為什么8.6代線TFT工廠如此受歡迎,尤其是在中國?為什么新的面板廠商不直接采用已經(jīng)存在多年的玻璃基板尺寸建立傳統(tǒng)的8.5代線工廠?從8.5代線到8.6代線的演變是否有具體原因?這是許多設(shè)備商跟面板廠商探討的主題。
在過去的二十年里,TFT LCD的世代(也以玻璃基板的尺寸表示)已經(jīng)從第一代一直發(fā)展到第十代。
出于產(chǎn)品差異化、工藝工學(xué)和利基市場目標(biāo)等原因,面板廠商選擇了特殊的玻璃基板尺寸,從現(xiàn)有的玻璃基板尺寸(如7代線、8代線和10代線廠)衍生出來,發(fā)明了帶有小數(shù)值的新一代尺寸(如7.5代線、8.5代線和10.5代線廠)。由于大量的投資和TFT LCD市場新進(jìn)入者對這些新尺寸的接受(用于工廠建設(shè)和產(chǎn)能建設(shè)),這些特殊的衍生產(chǎn)品已經(jīng)變成了主流工廠。
8.5代線和8.6代線現(xiàn)在是擁有TFT LCD、WOLED和QD OLED面板制造產(chǎn)能的主流工廠。
2006年:第一座八代線工廠
雖然像三星顯示和樂金顯示這樣的韓國面板廠商,以及像友達(dá)和奇美(后來更名為群創(chuàng))這樣的中國臺灣面板廠商選擇了七代線(1870x2200mm)和7.5代線(1950x2250mm)玻璃基板尺寸,以生產(chǎn)4x英寸的液晶電視面板,具有很好的經(jīng)濟(jì)切割和面板化效率,但夏普選擇了更高的世代線,擴(kuò)展其玻璃基板尺寸以切割成更大尺寸的電視面板。
夏普率先推出了具有2160x2460毫米玻璃基板的八代線工廠。它是七代線工廠的延伸,可以生產(chǎn)以下產(chǎn)品:
32英寸面板,18片,切割效率為98%
46英寸面板,8片,切割效率為90%
52英寸面板,6片,切割效率為86%
60或62英寸面板,3片,切割效率為60%
60英寸MMG (套切),3片,和32英寸3片,切割效率為85%
這座八代線工廠是世界上第一個(gè),旨在與7-7.5代線工廠競爭,后者的產(chǎn)品為32英寸面板12次切割,46英寸6次切割,以及52英寸3次切割。夏普處于液晶電視面板生產(chǎn)的前沿,它的八代線啟動為未來幾年建立了一個(gè)參考的模式。
2007年:三星顯示的第一座8.5代線工廠
在夏普的八代線工廠實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后不久,三星顯示對八代線的想法進(jìn)行了改造,將其基板尺寸從2160x2400毫米擴(kuò)大到2200x2500毫米,并將其更名為 “8.5代線”。
三星顯示開始在其8.5代線工廠量產(chǎn)以下產(chǎn)品:
32英寸面板,18片切割,面板化效率為92%
46-49英寸面板,8片切割,85%-90%的面板化效率
55英寸面,6片切割,面板化效率為91%
65英寸面板,3片切割,面板化效率為64%
65英寸MMG,3片切割,以及32英寸3次切割,面板化效率94%
有了新的8.5代線工廠,三星顯示可以生產(chǎn)46-49英寸面板與46英寸面板競爭(切割效率和折舊成本相似),并用55英寸面板與52英寸面板競爭(切割效率和折舊成本相似),還有用65英寸面板與62英寸面板競爭。
其概念是擴(kuò)大玻璃基板,縮小工藝劃線的空間,產(chǎn)生更大尺寸的面板,在電視市場上競爭(消費(fèi)者對價(jià)格和尺寸都很敏感)。
三星顯示的8.5代線工廠立即得到普及,并從2007年起被許多面板廠商采用。樂金顯示和友達(dá)光電在2009年開始對8.5代線TFT LCD工廠進(jìn)行量產(chǎn),而群創(chuàng)(當(dāng)時(shí)稱為奇美)在2010年開始對8.5代線TFT LCD工廠量產(chǎn)。
當(dāng)中國大陸的TFT LCD面板廠商決定將生產(chǎn)擴(kuò)展到8代線及以上時(shí),京東方和華星光電都選擇了8.5代線工廠,以進(jìn)入液晶電視面板市場。京東方和華星光電的8.5代線工廠在2011年開始運(yùn)行。
2007-2017年:8.5代線的盛行以及46、47、48和49英寸面板之間的競爭
在這十年間,雖然8.5代線工廠沒有進(jìn)一步向新世代線發(fā)展,但面板廠商不斷擴(kuò)大其8.5代線產(chǎn)能;8.5代線工廠成為液晶電視面板生產(chǎn)的主流。8.5代線TFT陣列產(chǎn)能面積也從2007年的110萬平方米增長到2017年的1.357億平方米。
同時(shí),競爭很激烈,尤其是46和48英寸與47和49英寸的面板,它們都在8.5代線工廠生產(chǎn)。然而,面板廠商壓縮了面板設(shè)計(jì)劃線和工藝的空間,以實(shí)現(xiàn)比同行大一英寸的尺寸。三星顯示和友達(dá)光電開始生產(chǎn)46英寸,然后樂金顯示開始生產(chǎn)47英寸。三星顯示以48英寸作為回饋,而樂金顯示的反擊措施是將其面板尺寸增加到49英寸。8.5代線面板廠商之間的競爭是嚴(yán)酷和廣泛的,但毫無疑問,55英寸面板成為50英寸及以上液晶電視尺寸的主流,因?yàn)?.5代線工廠促進(jìn)了55英寸面板的生產(chǎn)。同時(shí),中國大陸液晶面板廠商利用他們的8.5代線工廠生產(chǎn)大量的32英寸面板,推動了這種面板尺寸在市場上的普及。
2012年:樂金顯示開始生產(chǎn)8.5代線WOLED
樂金顯示設(shè)定了一個(gè)長期目標(biāo),即用白色OLED結(jié)構(gòu)和氧化物TFT背板實(shí)現(xiàn)OLED電視面板的商業(yè)化。從2012年開始,樂金顯示將其P8工廠(8.5代線,玻璃基板尺寸為2250x2600毫米)的TFT LCD生產(chǎn)改造為氧化物TFT背板和WOLED電視面板生產(chǎn)。從2012年到2020年,樂金顯示通過與傳統(tǒng)的8.5代線TFT LCD產(chǎn)能融合,不斷提高其8.5代線WOLED電視面板的產(chǎn)能。2020年,樂金顯示還在中國廣州建立了一座新的8.5代線WOLED電視面板工廠。該公司的WOLED電視面板產(chǎn)能飆升至每年700萬片以上。
2015年開始:8.5代線的MMG
MMG代表多型號玻璃,也就是套切,意味著面板廠商在單一玻璃基板上切割不同尺寸的面板。由于每個(gè)面板廠商都使用8.5代線工廠,競爭變得非常同質(zhì)化。在價(jià)格上的競爭而不是在產(chǎn)品差異上的競爭使面板廠商的思維產(chǎn)生了變化;他們想找到解決方案。許多MMG顯示面板是在這一時(shí)期開發(fā)的,其中許多至今仍在量產(chǎn)。這些MMG顯示面板都是在8.5代線工廠生產(chǎn)的,例子如下:
43英寸和23英寸面板(三星顯示)
42英寸和21.5英寸面板(友達(dá)光電和樂金顯示)
42.5和18.5英寸面板(京東方)
60和32英寸面板(三星顯示、樂金顯示)
65和32英寸面板(三星顯示、樂金顯示)
41.5英寸和23.6英寸面板(群創(chuàng)、華星光電)
65和55英寸面板(樂金顯示)
42.5英寸面板,在8.5代線工廠進(jìn)行10片切割(樂金顯示、京東方)
49英寸和75英寸面板(樂金顯示)
2017年:群創(chuàng)開發(fā)8.6代線工廠,惠科緊隨其后
8.5代線產(chǎn)品(如32-、40-42-、46-49-和55英寸面板)之間的激烈競爭刺激了群創(chuàng)改變思維。它開始進(jìn)一步擴(kuò)大8.5代線玻璃基板,以促進(jìn)更大的面板尺寸,避免激烈的競爭,同時(shí)增加對不同尺寸的需求。
群創(chuàng)與光刻工具制造商(如佳能)和光掩模制造商進(jìn)行了會談,以創(chuàng)新玻璃基板的尺寸;其8.6代線的想法是使用2250x2600毫米的玻璃基板,這比8.5代線2250x2500毫米的玻璃基板略大。在這里,玻璃基板的長度側(cè)被擴(kuò)大以產(chǎn)生更大尺寸的面板。
由群創(chuàng)發(fā)起的8.6代線工廠后來被中國大陸許多液晶面板廠商復(fù)制并發(fā)揚(yáng)光大,逐漸改變了液晶電視面板的尺寸。
8.6代線工廠生產(chǎn)了以下尺寸的顯示面板:
32英寸,18片切割,面板化效率為87%
50英寸,8片切割,面板化效率94%
58英寸,6次切割,面板化效率為95%
45英寸和23.6英寸(或21.5英寸)的MMG,8片切割,面板化效率為94%
8.6代線工廠的50英寸尺寸是為了與8.5代線工廠的48和49英寸競爭。8.6代線工廠的45英寸尺寸是為了與8.5代線工廠的42和43英寸競爭。如圖3和圖4所示,8.6代線工廠的58英寸尺寸是為了與8.5代線工廠的55英寸競爭。
作為一個(gè)小眾策略的企業(yè),群創(chuàng)的策略得到了回報(bào),8.6代線工廠被廣泛接受。
中國大陸的惠科很快就追隨了群創(chuàng),所有惠科的8.x代線工廠,從H1到H5,都配備了8.6代線。彩虹光電的主導(dǎo)工程師們也選擇了8.6代線。群創(chuàng)的8.6代線理念始于中國臺灣,但在中國大陸得到了蓬勃發(fā)展。
2018年:中國大陸新進(jìn)入者模仿8.6代線的想法,做8.6代線以上的產(chǎn)品
隨著50英寸顯示面板的普及,中國大陸面板廠商中的后來者(彩虹光電、中電熊貓和其他公司)追隨推出了8.6代線工廠。彩虹光電和中電熊貓的新工廠(后來在2020年被京東方收購)都采用了8.6代線的理念;這些公司建立了8.6代線工廠而不是8.5代線工廠。
由于各種設(shè)計(jì)規(guī)則和面板設(shè)計(jì)空間,一些面板廠商甚至開發(fā)了8.6代線工廠的各種衍生玻璃基板尺寸,包括2250x2610毫米和2290x2620毫米的玻璃基板尺寸;這些被稱為 “8.6+代線”。一些面板廠商甚至提出了2300x2700毫米基板尺寸的想法,稱為 “8.7代線”,以生產(chǎn)65和75英寸產(chǎn)品,與10.5代線工廠競爭。最后,8.7代線的想法沒有得到實(shí)現(xiàn)。
8.6代線工廠的盛行幫助50英寸尺寸擊敗了46-49英寸尺寸段,成為主流的液晶電視面板尺寸。
政府的支持對8.6代線工廠也是有利的;要說服政府建造新的8.6代線工廠比建造舊的8.5代線工廠更容易。因此,當(dāng)新加入的公司申請政府支持在中國建設(shè)新工廠時(shí),他們用8.6代線工廠而不是8.5代線工廠來說服政府。
8.6代線液晶面板廠的產(chǎn)量持續(xù)增長;8.6代線工廠的產(chǎn)能已從2017年的510萬平方米增長到2022年的6940萬平方米。預(yù)計(jì)2025年將進(jìn)一步增長到1.229億平方米。
2019年至今:將一些8.5代線產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到IT面板上
八代線、8.5代線和8.6代線工廠最初都是為液晶電視應(yīng)用而設(shè)。然而,面板廠商認(rèn)為在8.5代線或8.6代線工廠生產(chǎn)IT面板(包括桌上型顯示器、筆記本電腦和平板電腦面板)有以下原因:
良好的玻璃基板切割效率
因應(yīng)液晶電視面板供過于求的風(fēng)險(xiǎn)
筆電和LCD桌上型顯示器面板的需求穩(wěn)定,而液晶電視面板的需求則波動很大;IT面板對價(jià)格的敏感度也較低
為了應(yīng)對新的面板尺寸趨勢(例如更大尺寸的桌上型顯示器和筆電面板)和新的長寬比
將更多的液晶電視面板生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到10.5代線工廠,從而將8.5代線或8.6代線工廠的產(chǎn)能用于IT面板生產(chǎn)
一個(gè)例子是所謂的新16:10長寬比筆電面板;這些面板的價(jià)格比16:9的面板高10-20%。
對16:10筆電面板的需求正在快速增長,而且增長速度超過了對16:9筆電面板的需求。這是因?yàn)殍b于工作中不斷上升的多屏幕趨勢。
由于生產(chǎn)效率和玻璃利用率較低,16:10面板的價(jià)格比傳統(tǒng)的16:9產(chǎn)品要高。較低的生產(chǎn)效率導(dǎo)致面板廠商的成本增加。如果16:10面板采用特殊的T-con和顯示驅(qū)動芯片(DDIC),也會產(chǎn)生額外的成本。當(dāng)在不同世代線工廠生產(chǎn)16:10筆記本電腦面板時(shí),16:10面板的切割效率比16:9面板低10%-20%。同時(shí),如果16:10面板具有IPS廣視角、250尼特高亮度、低功耗、低藍(lán)光和超輕背光板等特點(diǎn),成本溢價(jià)也會增加。
2021-2022年:三星顯示將其8.5代線LCD工廠轉(zhuǎn)換為8.5代線QD OLED工廠
從2018年開始,三星顯示通過依次重組其傳統(tǒng)的LCD工廠,逐漸從LCD面板業(yè)務(wù)中退出。它的一些8.5代線LCD產(chǎn)能已經(jīng)被改造和修正,以生產(chǎn)QD OLED(或所謂的量子顯示)面板。
三星顯示的Q1工廠是世界上第一座8.5代線QD OLED工廠(它是三星顯示改造的傳統(tǒng)8.5代線LCD工廠)。Q1工廠在2021年四季度進(jìn)行了試運(yùn)行,并在2022年一季度開始量產(chǎn)55和65英寸QD OLED電視面板以及34英寸QD OLED桌上型顯示器面板。同時(shí),中國的一家新公司,泰嘉光電,購買了從三星顯示8.5代線工廠拆下來的陳舊設(shè)備,并將這些設(shè)備重新裝載到中國。在印度,Vedanta宣布計(jì)劃投資該國第一座8.5代線TFT LCD工廠。
2023年~:用于IT產(chǎn)品的新8.6代線LCD和OLED面板
由于液晶電視面板產(chǎn)能已相當(dāng)充足,而IT面板需求長期旺盛,面板廠商開始計(jì)劃為IT面板和OLED面板新建8.6代線工廠。他們的計(jì)劃如下;一些已經(jīng)進(jìn)入建設(shè)階段,而其他仍處于規(guī)劃和評估階段。
華星光電的T9 TFT LCD工廠:8.6代線工廠用于IT面板生產(chǎn),采用非晶硅和氧化物TFT LCD技術(shù)。該工廠計(jì)劃從2022年第四季度開始投入玻璃基板。
天馬的TM19 TFT LCD工廠:8.6代線工廠用于生產(chǎn)IT面板,采用非晶硅和氧化物TFT LCD技術(shù)。該工廠正在進(jìn)行規(guī)劃。
康佳的K2 TFT LCD工廠:8.6代線工廠用于IT面板生產(chǎn),采用非晶硅和氧化物TFT LCD技術(shù)。該工廠正在進(jìn)行可行性研究。
京東方位于中國成都的B16 8.6代線OLED工廠。該工廠正在進(jìn)行可行性研究。
三星的新8.5代線OLED工廠:一座用于OLED IT面板生產(chǎn)的8.5代線工廠。該工廠正在規(guī)劃中。
友達(dá)在中國臺灣新的8.6代線或8.7代線LTPS與Oxide復(fù)合TFT LCD工廠,用于IT面板生產(chǎn),并同時(shí)做Micro LED 。該工廠正在規(guī)劃中。
綜上所述,我們可以將8.5代線和8.6代線工廠的歷史整合如下:
2006年:夏普的第一座八代線工廠
2007年:三星顯示的第一座8.5代線工廠
2007-2017年:8.5代線工廠的盛行和46、47、48和49英寸之間的競爭
2012年:樂金顯示開始生產(chǎn)8.5代線WOLED面板
2015年開始:8.5代線的MMG
2017年:群創(chuàng)發(fā)起了8.6代線的想法,惠科緊隨其后
2018年:中國大陸市場新進(jìn)入者模仿8.6代線的想法
2019年至今:一些8.5代線的產(chǎn)能被轉(zhuǎn)移到IT面板上
2021-2022年:三星顯示將其8.5代線LCD工廠轉(zhuǎn)換為8.5代線QD OLED工廠
2022年:新的8.6代線LCD和OLED工廠用于IT產(chǎn)品生產(chǎn)
8.6代線是現(xiàn)在和未來。在產(chǎn)能方面,8.5代線TFT產(chǎn)能(包括LCD、WOLED和QD OLED)仍然大于8.6代線;然而,8.6代線工廠的擴(kuò)張勢頭更加強(qiáng)勁。
8.5代線產(chǎn)能從2019年開始下降,主要原因是三星顯示和松下LCD等面板廠商的重組,以及樂金顯示八代線工廠的產(chǎn)能重組。然而,8.5代線產(chǎn)能將從2023年開始逐漸回升,原因有幾個(gè) ─ WOLED和QD OLED面板的新產(chǎn)能,以及印度Vedanta和中國泰嘉的產(chǎn)能。
8.6代線TFT產(chǎn)能,包括TFT LCD、WOLED、QD OLED和RGB OLED面板,預(yù)計(jì)將從2020年的3890萬平方米增長到2025年的12290萬平方米。
因此,2025年,8.5代線和8.6代線TFT陣列產(chǎn)能將分別為1.512億平方米和1.229億平方米。
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