ITO 靶材有中低端和高端之分:中低端 ITO 靶材有建筑玻璃鍍膜靶材、發(fā)熱膜和熱反射膜靶材,應(yīng)用包括部分傳統(tǒng)的汽車顯示屏、部分儀器儀表的顯示;高端ITO 靶材主要用于平面顯示、集成電路半導(dǎo)體、太陽能光伏以及磁記錄和光記錄等領(lǐng)域,尤其用于大面積、大規(guī)格的 TFT-LCD、OLED 等領(lǐng)域,具備高密度、高純度、高均勻性等特點。
平面顯示面板生產(chǎn)是 ITO 靶材當(dāng)前的主要需求領(lǐng)域。在平面顯示面板的生產(chǎn)工藝中,玻璃基板要經(jīng)過多次濺射鍍膜形成 ITO 玻璃,加工組裝用于生產(chǎn) LCD 面板、OLED 面板等。觸控屏(TP)的生產(chǎn),則還需將 ITO 玻璃進行加工處理、經(jīng)過鍍膜形成電極,再與防護屏等部件組裝加工而成。一般而言,ITO 靶材在顯示面板全部靶材成本中的占比接近 50%。
太陽能光伏電池是 ITO 靶材未來需求的增長點。目前市場主要需求在異質(zhì)結(jié)電池。異質(zhì)結(jié)電池(HIT)在制備透明導(dǎo)電膜階段需要應(yīng)用 ITO 靶材,其生產(chǎn)成本低、轉(zhuǎn)化效率高,有助于進一步提升對 ITO 的市場需求。
與濺射靶材整體的情況類似,前期 ITO 靶材制備幾乎由日、韓壟斷,代表企業(yè)有 JX 金屬、三井礦業(yè)、東曹、韓國三星等,其中日礦和三井兩家?guī)缀跽紦?jù)了高端 TFT-LCD 市場用 ITO 靶材的絕大部分份額和大部分的觸控屏面板份額,中國 ITO 靶材供應(yīng)超一半左右依賴進口。本土廠商生產(chǎn)的 ITO 靶材主要供應(yīng)中低端市場,約占國內(nèi) 30%的市場份額;而高端TFT-LCD、觸控屏用 ITO 靶材主要依賴日、韓進口,進口比例約占國內(nèi) 70%的市場份額。
與此同時,國內(nèi) ITO 濺射靶材領(lǐng)域內(nèi)部分優(yōu)勢企業(yè)正逐漸突破 ITO 濺射靶材的關(guān)鍵技術(shù),已進入到國內(nèi)下游知名企業(yè)的供應(yīng)鏈體系,從試樣、小批量生產(chǎn)到批量生產(chǎn)供應(yīng),在 ITO 靶材的關(guān)鍵技術(shù)上已逐步接近或達到國外廠商的技術(shù)水平,正逐漸改變國內(nèi)高端平面顯示用 ITO 靶材產(chǎn)品長期依賴進口的局面。
根據(jù)中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會液晶分會出具的情況說明,2019 年至 2021 年國內(nèi) ITO 靶材市場容量從 639 噸增長到 1,002 噸,年復(fù)合增長率為 25.22%。根據(jù)其預(yù)測,未來 2-3 年內(nèi),雖然國內(nèi)平面顯示行業(yè)的固定資產(chǎn)投資增速將有所放緩,但由于平面顯示行業(yè)存量需求及太陽能光伏電池的增量需求,國內(nèi) ITO 靶材市場容量仍將保持一定幅度的增長,具體情況如下:
資料來源:中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會液晶分會、普華有策整理
(2)ITO 靶材的技術(shù)發(fā)展趨勢
①尺寸大型化
隨著電視、PC 等面板面積加速向大尺寸化邁進,相應(yīng)的 ITO 玻璃基板也出現(xiàn)了明顯的大型化的趨勢,這使得對 ITO 靶材尺寸的要求越來越大。為滿足大面積鍍膜工藝要求,往往需使用多片或多節(jié)小尺寸靶材拼焊成大尺寸靶材,但焊縫的存在會導(dǎo)致靶材鍍膜質(zhì)量的下降。因此,研發(fā)大尺寸單片(單節(jié))靶材,減少焊縫數(shù)量成為 ITO 靶材技術(shù)發(fā)展趨勢。
②高密度化
提高靶材的密度有助于減少毒化現(xiàn)象,并降低電阻率,提高靶材的使用壽命。毒化是指濺射過程中 ITO 靶材表面出現(xiàn)凸起物的結(jié)瘤現(xiàn)象,毒化會導(dǎo)致靶材濺射速率降低,弧光放電頻率增加,所制備的薄膜電阻增加,透光率降低且均勻性變差,此時必須停止濺射,清理靶材表面或更換靶材。高密度 ITO 靶材具有較好的熱傳導(dǎo)性和較小的界面電阻,不易在濺射過程中發(fā)生熱量蓄積,可減少毒化概率。因此,高密度化成為 ITO 靶材的技術(shù)發(fā)展趨勢。
③提高利用率
提高靶材利用率一直是靶材制備行業(yè)研究的熱點和難點。在濺射過程中,ITO平面靶材表面會形成環(huán)形磁場,并在環(huán)形表面進行刻蝕,這使得環(huán)形區(qū)域的中心部分無法被濺射,導(dǎo)致平面靶材的利用率較低,目前 ITO 平面靶材的靶坯利用率一般不超過 40%。ITO 旋轉(zhuǎn)靶材相較平面靶材在利用率上有較大提升,旋轉(zhuǎn)靶材圍繞固定的條狀磁鐵組件進行旋轉(zhuǎn),使得整個靶面都可以被均勻刻蝕,提高了靶材的利用率,目前 ITO 旋轉(zhuǎn)靶材的靶坯利用率可達 70%以上。提高 ITO 靶材利用率有助于提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,因此成為 ITO 靶材的技術(shù)發(fā)展趨勢。