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ITO靶材材料的行业状况整理

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-14 10:21:22    来源:新浪网    作者:编辑部
导读

一、ITO靶材主要质量指标化学成分:In2O3/ SnO2,分别占比80~95%/5~20%;纯度;相对密度(商业要求为理论密度98%以上,高端99.5%);密度均匀性偏差;相结构;相失氧率;单片最大尺寸。ITO的理论密度为7.15g/cm3。高性能的ITO靶材具备以下性能:高耐热冲击性、组织均

来源:新浪网  编辑部

 一、ITO靶材主要质量指标

 

化学成分:In2O3 / SnO2 ,分别占比8095%/520%;纯度;相对密度(商业要求为理论密度98%以上,高端99.5%); 密度均匀性偏差; 相结构; 相失氧率 ;单片最大尺寸。ITO的理论密度为7.15g/cm3

 

高性能的ITO靶材具备以下性能:高耐热冲击性、组织均一无偏析现象、徼细菌与的晶粒大小、纯度达到99.99%以上。

 

靶材工艺:

1.       制备高纯超细ITO粉工艺:均相沉淀法、水溶液共沉淀法、电解法、溶胶-凝胶法和喷雾制粉(燃烧法和热分解法)

2.       靶材压制成型和致密化工艺:常压烧结法、热等静压法(德国贺利氏拥有专利)[1]和冷等静压成型[2]

工艺

工艺特点

产品特点

厂商应用

适用领域

真空热压法(冷等静压法)

烧结温度可依外加压力大小而比常压烧结低200400 度,能在较短时间和较低温度下完成致密的陶瓷产品。

最大靶材尺寸:400x300mm

效率低、产品成本高、晶粒均一性差

国内厂家普遍采用

低档TFT-LCD、建筑玻璃镀膜和冰柜玻璃镀膜等低端领域

热等静压法

将惰性气体(氩气)作为压力传递媒介,在8001400du 1000kg/cm2~2000kg/cm2压力下加压烧结

产品密度高,物理机械性能好;但尺寸收设备压力和压缸限制,无法制备大尺寸,投入大,投资和生产成本高,效率低,竞争力不强

 

 

常压烧结法

90年代的制备方法,采用预压方式(或粉浆浇铸)制备高密度靶材素胚,在一定温度和气氛下对靶材素胚进行烧结,通过对烧结温度和烧结气氛进行控制,使靶材素胚生长得到有效控制,达到高致密化及分布均匀。

日本的ITO靶材密度99.5%以上,最大尺寸可达到2200x2500mm以上。

受设备影响不大,生产效率高,投入少,成本低,性能好

日本有很大技术领先优势。常压烧结制备达到第八代

适合高端显示器用镀膜靶材要求。

 

厂商工艺:

日本,以生产大尺寸、高性能ITO为主,采用常压烧结法作为主要生产方法,也是目前的主流技术。

中国,因为日本的技术封锁,常压烧结技术仍处于初级研发阶段。 国内90年代开始研制ITO靶,采用热压法,无法进入高端大尺寸。

韩国,三星在常温烧结技术方面取得突破性进展,打破日本的技术垄断地位。

 

二、ITO性能及应用

性能: ITO靶材主要是通过磁控溅射设备,将ITO溅射到玻璃或其他基板上形成透明电极ITO膜。

ITO膜导光性(85以上%透光度)和导电性好(跟金属类似),硬度高、耐磨、化学蚀刻性好,紫外线吸收率大约85%,红外线反射率大于80%,对未必具有衰减性(大于85%)。

 

应用: 平板LCD液晶显示器、等离子体平面显示器,每年15%速度增长;太阳能电池ITO薄膜中的异质结构SIS太阳能电池顶部氧化物层,提升转化率;SIS太阳能电池反射涂层及a-Si基太阳能电池照明电极;用于窗玻璃和幕墙玻璃的电池屏蔽玻璃,防紫外线和反红外光。

 

 

三、市场供给及需求

从供给看,日本三井、日本能源和TOSOH(东曹)囊括80%以上ITO靶材市场,其中日本能源在TFTPDP方面市场占有率大,TOSOH在滤光片(ColorFilter)较强,三井则分配比较平均。

 

1.       低端TN导电玻璃的ITO靶材厂商: 中国2009年总需求量120吨。

韩国

三星康宁

美国

优美可(Umicore

日本

三井(Mitsui

德国

贺利士

中国

少数厂家

 

2.       中端STN玻璃的ITO靶材厂商:中国2009年需求量200吨。

韩国

三星康宁

美国

优美可(Umicore

日本

日本能源、三井

德国

贺利士

中国

少数厂家

 

3.       高端TFT-LCDITO靶材:几乎全来自日本,中国2009年需求量24吨。

日本

东曹、日立、住友、VMC

         2009年国内7-9TFT-LCD面板生产线投产,2010年估计在120-140吨。其中大尺寸TFT-LCD液晶面板厂商京东方、上广电、龙腾光电、深超科技、天马公司共5家,占全球产能5%。所有靶材依赖进口。每年预计1520%速度增长。

国内投资大尺寸TFT-LCD面板厂商

大尺寸TFT液晶面板

京东方

上广电

龙腾光电

深超科技

天马公司

高世代TFT生产线

彩虹集团

四川长虹

广东佛山南海

 

4.       全球各国对ITO需求的大概估计(台湾业者统计)

韩国

320

中国台湾

300

日本

250

中国大陆

300

 

5.       中国ITO靶材技术状况

中国是全球中低端ITO导电玻璃的主要生产地,也是ITO靶材的主要需求地。

1994年以来,华集团开始热压技术研发,株洲冶炼、宁夏905工厂、山东蓝狐材料等厂商与高校合作,仍没有掌握ITO靶材制造所需的气氛烧结技术

         目前ITO靶材生产通常采用冷等静压烧结法制备的ITO磁控溅射靶材,相对密度小于99%,未突破下游行业需求指标(单相结构、相对密度大于99.5%),只限于生产低端TN导电玻璃。

 

         中国,世界第一产大国,70%原生铟产量,深加工技术落后。

全球,84%铟用于ITO行业(其他是合金领域8%,化合物领域5%半导体行业2%,研究行业1%),90%以上显示器生产在亚洲。

 

 

四、株洲冶炼和华锡集团的原料供应

         铟,一种白色易熔稀贵金属,分原生铟和再生铟。自然界尚未发现铟的单独矿床,主要微量伴生在和锡等矿物中(原生铟),主要来源是闪矿,其中铟含量0.00010.1%,当达到0.002%才有工业回收价值。同时也是锌冶炼厂的副产品。在工业费靶中提取的铟叫再生铟。

         中国是全球最大的原生铟供应国,保佑储量1.3万吨,自2006年以来一直减产。2008年全球精铟1427吨,中国377吨,占26.4%20091457吨,600吨原生铟,857吨再生铟。

         应用方面,除了液晶面板,CIGS薄膜太阳能电池和LED显示屏是铟原料的需求方。

1.       中国出口铟配额维持与09/10年持平

2011年中国铟出口配额为233吨,总量和0910年持平,并预计未来包括铟在内的稀有金属出口以2%3%的幅度逐年递减。

另外,铟可能会纳入中国政府的战略收储计划。

 

2.株洲冶炼集团

         株洲冶炼集团(600961),国内最大的锌冶炼企业,最大的铟生产商,2009/10年产能50吨左右,占国内13-15%,。20109月,铟价格565美元/千克,+18.5%yoy

         公司自己在做ITO靶材项目,但在大靶压制方面存在压靶开裂的技术难题。

 

3.华锡集团

4.广西华锡集团

 铟价格走势(0410

 发几个之前写的简要分析二:ITO靶材材料的行业状况整理

 



[1] 几大问题:

a.该工艺不能实现尺寸突破,国内只能制造<=300x400mm的小尺寸靶材,无法满足STN-LCD,PDPTFT-LCD等高分辨辨显示器对靶材的一体化和超高密度的要求。

b.造成ITO靶材内部的氧原子缺乏,ITO薄膜电阻值比较高,不能用于高分辨显示。

c.成本贵,后续加工量达,成品率低

[2] 成本和成品率方面如上。是ITO靶材生产的主要方法,但项目密度小于99%则无法满足单向结构相对密度大于99.5%的要求。

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