楊揚

自20世紀90年代以來，銦錫氧化物（Indium Tin Oxides，ITO）靶材技術得到了快速的發(fā)展，在平面顯示器產(chǎn)業(yè)半導體集成電路制造和信息存儲產(chǎn)業(yè)的等領域中都有廣泛應用，ITO靶材技術在各種新型電子元器件領域發(fā)揮了極為重要的作用。針對顯示面板這個新興產(chǎn)業(yè)，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會已于2014年提出了“新3年行動計劃”，即支持國內(nèi)顯示面板行業(yè)在市場、技術和產(chǎn)業(yè)3方面的發(fā)展。顯示面板已成為一個能牽動上游裝備制造和光電材料技術突破，并且引導下游電子信息產(chǎn)品發(fā)展的龐大行業(yè)。本文在平板顯示產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的背景下，對顯示產(chǎn)業(yè)上游關鍵材料ITO靶材的市場進行分析研究。

一、ITO靶材的應用前景

目前全球銦消耗量中的40%～50%以上是用于制備加工ITO靶材，而ITO靶材是用于制備導電薄膜總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）重要的原材料。導電薄膜的氧化物有很多種類，通過研究發(fā)現(xiàn)n型半導體陶瓷氧化膜ITO具備了優(yōu)良的導電性和可見光透光性，其中對可見光的透過率高達95%以上，對紫外線的吸收率達到85%以上，紅外線的反射率達80%以上。此外，ITO薄膜具備較好的加工性，同時ITO膜層具備高硬度、耐磨、耐蝕性，所以在酸液中可容易蝕刻出微細的圖形。因為ITO薄膜出眾的光學和電學等性能，所以被廣泛應用于平板顯示器（FPD）產(chǎn)業(yè)，其中包括液晶顯示器（LCD）、高觸摸屏（Touch Panel）、等離子管顯示器（PDP）等產(chǎn)品，還有太陽能電池和功能性玻璃等產(chǎn)業(yè)。所以說ITO靶材已經(jīng)是當今知識經(jīng)濟時代信息產(chǎn)業(yè)極為重要的電子功能材料[1]。因此，我國ITO靶材行業(yè)必須及時提高產(chǎn)品品質及技術水平，同時結合產(chǎn)業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)的需求，合理地控制生產(chǎn)規(guī)模。

二、國內(nèi)外平板顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及現(xiàn)狀

當前全球平板顯示產(chǎn)業(yè)主要集中在中國、日本、韓國、中國臺灣、歐美等國和地區(qū)。韓國和中國臺灣地區(qū)憑借面板龍頭企業(yè)占據(jù)領先地位，中國大陸地區(qū)和日本緊隨其后。日本憑借在上游材料和零組件方面的優(yōu)勢，占據(jù)了配套產(chǎn)業(yè)領頭羊位置；韓國通過與國際企業(yè)合作以及面板龍頭企業(yè)帶動，配套材料的完整度和先進性顯著提升；中國臺灣地區(qū)通過引進吸收合作等策略，在配套材料方面也已形成較為完善的產(chǎn)業(yè)格局；歐美國家雖已退出面板制造業(yè)，但在高利潤、強壟斷的設備、關鍵材料等方面具備較強競爭力，表1為中國大陸顯示產(chǎn)業(yè)高世代產(chǎn)線建設情況。

2014年全球平板顯示產(chǎn)品需求為12 320萬m2，同比增加6%，預計到2017年，全球平板顯示產(chǎn)品需求將達到14 170萬m2。受中國產(chǎn)線建設熱潮的影響，全球面板產(chǎn)能規(guī)模繼續(xù)增加。2014年全球TFTLCD產(chǎn)能達到17 186萬m2，同比增加10%。預計到2017年，全球TFTLCD產(chǎn)能將達到22 566萬m2。2014年我國平板顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷提升，產(chǎn)業(yè)的年銷售總收入已達1 400億元，較2013年增加了30%；根據(jù)出貨面積統(tǒng)計已突破3 000萬m2，較2013年增加了50%，占全球市場的17%[2]，成為全球第3大顯示器件生產(chǎn)地區(qū)。合肥京東方-鄂爾多斯項目5.5代線、8.5代線，蘇州三星8.5線順利投產(chǎn)，2條外資高世代線已實現(xiàn)量產(chǎn)，液晶面板自給率從2013年的35%達到2014年的50%。

2015年，我國的面板產(chǎn)能和技術水平穩(wěn)步提升，同時產(chǎn)業(yè)核心競爭力也逐漸增強，推動了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強勁和整體規(guī)模持續(xù)擴大。全球面板業(yè)呈現(xiàn)日本、韓國和中國三足鼎立的格局。同時根據(jù)美國his公司研究數(shù)據(jù)顯示，隨著中國手機面板產(chǎn)業(yè)近幾年的高速發(fā)展，智能手機中低溫多晶硅薄膜晶體管液晶顯示器（簡稱“LTPS”）的占比也逐年增長，各大液晶面板廠商紛紛投建LTPS生產(chǎn)線，已滿足市場的快速增長。圖1為我國新建面板產(chǎn)線的分布情況。

受智能移動終端快速發(fā)展、液晶電視大尺寸化的帶動及產(chǎn)業(yè)周期性景氣的到來，液晶電視面板繼續(xù)向大尺寸方向發(fā)展，中國手機市場快速崛起和蘋果手機熱賣帶動中小尺寸面板需求進一步增長。屆時將會發(fā)揮顯示產(chǎn)業(yè)中重點企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈帶動作用，加強企業(yè)之間的橫向合作，對上游產(chǎn)品實現(xiàn)互信互認，同時積極鼓勵企業(yè)加大對本地材料和設備的采購力度，共同推動我國面板上游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

三、國內(nèi)外ITO靶材的市場現(xiàn)狀及發(fā)展

目前國內(nèi)單條8.5代線ITO靶材年需求量約40t，6代線ITO靶材年需求量約20t。隨著在建產(chǎn)線的正式投產(chǎn)，預計到2017年底，隨著國內(nèi)京東方、華星光電等企業(yè)高世代線的先后投產(chǎn)，中國大陸地區(qū)將擁有超過30條4.5代以上液晶面板線，8.5高世代以上的產(chǎn)線有12條，以此估算ITO靶材年需求總量約600t。

全球預估的銦儲量僅5萬t，其中可開采的占50%，已經(jīng)探明的儲量僅夠全球使用30年左右。從儲量上分析，中國的銦資源儲量占世界的50%。針對銦的主要下游產(chǎn)業(yè)ITO靶材的需求量分析，估算中國大陸和中國臺灣的ITO靶材年需求總量為600t，占全球每年使用量的52%；而韓國和日本的靶材年需求量為570t，占全球每年使用量的48%。根據(jù)BCC Research研究機構的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2012年韓國、中國臺灣、日本和中國大陸的ITO靶材年需求總量為1 404t，ITO靶材市場的年產(chǎn)值為4.9億美元，隨著面板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展該市場規(guī)模也不斷擴大，2012-2016年ITO靶材的年需求成長率估計在5%～7%。預計2016年韓國、中國臺灣、日本和中國大陸的ITO靶材總需求量將達到1 776t，年總產(chǎn)值將達到5.8億美元。此外，隨著AMOLED（主動矩陣有機發(fā)光二極體）等新技術發(fā)展，大尺寸AMOLED面板的正式量產(chǎn)，預計未來靶材需求每年將還會增加9.8%。圖2為全球 ITO靶材需求量（以韓國、日本、中國大陸和中國臺灣地區(qū)為主）估算。

結合目前國內(nèi)ITO靶材的銷售情況得知，供應商有日本日礦材料公司、日本三井礦業(yè)、韓國三星、日本東曹和臺灣光洋，其中高端的TFT產(chǎn)業(yè)使用的靶材主要以日本的日礦、三井和韓國三星為主，這3家?guī)缀跽紦?jù)了高端TFT-LCD市場用ITO靶材的全部份額和大部分的觸摸屏市場。

從ITO靶材技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展得知目前靶材產(chǎn)業(yè)技術領先的國家分別為日本、韓國、德國和美國，他們掌握著高品質ITO靶材的核心制備技術，而國內(nèi)還沒有完全掌握ITO靶材的生產(chǎn)技術。目前國內(nèi)主要鍍膜廠商幾乎全部采用進口靶材。近年來我國一些單位積極開展了ITO的研發(fā)工作，如株洲冶煉集團有限責任公司、北京冶科科技股份有限公司和廣西晶聯(lián)光電材料有限責任公司等。圖3為目前國內(nèi)ITO靶材的制造廠商情況。近期國內(nèi)也涌現(xiàn)了新的靶材制造商，2014年7月22日，優(yōu)美科科技材料（蘇州）有限公司和先導組成的合資公司——優(yōu)美科先導薄膜技術股份有限公司（優(yōu)美科占股60%，清遠先導稀有材料有限公司占股40%），主要從事ITO旋轉靶材和平面靶材及相關材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及回收服務。2014年至今，深圳歐萊濺射靶材有限公司、安泰科技以及廈門映日新材料科技有限公司等廠商也準備擬建ITO等靶材的產(chǎn)線。

但是目前國內(nèi)的靶材生產(chǎn)廠商制備的ITO靶材質量無法滿足TFT高端平板顯示器行業(yè)的要求，造成了在高端TFT領域的靶材基本被國外靶材壟斷。對國內(nèi)的靶材進行分析，得知主要還是在靶材成分均勻化和靶材高密度等方面未能從根本上突破，而且在靶材客戶濺射過程中的性能方面較國外的ITO靶材略低。所以目前國內(nèi)的絕大部分廠商的靶材產(chǎn)品還只是批量用于TN、STN和TP玻璃等低端液晶產(chǎn)品。隨著液晶面板顯示技術的高速發(fā)展，在高端平面顯示器應用領域，要求高密度ITO靶材的發(fā)展具有生產(chǎn)低成本化、大尺寸且成分結構均勻化以及高利用率的趨勢[3-6]：①從經(jīng)濟角度出發(fā)，降低高密度ITO靶材生產(chǎn)成本，實現(xiàn)高密度ITO靶材的規(guī)?；瘧?；②隨著面板高世代線的發(fā)展，面板企業(yè)在未來靶材采購上更偏向于用大尺寸且成分結構均勻的高密度ITO靶材進行濺射鍍膜，減少因靶材多次拼接對濺射鍍膜的影響；③對于靶材制備廠商而言，如何提高ITO靶材在鍍膜過程中的使用效率始終是重點研究方向。目前行業(yè)中普遍使用的ITO平面靶材在濺射鍍膜過程中的使用率最佳值為35%～40%，而新開發(fā)的ITO旋轉靶材以及ITO管狀靶材的使用率在濺射鍍膜過程中可提升至70%，目前國內(nèi)某些新建的LTPS產(chǎn)線上已采用此類靶材生產(chǎn)。

四、展望

“十二五”期間，在政策與資本的雙重支持下，我國顯示面板產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化進程加速。根據(jù)2015年顯示面板產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)得知，目前中國已與日本、韓國已成為全球3大液晶面板生產(chǎn)基地，到2017年大部分生產(chǎn)線正式運行，有望超越韓國和中國臺灣地區(qū)，產(chǎn)能將占全球產(chǎn)能的1/3以上，問鼎全球面板產(chǎn)能冠軍。在國內(nèi)面板龍頭企業(yè)的帶動下，產(chǎn)業(yè)集聚效應逐漸顯現(xiàn)，2014年10月16日國家發(fā)改委聯(lián)合工信部共同印發(fā)了《2014-2016年新型平板顯示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》，其中明確了我國顯示面板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標是總體規(guī)模將超過3 000億元，占有全球市場20%以上。同時還明確推動ITO靶材以及氧化銦鎵鋅（IGZO）等關鍵材料的研發(fā)及國產(chǎn)化。

顯示面板產(chǎn)業(yè)在我國國民經(jīng)濟中所占體量大、貢獻率高。隨著我國顯示產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，靶材生產(chǎn)企業(yè)的積極研發(fā)和應用，必將會給上游材料ITO靶材產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展。

參考文獻

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