“玻璃基板是液晶面板的核心原材料,其重要性相当于硅晶圆在半导体产业中的地位。”中国科学院院士欧阳钟灿曾这样评价。经过几十年发展,中国玻璃基板行业从完全依赖进口到实现G8.5代高世代基板玻璃量产,正在全球显示产业链中占据越来越重要的位置。当前,随着AI算力需求爆发和半导体先进封装技术的革新,玻璃基板又迎来了新的发展机遇,成为英特尔、三星、苹果等科技巨头争相布局的新领域。
玻璃基板是一种表面极其平整的薄玻璃片,由硅酸盐复盐等组成,具有高熔点、化学稳定性好、绝缘性强等物理化学特性。在液晶显示器中,玻璃基板位于最底层,主要承载并固定液晶分子,使液晶分子在电场作用下发生有序排列变化,从而实现图像显示。
玻璃基板在LCD面板产业链中技术壁垒最高,在TFT-LCD面板成本中的占比约为15.2%。一片TFT-LCD面板会用到两片玻璃基板,分别用于底层驱动电路和彩色滤光片;而一片OLED面板主要用到一片玻璃基板,作为载板玻璃起衬底作用。
中国玻璃基板行业自20世纪90年代起步,经历了从技术引进、消化吸收到自主研发、产业升级的几个阶段。2008年,彩虹集团生产出我国第一块合格玻璃基板,标志着中国开始打破国外技术垄断。
随着我国电子信息产业的快速发展,尤其是智能手机、平板电脑等终端产品的需求激增,玻璃基板行业迎来了高速增长期。
中国玻璃基板市场规模呈现稳步增长态势。2022年中国玻璃基板市场规模约为310亿元,同比增长7.3%;2023年市场规模达333亿元;而预计2024年市场规模将进一步增长至347亿元至389亿元不等。
这一增长趋势表明,玻璃基板市场具有较大的发展潜力和空间。
全球市场同样表现出积极态势。根据Omdia报告,2025年FPD玻璃基板(显示器玻璃基板)市场收入预计将增长15%,从2024年的61.2亿美元增至2025年的70.5亿美元,折合人民币约500亿元。
需求方面,2024年FPD玻璃基板的需求量为6.45亿平方米,同比增长4.34%;预计2025年需求量将达6.79亿平方米,同比增长5.31%。
区域市场分布方面,中国玻璃基板行业主要集中在长三角、珠三角和环渤海地区。这些地区拥有完善的产业链、丰富的技术资源和较高的市场需求,成为行业发展的主要聚集地。同时,随着“一带一路”等国家战略的推进,中国玻璃基板企业积极拓展海外市场,产品远销至亚洲、欧洲、美洲等地区。
全球玻璃基板市场呈现寡头竞争格局,主要由美国康宁、日本旭硝子和电气硝子三家企业主导,它们合计占据了约80%的市场份额。其中,康宁在FDP基板玻璃市场居首位,市占率超50%。
这种垄断现象在高世代线尤为突出。以8.5代玻璃基板市场为例,市占率前三的康宁、旭硝子、电气硝子占据70%以上的市场份额。10.5代线国内市场基本由这三家公司划分。
不过,近年来国内企业通过技术突破,正在加速国产化进程。我国玻璃基板行业主要厂商有彩虹股份、东旭光电、凯盛科技以及中材国际等。
2020年1月12日,中国首片自主设计、自主建设、拥有自主知识产权的溢流法G8.5+基板玻璃在彩虹股份合肥基地成功下线,标志着我国高世代基板玻璃实现了从0到1的突破。
尽管中国LCD面板产能全球占比超70%,但纯国产G8.5及以上世代LCD面板的基板玻璃供给率仍偏低。面对2023年国内8.x代LCD面板玻璃的强大需求,纯国产供给率只有6%,这表明国产替代空间依然巨大。
玻璃基板行业存在三大技术壁垒:料方壁垒、设备壁垒和工艺壁垒。以彩虹股份G8.5代基板玻璃为例,其尺寸为2200mm×2500mm,相比G6代面积大了两倍,薄度降到了只有一张牛皮纸厚度的0.4毫米,但技术难度呈几何式增长。
在工艺方面,玻璃基板主要生产工艺包括浮法工艺、溢流熔融法和流孔下拉法。其中,溢流熔融法因无接触成型能保持表面洁净,占据主流市场份额。浮法工艺成本低但表面需抛光,多适用于低端产品。
国内企业在超薄玻璃技术方面也取得重大突破。2018年,凯盛科技生产出仅0.12毫米、相当于A4纸厚度的超薄玻璃,柔韧性很好,被弯曲成环状也不会折断。
2023年,凯盛科技进一步推出“30微米柔性可折叠玻璃”,厚度只有A4纸的四分之一,却能在连续弯折40万次后保证玻璃性能无变化。
在半导体封装领域,TGV(Through Glass Via,玻璃通孔)成为关键技术。TGV能够在玻璃基板上形成微小的导电通孔,从而实现芯片间的高效连接。英特尔已突破性地将玻璃通孔的间距控制在100μm以内,显著提升了TGV密度约10倍。
在显示领域,玻璃基板已成为液晶显示技术的核心材料。随着Mini/Micro LED等新型显示技术的发展,玻璃基板的应用进一步拓展。玻璃基Mini/Micro LED也叫COG(Chip on Glass),即LED发光晶体直接封装在TFT玻璃基板上的LED显示单元封装技术。
玻璃基板在Mini LED背光领域已展现出明显优势。根据沃格光电2023年年报,玻璃基板取代PCB板的优势在于具有更优的性能和成本优势。
玻璃基低胀缩以及高平整度的特性可以更好支持真正的Mini Led芯片的COB封装,在高端产品以及高分区、窄边框、低OD值上都有优于PCB基板的良好表现。
半导体封装是玻璃基板另一个重要应用领域,也是未来增长的关键驱动力。玻璃基板因热管理优、布线密度高逐步替代有机基板,英特尔、三星等厂商计划2026年前后量产相关产品。
玻璃基板在电学性能、物理性能、化学性能等方面均处于优势地位,热学性能和机械性能也优于有机材料,可适用于各种高要求的电子封装领域。
AI芯片算力需求提升,正推动玻璃基板替代登上舞台。随着AI算力需求的逐渐提高,硬件电路高度复杂化,传统PCB有机基板和TSV技术在未来将可能成为制约AI芯片等高性能算力芯片生产的短板。
玻璃基板行业未来将呈现多个明显趋势。大尺寸化是主要方向之一。随着显示面板向大尺寸方向发展,对大尺寸玻璃基板的需求也在增加。
彩虹股份目前正在进行最高世代G10的研发冲刺,计划在2—3年内形成产业化能力。从G6代跨度到G8.5代,对玻璃制造商是巨大挑战,G8.5代玻璃面积是6代玻璃的两倍,厚度降低至0.5毫米,其制造难度之大可想而知。
半导体封装应用将成为行业重要增长点。英特尔在2023年9月发布了基于下一代先进封装技术的玻璃基板,并计划在2026至2030年间实现大规模量产。
三星电机也宣布与三星电子和三星显示器等子公司合作,共同推进玻璃基板的研发,计划于2026年启动大规模生产。玻璃基板的应用有望帮助半导体行业在2030年之后仍然能够维持摩尔定律。
柔性显示技术将推动超薄玻璃基板发展。柔性显示技术的兴起对柔性玻璃基板的需求逐渐增加。
凯盛科技已实现30微米柔性可折叠玻璃量产,并计划研发出10微米的超薄玻璃,作为半导体的衬底材料,助力国产半导体行业的发展。超薄玻璃UTG正逐渐被折叠屏手机厂商所推崇,三星、OPPO、vivo、小米等品牌的高端折叠屏手机均已采用UTG玻璃盖板。
以上就是关于玻璃基板行业发展的全面分析。从显示面板到半导体封装,从G8.5代线量产到30微米柔性可折叠玻璃技术突破,中国玻璃基板行业正迎来前所未有的发展机遇。随着技术不断进步和应用领域拓展,玻璃基板有望在电子信息产业中扮演更加重要的角色。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)