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探究ITO导电玻璃未来市场

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-11-02  浏览次数:592
当今世界正处于信息时代,平板显示器是我们接受信息的一个重要视觉窗口。而液晶电视、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、数码相机、数码摄像机等电子商品在生产制造中都离不开ITO导电玻璃。

当今世界正处于信息时代,平板显示器是我们接受信息的一个重要视觉窗口。而液晶电视、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、数码相机、数码摄像机等电子商品在生产制造中都离不开ITO导电玻璃。ITO导电玻璃可用于多种显示终端,主要有液晶显示器(LCD)、有机电致发光(OLED)显示器、触摸屏等。随着近年来液晶产业不断地发展,在我们的生活方方面面得到日益广泛应用。而ITO导电玻璃市场规模也相应地增长,今年将继续扩大。
  目前,大陆有ITO导电玻璃生产线60条左右,主要的厂商包括深圳南玻、深圳莱宝、深圳南亚、深圳三鑫、深圳豪威、安徽蚌埠华益、安徽芜湖长信科技、金坛康达克、常州康龙、邯郸华天、烟台多纳勒、成都光明等厂商。中国大陆所生产的ITO导电玻璃目前已能基本上满足国内需求,出口比例也达到一定水平,并且是低、中端ITO导电玻璃的主要生产基地。

 

ITO导电玻璃


  一、ITO导电玻璃
  什么是ITO导电玻璃?
  ITO(IndiumTinOxide,氧化铟锡)导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上,利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡(俗称ITO)膜加工制作成的。在平板显示产业中主要应用在触摸屏和液晶面板领域。触摸屏领域应用的是TP-ITO导电玻璃,而液晶面板领域应用的是LCD-ITO导电玻璃,两者的主要区别在LCD-ITO导电玻璃还会在镀ITO层之前,镀上一层二氧化硅阻挡层,以阻止基片玻璃上的钠离子向盒内液晶里扩散。高端LCD-ITO玻璃在溅镀ITO层之前基片玻璃还要进行抛光处理,以得到更均匀的显示控制。LCD-ITO导电玻璃基板一般属超浮法玻璃,所有的镀膜面为玻璃的浮法锡面。
  ITO导电玻璃是一种既透明又导电的玻璃,它采用磁控溅射沉积成膜技术,以ITO材料作为溅射靶材,在玻璃基板上生成一层很薄的ITO膜。这层ITO膜同时具有良好的导电性和透光性,适于制作透明显示电极,是平板显示器生产的重要原材料之一。玻璃基板的厚度通常只有0.3~1.1mm,它具有重量轻、透明度高、平整度高、有一定的机械硬度、容易切割加工等特点,因此被广泛应用于平板显示器上。ITO导电玻璃随着20世纪70年代初LCD显示器的兴起至今已经历了40多年的历程,并从过去只能生产高电阻、小尺寸、普通表面、黑白显示的产品,发展到了现在能够生产低电阻、大尺寸、抛光表面、彩色显示的产品。
  早期的ITO导电玻璃是采用铟锡合金作为溅射靶材,通过氧化反应而成膜的。此种靶材对溅射工艺控制有极其严格的要求,尤其是氧气流量的稍许波动,就可能形成氧化反应不充分,而使膜层透过率和蚀刻性能变差;或因氧气流量较大,而造成靶面"中毒",使溅射效率下降,从而使膜层变薄、电阻升高。鉴于此,材料商开发出了氧化靶,即将高纯度的氧化铟和氧化锡超细粉末,按一定比例充分混合好,再采用粉末冶金工艺烧结成固体靶材。随着制作工艺的不断改进,ITO靶材密度逐步提高,现在已达到99.5%以上,基本满足了ITO导电玻璃的需要。ITO导电玻璃的性能指标主要有基板玻璃的外形尺寸、表面电阻(或方块电阻)、透光率、膜层厚度、蚀刻性能和可靠性等。
  ITO导电玻璃按电阻分,分为高电阻玻璃(电阻在150~500欧姆)、普通玻璃(电阻在60~150欧姆)、低电阻玻璃(电阻小于60欧姆)。高电阻玻璃一般用于静电防护、触控屏幕制作用;普通玻璃一般用于TN类液晶显示器和电子抗干扰;低电阻玻璃一般用于STN、TFT液晶显示器和透明线路板。ITO导电玻璃按厚度分,有2。0mm、1.1mm、0。7mm、0.55mm、0.4mm、0.3mm等规格,厚度在0.5mm以下的主要用于STN、TFT液晶显示器产品。ITO导电玻璃按平整度分,分为抛光玻璃和普通玻璃。
  二、TP-ITO导电玻璃
  触摸屏虽然不是显示器件,但作为显示器件输入功能组件,其应用范围越来越广泛,发展迅速,已成为当今显示器不可或缺的部件。随着触摸屏产业不断地发展壮大,TP-LCD导电玻璃产业的发展也水涨船高。
  当今移动终端市场发展很多,对触摸屏需求也不断提升。今年TP-ITO导电玻璃市场商机将进一步加大。未来,随着触摸屏与液晶面板产业的融合趋势加快,相信TP-ITO导电玻璃在技术和高端市场方面将获得突破性进展。
  三、LCD-ITO导电玻璃
  经过多年的发展,中国的LCD产业从无到有,从小到大,已经具有相当的规模。与LCD产业相关的LCD-ITO导电玻璃产业,也得到了长足的发展,其月产能已经突破了550万片。加上国外的LCD-ITO导电玻璃进口量,国内的ITO导电玻璃已经达到每月700万片。但国内企业所生产的LCD-ITO导电玻璃大多处于STN-LCD/CSTN-LCD用ITO导电玻璃的中低端,而在高端的TFT-LCD/OLED-ITO导电玻璃生产上处于劣势。
  1、STN-LCD用ITO导电玻璃
  随着LCD的发展,80年代中期开发出了STN-LCD,对ITO导电玻璃提出了更高的要求,主要是基板玻璃表面更加平整,表面电阻要低。因此基板玻璃在镀制ITO膜层前增加了抛光工序,以降低玻璃表面的微观波纹度,保证STN-LCD的盒厚均匀性。STN-LCD的显示以点阵为主,其ITO线条很细,保证了其导电性,降低了ITO导电玻璃的电阻。此类显示器主要用于早期的黑白显示手机、电子辞典、游戏机、办公设备、普通MP3、电子仪表等。
  2、CSTN-LCD用ITO导电玻璃
  彩色STN-LCD是90年代初发展起来的,通过在黑白STN-LCD中使用彩色ITO导电玻璃的方法,从而达到显示彩色画面的目的。CSTN-LCD用ITO导电玻璃,又称为彩色滤光片(colorfilter,CF),它是先在基板玻璃上做出红绿蓝(RGB)三原色色素图形,然后在其上镀制ITO膜层。通过相应的LCD制造工序,可以实现控制每个RGB色素的透光率的变化,合成出不同颜色的像素,从而实现彩色显示。
  CF与普通ITO导电玻璃有着两方面根本的不同。第一,结构不同。CF要采用涂布、光刻等图形加工技术,将RGB三原色颜料预先制作在基板玻璃上。第二,ITO膜制作工艺不同。普通ITO导电玻璃镀膜时,玻璃温度可高达约350℃,溅射电源采用DC(直流)方式。但由于RGB颜料为树脂型材料,不能经受如此高的温度,只能低温镀膜,玻璃温度不得超过230℃。而为了保证较好的ITO膜特性,如表面电阻、膜厚、透光率、蚀刻性能等,CF上镀制ITO膜层时,溅射电源通常采用RF+DC(射频+直流)方式。
  CSTN-LCD的构造与普通黑白STN-LCD的构造基本相同。简单地讲就是将黑白STN-LCD的一面透明ITO导电玻璃换成了彩色滤光片。其制作工序与普通黑白STN-LCD的制作工序相似,但在曝光对位、PI材料、液晶材料、SPACER材料、成盒、IC和良率等方面有着与普通黑白STN-LCD本质的不同,因此增加了工艺难度和提高了对材料性能的要求。
  伴随着来自TFT-LCD方面的强大竞争压力,近年来CSTN-LCD也得到了快速的发展,生产技术日趋成熟。其产品的色彩再现性、响应速度和良率等方面均得到了大幅提升,而原材料成本和生产成本逐年下降。因此,CSTN-LCD产品仍然会有一定的市场份额,并将开拓出一些新的应用领域。目前CSTN-LCD产品主要用于彩屏手机、彩屏MP3、PDA、高档电器控制面板、数码照相机等。
  3、TFT-LCD用ITO导电玻璃
  TFT-LCD的结构是,一面为TFT阵列玻璃,另一面为彩色滤光片。TFT-LCD用的彩色滤光片与通常的彩色滤光片相似,但又有着以下三方面的不同:第一,基板玻璃材质不同,通常LCD用ITO导电玻璃的材质为钠钙玻璃,而TFT-LCD用ITO导电玻璃均使用无碱低膨胀系数的硼硅玻璃,以保证其较高的温度稳定性;第二,表面质量要求更高,由于在TFT-LCD结构中,彩色滤光片对应的是价格较高的TFT阵列玻璃,彩色滤光片的缺陷必然会造成TFT阵列玻璃的报废,因此,对彩色滤光片每个单粒的表面质量要求很高,粒合格率几乎接近100%;第三,ITO镀膜工艺不同,因为TFT-LCD的显示控制主要在于TFT阵列玻璃上,彩色滤光片上不需膜层镀制时,采用掩膜镀的方式,即在彩色滤光片上镀制ITO膜层时用掩膜板遮挡,只在需要的区域镀上ITO膜,从而省略TFT-LCD制作时的蚀刻工序。但此做法也存在一定的不利因素,如掩膜板的制造及其固定等问题。
  TFT-LCD液晶屏主要应用于高端显示器上,主要有彩色液晶电视机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、数码摄像机、数码照相机等。目前TFT-LCD显示器发展迅速,占平板显示市场约80%的份额。
  4、OLED-ITO导电玻璃
  有机发光显示器(英文简称OLED),是一种在电流驱动下,通过载流子注入和复合,复合后形成激子,由激子辐射衰减而发光的显示器件。它具有自主发光、视角宽、轻薄、便于携带等特点。OLED显示器仍然需要ITO膜层作为透明的电极。其基本结构是:首先在玻璃基板上镀制ITO膜层,然后再制作有机材料发光层。由于OLED显示是以电流驱动的,ITO膜层表面的微小突起会形成尖端电流异常,而影响显示效果,因此必须除去ITO膜层表面的微小突起。目前主要的去除方法是在镀制ITO膜层后,再采用特殊的膜层抛光技术,将ITO膜层表面的微小突起抛掉。可以说OLED用ITO导电玻璃联合应用了ITO导电玻璃方面的镀膜和抛光技术。
  5、LCD-ITO导电玻璃行业现状
  目前,国内ITO导电玻璃生产线约60条,产品以TN/STN为主,主要生产厂商包括长信科技、南玻A、莱宝高科、蚌埠华益等。
  全球ITO导电玻璃生产主要集中在中国大陆。国内批量生产LCD-ITO导电玻璃的企业主要有长信科技、南玻A、莱宝高科和蚌埠华益。特别是蚌埠玻璃设计院的ITO导电膜玻璃项目年产4000多万片,位居世界第一。而国内生产厂商中,莱宝高科ITO导电玻璃主要集中在彩色滤光片CF的生产,募集资金主要投向TFT空盒项目。南玻A主要在新能源和工程玻璃(low-e玻璃)方面,近年来在触控ITO导电玻璃方面发展迅速。长信科技是国内规模最大的LCD-ITO导电玻璃生产企业,产销量均居同行业之首。其所生产的LCD-ITO导电玻璃产品主要以TN、STN为主,2009长信科技ITO导电玻璃产量(TN、STN)占市场总量的20%以上,居ITO导电玻璃行业第一,7条LCD-ITO导电膜玻璃年产能2200万片,是国内LCD用ITO导电膜玻璃规模最大的企业。
  STN导电膜玻璃产品是发行人重点发展的产品之一,尽管目前已初步打开市场,但与行业内优势企业南玻A、莱宝高科等相比,发行人在产能规模、市场占有率以及资金上没有优势,但近年来,随着公司对STN产品生产研发技术的投入,使公司掌握了这一产品的先进生产技术,得到了客户的广泛认可。公司下一步的发展目标将围绕扩大和提升触摸屏玻璃和STN导电玻璃的市场占有率,将其做精做细。为进一步满足市场的需求,计划用两年的时间,优化公司产品结构,逐步提高STN的比例,进一步增强公司产品的盈利能力和市场竞争力,成为国内STN导电玻璃优势企业之一。
  LCD需求领域根据其技术和市场特点,可以分为消费品和工业品两大类。其中消费品由于消费者对视觉效果的要求和受消费支出的影响,产品技术类型以TFT-LCD为主,需求波动较大。而工业品则更追求特定情况下性能的稳定性和耐用性,对视觉效果要求低,低成本诉求强,所以技术类型以TN-LCD和STN-LCD为主,需求也较稳定。TN-LCD和STN-LCD与ITO导电膜玻璃之间存在一对一的搭配关系。
  由于国内多条高世代液晶面板产线投产和中小尺寸移动终端市场屏幕的大型化趋势,未来液晶面板产业对LCD-ITO导电玻璃需求将变得越来越大。而STN-LCD、CSTN-LCD用ITO导电玻璃的市场份额将逐步减少,TFT-LCD、OLED-ITO导电玻璃的市场份额将逐步变大,特别是TFT-LCD用ITO导电玻璃是当前市场需求最大的产品之一。
  总之,今年ITO导电玻璃市场规模将继续增长。
  韩国企业Navootech等采用DIP工艺方式生产,产品性能相对较低,主要向韩国本土一些长期合作的触摸屏面板商供货。日本厂商由于历史较长,有着一批长期合作的日本本土伙伴,但由于日本劳动力成本等原因,除部分高端产品外,在大陆市场的竞争力也不强。对大陆构成实质竞争的主要是台湾企业。大陆市场中在规模和规格品种上具有优势的企业,如长信科技、南玻A等。
  目前,TP-ITO导电玻璃的国际生产厂商主要集中在电子产品较为发达的日本、韩国和我国台湾地区,国内主要生产厂商为南玻A、蚌埠华益、康达克和万德宏,以及众多的TP-ITO导电玻璃厂商争夺中低端市场。

 
 
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