TFT-LCD零組件產業之評析

TFT-LCD成本結構與材料商機

TFT-LCD生產線之投資金額動輒上百億，但以每片TFT-LCD之成本而言，材料成本仍佔最大比例，以15”面板為例，材料成本約佔生產成本的62%。其中之零組件依成本比重大小，分別為彩色濾光片、驅動IC、背光模組與偏光板。至於玻璃基板(Glass Substrate)雖然所佔之成本比例不高，但卻是影響整體產品性能的重要零組件之一，包括LCD之解析度、透光度、重量、視角及耐用度均與玻璃基板之品質息息相關，亦是不可或缺之材料。

依Display Search之資料，2000年TFT-LCD零組件之市場需求為72.1億美元，預估2001年TFT-LCD零組件市場商機將達97.4億美元，較2000年成長35%，由於面板價格下跌幅度超過零組件，預估2001年零組件佔面板市場規模之比例將由43%提升至57%。就中長期角度而言，TFT-LCD零組件之需求有賴中下游產業之蓬勃發展， Display Search預估2000~2005年TFT-LCD零組件需求之複合成長率為23.9%，其成長性與TFT-LCD面板呈同步發展。

彩色濾光片(Color Filter)

彩色濾光片是液晶顯示器關鍵零組件中成本最高者，在TFT-LCD面板的材料成本結構中，彩色濾光片約佔所有材料成本的26％左右。彩色濾光片之作用在於利用濾光之方式產生紅(R)、綠(G) 、藍(B)三原色，再將三原色以不同比例混合而產生各種色彩，使LCD顯現彩色。

全球彩色濾光市場具有獨占性，目前彩色濾光片主要供應為日本廠商，除供給日系廠商本身所需外，大多廠商皆以外銷為主，同時隨著韓、台TFT面板廠商產量增加，未來對外銷售的比例將越來越高。根據Electronic Journal統計2000年各廠商在TFT用彩色濾光片的佔有率，最高為日本凸版印刷(Toppan)達47.8%，其次是大日本印刷佔18.2%，日商東麗(TORAY)佔16.5%，ACTI、三菱化學及旭硝子合併的新公司則佔6.6%，新STI則佔5.9%，前五大日本廠商市佔率達95%，其他5%則為韓國及台灣等廠商。國內雖然已有廠商開始供應彩色濾光片，但產能不大，以TFT面板長期的需求來看，未來1~2年彩色濾光片市場將以凸板印刷、大日本印刷及東麗為主要供應廠商，預計仍佔有70%以上的市場。

在國內TFT LCD面板廠商量產穩定後，彩色濾光片業者也直接投入第3代或第3.5代設備，目前更以投入第4代生產線的建置，已投產或有具體行動者包括奇美電子、和桐集團下的和鑫光電、劍度公司、展茂光電等，目前尚在評估中計有華新麗華、大同集團等，其中除奇美由於投入彩色濾光片生產(自用為主)由來已久，技術為自行研發之外，其他廠商皆是向日本技術移轉，和鑫光電自日本IBM及大日本印刷引進技術、劍度與日本STI技術合作，展茂自凸版印刷(Toppan)技轉。雖然國內彩色濾光片產能陸續開出，但仍無法跟上TFT-LCD產能擴充之腳步，工研院預估2001年國內彩色濾光片自給率為40%，2003年自給率可提升至60%。

玻璃基板(Glass Substrate)

由LCD之生產過程來看，構成一LCD完整面板結構需要兩片玻璃基板分別作為Array底層玻璃基板及相對應的彩色濾光片之底板使用，因此玻璃基板廠商的供貨對象，包括面板製造廠商及彩色濾光片製造廠商。

應用於TFT-LCD上之無鹼玻璃市場，因日、韓、台面板製造廠產能大幅開出，加上目前全球僅有四家供應商，市場呈現寡占現象，因此1999年至2000年間曾出現短缺現象。此外儘管過去一年面板價格呈現大幅下滑的狀況，相關零組件亦多少受到面板製造之成本壓縮而跟隨價格下滑，但玻璃基板之市場價格卻能呈現相對穩定的狀態。

目前全球主要供應LCD用玻璃基板的廠商為：康寧、旭硝子、日本電氣硝子及日本板硝子，其市場佔有率總合超過90%，形成一高度寡占市場現狀。而主要生產基地則是集中於美、日、韓三地，因此國內廠商仍需完全仰賴進口以滿足對於玻璃基板之需求。 而隨著國內投資發展LCD相關產品生產製造的廠商數目與規模不斷擴增，因此目前已有多家廠商開始投入TFT-LCD玻璃基板的生產。此外包括台灣康寧、旭硝子、日本板硝子等世界大廠，透過直接投資設廠方式在國內設置生產線，初期仍以後段加工生產線為主，後續將陸續擴增全段製程。

背光模組(Backlight)

由於LCD本身是非發光性的顯示裝置，必須藉助背光源才能達到顯示效果，因此背光源性能的好壞將直接影響LCD的顯示品質。而背光板約佔TFT LCD面板材料成本約16%，是整個TFT LCD面板相當重要的零組件。背光板主要由光源(包括冷陰極螢光管CCFL、發光二極體LED等)、光學膜、反射板、導光板、擴散板(1~2片)、及稜鏡板(1~2片)、外框等組件組裝而成，其中光學膜與導光板為背光模組中最主要的技術與成本所在，以15吋背光模組為例，光學膜佔成本結構約37%、導光板佔17%；由於背光模組主要之光學設計與輝度、均細度等皆控制在導光板的設計與製造，因此導光板的設計及製造非常重要。

目前主要上游原材料，包括CCFL、反射板、擴散膜、錂鏡片等皆為進口材料，大部分掌握在日本廠商手中，國內並無廠商生產或國內生產產品尚未成熟，因此全球背光模組市場目前70%以上仍掌握在日本廠商手中，以Stanley電氣、日立ED、茶谷、油化電子為主要製造供應商。

目前台灣已投入背光模組廠商包括：中強光電、瑞儀、輔祥、大億、元津、華新麗華、華榮電纜等，其他如勝光(EL)、漢光(EL)、錸德(EL)、光磊(LED)、億光(LED)、國聯(LED)、威力盟(冷陰極管)皆主要以生產背光源為主。中強光電生產背光板歷史較為悠久，在導光板上的開發經驗豐富，是台灣背光板模組供應之主要廠商；而瑞儀由於擁有很強射出成型的關鍵技術以及多年在中小尺寸背光板生產領域的經驗，未來成長頗為看好，目前也已出貨給奇美、華映、瀚宇彩晶等面板廠；此外大億科技由於其合作之日本母公司Stanley在日本市佔率第一，加上本身定位在從設計、開發、生產到銷售一貫化的背光板廠商，未來發展相當具有潛力。至於其他計劃跨入背光模組廠商如康駿、優技、云光、精工美術、定瑩等目前尚無明顯發展成果。

由於台灣廠商具有背光板光學與機構設計的能力，加上組裝作業製程較日韓具有成本優勢，因此背光板是相當容易本土化的零組件，台灣投入廠商長期前景相當看好；但相對來說，背光板產業進入障礙不高，技術門檻較其他相關零組件低許多，因此在生產技術、良率、製程改善的突破及量產經濟規模(以降低生產成本)，皆為跨入廠商所需面對的重要課題，未來在LCD監視器及筆記型電腦發展皆看好下，勢必會有更多廠商投入背光板的生產，因此除成本的控制外，導光板為整個背光核心技術之所在，如何開發成熟的導光技術及量產能力，更是決定廠商勝出的關鍵。

偏光板(Polarizer)

偏光片為一選擇性讓特定方向的光通過的光學材料，在於控制特定光波的偏振方向，使光通過或遮蔽，並提供必要的顯示特性。由於液晶本身不具使光通過、遮蔽的控制功能，需藉助偏光片來達成相關功能，在液晶顯示器的品質要求愈來愈高之下，偏光板未來發展目標是在維持高偏光度下，增加光的透光率。目前技術偏光度與透光率均已達到發展上限，因此低反射表面處理、低價化的低反射面板與光學補償膜的複合技術，將成為未來發展的主要課題。

目前全球偏片主要生產大廠仍為日商，其中有55%約為日東電工(Nitto Denko)所掌握，其次為三立(Sanritz)、住友化工、Polatechno，約合佔40%，再來則為韓國的A-Chem、LG化學廠商，由於A-Chem產量不大，而LG化學於2000年第2季才開始量產偏光板，因此二者市佔率約合佔5%；台灣廠商目前則有力特、協臻、激態等廠商投入，但僅力特和協臻量產而已，協臻和力特目前皆以供應TN/STN LCD用偏光板為主，而力特TFT用偏光板僅供應後段加工部分，因此市佔率約合佔2%；而台灣目前仍以台灣日東電工產能最大，約佔台灣廠商總產能50%以上，其次為楠梓印刷及汎納克，日商在台設廠皆以TFT用偏光板後段加工製程為主，至於力特及協臻，皆將於今年增加產能，並開始增產TFT用偏光板。此外，在大陸方面，所有投資的偏光板廠商均以生產TN/STN LCD偏光板為主，主要以供應大陸台商，應不會和台灣投入廠商發生激烈競爭的局面。

由於跨入技術門檻的問題，國內廠商不易投入，目前偏光板之上由關鍵零組件如TAC及PVA薄膜皆掌握在日商手中，由Fuji Film、Kodak以及Konica供應，其中Fuji Film又以90%的佔有率獨占市場。而在目前偏光板廠商產能皆大幅開出之後，上游TAC薄膜的需求也將急遽增加，目前此3家廠商皆已開始擴增產能，期望於2001年第2季開始反轉自2000年開始供不應求的情形。擴廠後估計Fuji Film產能將可達到7,500萬平方公尺，仍將供應70%以上TAC薄膜的市場需求，而Konica預計2001年底將年產量擴充至6,000萬平方公尺，市佔率可望提昇至20%至30%。在偏光板上游原材料的部分，未來仍將是Fuji Film以及Konica獨大的局面。

驅動晶片(Driver IC)

一般而言，驅動IC的產品功能設計隨著不同的LCD應用產品而有所差異，應用於TFT-LCD之驅動IC一般可區分成源極IC(Source IC)及閘極IC(Gate IC)，分別位於面板的橫向(X軸)與縱向(Y軸)，以矩陣驅動方式進行資料輸入與施予各像素不同電壓值以完成色彩階調控制，產生彩色顯像功能。

去年初以來由於行動電話市場快速成長，造成在驅動IC上的大量需求，使得原本規劃供應給TFT-LCD面板廠商之驅動IC供應量受到排擠效應，再加上德州儀器因生產驅動IC之上游材料供應不足，進一步造成擴產計劃的延宕，使得市場上缺貨聲四起，尤其以剛步入量產的國內廠商受影響程度最大。然隨著全球景氣下滑，PC產業需求不如預期，上游晶圓產能充分供應，使TFT-LCD驅動晶片呈現供過於求，整套晶片價格由去年36~40美元下跌至30美元，跌幅至少在20%以上。由於Panel價格跌破變動成本，加上需求持續成長，近期面板價格已有落底跡象，相信有助於驅動IC價格止跌回穩。

2000年國內TFT-LCD整體出貨量約440萬片，今年以各廠商預估之出貨數字推估，出貨量將成長至1,000萬片以上，以每片TFT-LCD需用11顆驅動IC計算，國內驅動IC市場商機即達100億以上，並已吸引本土IC設計公司、晶圓代工廠競相投入，其中以聯電集團與華新麗華集團動作最受矚目。由於聯電擅長處理高壓製程，配合旗下聯詠的IC設計，目前已將6吋廠部份產能挪為TFT LCD驅動IC生產之用，專供生產聯友所需之驅動IC。而華新麗華旗下的華邦電子則是購併美商凌雲科技(Cirrus Logic)LCD驅動IC部門，並取得美商Vivid Semiconductor的驅動IC及控制 IC產品與技術移轉合約。目前華邦之LCD 驅動 IC已由韓國現代電子代工，並已完成驗證，未來將進一步利用自有6吋晶圓廠進行量產，而主要受惠者將會是同為集團旗下的瀚宇彩晶。而另一個亦備受矚目的集團組合便是結合茂矽、南茂與日商夏普的供應組合，而由於夏普與廣達集團在面板製造上的技術移轉合作關係，因此廣輝電子也將成為其主要驅動IC供貨對象。

結論

隨著國內TFT-LCD面板生產廠商的產能大幅開出，台灣儼然已具備成為液晶面板生產重鎮的態勢。然而由於投入市場時間點較日、韓廠商晚且上游產業並未隨之建立，零組件自給率仍偏低。不過在龐大商機驅使下，已有愈來愈多的國內廠商投入上游零組件與材料的開發與生產，未來成為國內面板廠商降低成本的重要推手。現階段台灣零組件產業以彩色濾光片之發展進度較快，2001年將大量出貨，自給率有機會提升至40%以上；背光模組則因進入障礙不高，目前為自給率最高的TFT-LCD零組件，如何開發成熟的導光技術及量產能力，將是決定廠商勝出之關鍵；偏光板之關鍵零組件TAC與PVA薄膜皆掌握在日商手中，上游材料的掌握是廠商需面對的課題；驅動IC自給率雖偏低，但國內IC產業結構完整，加上廠商大舉投入，未來頗具發展潛力；玻璃基板則需面對配方專利與量產門檻高之問題，預計2002年方可小量供應國內所需，未來仍有漫長的路要走。

2000~2002年國產TFT-LCD關鍵零組件自給率預估