 15K

680*880mm 50K

680*880mm 58K

730*920mm 60K

1500*1800mm 45K

0%

0%

100%

0%

0%

0%

資料來源：DisplaySearch03/4Q、元大京華投顧整理

六、國內彩色濾光片廠商概況

目前國內彩色濾光片生產的廠商包括和鑫、展茂、劍度及日商凸版轉投資的台灣凸版國際彩光與南鑫光電等五家，其中和鑫光電為國內最早進入量產之彩色濾光片廠商，技轉自日商DNP，目前和鑫擁有兩條生產線，Fab1的基板尺寸為680*880mm or 730*920mm，目前產能滿載，後續在新產能G4.5明年2Q量產前，公司計劃FedⅡ投片量將再增加5k以及藉由雷射回補機台以改善良率提升5k產能，只不過此新機台裝機時間由3月延至6、7月預計下半年才會有新產能開出，在此之前，公司2Q計劃藉由提售價及調整產器組合以提升營收及獲利，至於其轉投資南鑫光電，南鑫光電總投資金額80多億元，基板尺寸1200*1300mm，最大月產能規劃75K，其中3萬片將供應彩晶所需，其餘產能外售，該生產線預計今年1Q試產，3Q達最大投片量，南鑫現單月虧損約5百萬至1 千萬元間，和鑫持股66%，只要今年南鑫光電認列虧損在9億元內，則和鑫今年全年EPS將挑戰3元以上，假設損平，則全年獲利將在3.5元以上。

另外，在「凸版」陣營方面，展茂目前各有一條G3.5及G4，月產能各70K，其中G4已自去年7月開始發揮量產效應，去年底達最大月產能，該公司自去年3Q開始轉虧為盈，去年4Q呈現小賺，今年1月營收6.86億元，較去年12月成長14%，元月份不論營收或出貨量均續創歷史新高，據公司表示去年12月單月毛利率24%，今年1Q毛利率及獲利將較去年4Q成長，研究員預估其今年EPS1.99元，至於在日商凸版與展茂合作投資之台灣凸版國際彩光方面，目前該公司擁有二條生產線，其中G4，基板尺寸730*920mm，已於02年2Q正式量產，月產能規劃75K，另一條G5生產線，基板尺寸1100*1300mm，最大月產能規劃80K，預計2Q單月投片量70K，3Q達最大。

至於在劍度方面，目前擁有一條G3.5，基板尺寸620*750mm，月投片量為60K，另一條G4.5，基板尺寸730*920mm(面積剛好是友達六代廠的四分之一)，月產能規劃60K，預計今年4Q量產，去年12月底友達正式取得劍度28%股權，持有劍度董事會五董三監中的三董一監席次，顯示劍度後續在友達主導下，其在國內彩色濾光片市場將持續佔有一席位子。

整體而言，去年底和鑫光電仍居於國內彩色濾光片本土供應廠商之首，惟觀察展茂及國際彩光之「凸版」陣營，產能擴充急起直追，今年第一季已可挑戰『和鑫陣營』在本土的供應龍頭地位，惟以獲利能力來看，和鑫不僅具有原本的成本優勢，且其去年下半年已開始在量產產品上採用其自行研發的顏料光阻(為彩色濾光片關鍵零組件，佔材料成本比26%)，未來其在關鍵材料的掌握度將更高，再以股本相較，和鑫目前股本61.29億元，低於展茂的88億元，今年每股獲利已有上看3元的能力，對於該股仍是建議買進。

表六、國內三家彩色濾光片廠2003年逐月營收淨額 單位：仟元

月份

和鑫SINTEK

展茂AMTC

劍度CANDO

1

429,601

263,805

190,731

2

488,161

205,763

111,194

3

509,207

238,141

209,897

4

442,477

186,636

183,580

5

560,460

222,454

221,038

6

553,066

218,636

209,309

7

550,999

368,293

225,776

8

593,597

461,698

211,740

9

809,889

468,363

264,910

10

518,080

567,604

186,226

11

763,657

578,248

118,316

12

684,000

599,396

214,987

合計

6,903,194

4,379,037

2,347,704

資料來源：股市觀測站

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