新型顯示產(chǎn)業(yè)的ITO靶材市場(chǎng)探討

楊揚(yáng)

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，銦錫氧化物（Indium Tin Oxides，ITO）靶材技術(shù)得到了快速的發(fā)展，在平面顯示器產(chǎn)業(yè)半導(dǎo)體集成電路制造和信息存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的等領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用，ITO靶材技術(shù)在各種新型電子元器件領(lǐng)域發(fā)揮了極為重要的作用。針對(duì)顯示面板這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)已于2014年提出了“新3年行動(dòng)計(jì)劃”，即支持國(guó)內(nèi)顯示面板行業(yè)在市場(chǎng)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)3方面的發(fā)展。顯示面板已成為一個(gè)能牽動(dòng)上游裝備制造和光電材料技術(shù)突破，并且引導(dǎo)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(duì)顯示產(chǎn)業(yè)上游關(guān)鍵材料ITO靶材的市場(chǎng)進(jìn)行分析研究。

一、ITO靶材的應(yīng)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(dǎo)電薄膜總有機(jī)碳（Total Organic Carbon，TOC）重要的原材料。導(dǎo)電薄膜的氧化物有很多種類，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)n型半導(dǎo)體陶瓷氧化膜ITO具備了優(yōu)良的導(dǎo)電性和可見(jiàn)光透光性，其中對(duì)可見(jiàn)光的透過(guò)率高達(dá)95%以上，對(duì)紫外線的吸收率達(dá)到85%以上，紅外線的反射率達(dá)80%以上。此外，ITO薄膜具備較好的加工性，同時(shí)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(xì)的圖形。因?yàn)镮TO薄膜出眾的光學(xué)和電學(xué)等性能，所以被廣泛應(yīng)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(yáng)能電池和功能性玻璃等產(chǎn)業(yè)。所以說(shuō)ITO靶材已經(jīng)是當(dāng)今知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代信息產(chǎn)業(yè)極為重要的電子功能材料[1]。因此，我國(guó)ITO靶材行業(yè)必須及時(shí)提高產(chǎn)品品質(zhì)及技術(shù)水平，同時(shí)結(jié)合產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的需求，合理地控制生產(chǎn)規(guī)模。

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

當(dāng)前全球平板顯示產(chǎn)業(yè)主要集中在中國(guó)、日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、歐美等國(guó)和地區(qū)。韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)憑借面板龍頭企業(yè)占據(jù)領(lǐng)先地位，中國(guó)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(shì)，占據(jù)了配套產(chǎn)業(yè)領(lǐng)頭羊位置；韓國(guó)通過(guò)與國(guó)際企業(yè)合作以及面板龍頭企業(yè)帶動(dòng)，配套材料的完整度和先進(jìn)性顯著提升；中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)通過(guò)引進(jìn)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(guó)家雖已退出面板制造業(yè)，但在高利潤(rùn)、強(qiáng)壟斷的設(shè)備、關(guān)鍵材料等方面具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，表1為中國(guó)大陸顯示產(chǎn)業(yè)高世代產(chǎn)線建設(shè)情況。

2014年全球平板顯示產(chǎn)品需求為12 320萬(wàn)m2，同比增加6%，預(yù)計(jì)到2017年，全球平板顯示產(chǎn)品需求將達(dá)到14 170萬(wàn)m2。受中國(guó)產(chǎn)線建設(shè)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(dá)到17 186萬(wàn)m2，同比增加10%。預(yù)計(jì)到2017年，全球TFTLCD產(chǎn)能將達(dá)到22 566萬(wàn)m2。2014年我國(guó)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(dá)1 400億元，較2013年增加了30%；根據(jù)出貨面積統(tǒng)計(jì)已突破3 000萬(wàn)m2，較2013年增加了50%，占全球市場(chǎng)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，液晶面板自給率從2013年的35%達(dá)到2014年的50%。

2015年，我國(guó)的面板產(chǎn)能和技術(shù)水平穩(wěn)步提升，同時(shí)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力也逐漸增強(qiáng)，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)勁和整體規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。全球面板業(yè)呈現(xiàn)日本、韓國(guó)和中國(guó)三足鼎立的格局。同時(shí)根據(jù)美國(guó)his公司研究數(shù)據(jù)顯示，隨著中國(guó)手機(jī)面板產(chǎn)業(yè)近幾年的高速發(fā)展，智能手機(jī)中低溫多晶硅薄膜晶體管液晶顯示器（簡(jiǎn)稱“LTPS”）的占比也逐年增長(zhǎng)，各大液晶面板廠商紛紛投建LTPS生產(chǎn)線，已滿足市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。圖1為我國(guó)新建面板產(chǎn)線的分布情況。

受智能移動(dòng)終端快速發(fā)展、液晶電視大尺寸化的帶動(dòng)及產(chǎn)業(yè)周期性景氣的到來(lái)，液晶電視面板繼續(xù)向大尺寸方向發(fā)展，中國(guó)手機(jī)市場(chǎng)快速崛起和蘋(píng)果手機(jī)熱賣帶動(dòng)中小尺寸面板需求進(jìn)一步增長(zhǎng)。屆時(shí)將會(huì)發(fā)揮顯示產(chǎn)業(yè)中重點(diǎn)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈帶動(dòng)作用，加強(qiáng)企業(yè)之間的橫向合作，對(duì)上游產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)互信互認(rèn)，同時(shí)積極鼓勵(lì)企業(yè)加大對(duì)本地材料和設(shè)備的采購(gòu)力度，共同推動(dòng)我國(guó)面板上游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

三、國(guó)內(nèi)外ITO靶材的市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展

目前國(guó)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(yù)計(jì)到2017年底，隨著國(guó)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(guó)大陸地區(qū)將擁有超過(guò)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(yù)估的銦儲(chǔ)量?jī)H5萬(wàn)t，其中可開(kāi)采的占50%，已經(jīng)探明的儲(chǔ)量?jī)H夠全球使用30年左右。從儲(chǔ)量上分析，中國(guó)的銦資源儲(chǔ)量占世界的50%。針對(duì)銦的主要下游產(chǎn)業(yè)ITO靶材的需求量分析，估算中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)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(guó)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(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2012年韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、日本和中國(guó)大陸的ITO靶材年需求總量為1 404t，ITO靶材市場(chǎng)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(chǎng)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，2012-2016年ITO靶材的年需求成長(zhǎng)率估計(jì)在5%～7%。預(yù)計(jì)2016年韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、日本和中國(guó)大陸的ITO靶材總需求量將達(dá)到1 776t，年總產(chǎn)值將達(dá)到5.8億美元。此外，隨著AMOLED（主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極體）等新技術(shù)發(fā)展，大尺寸AMOLED面板的正式量產(chǎn)，預(yù)計(jì)未來(lái)靶材需求每年將還會(huì)增加9.8%。圖2為全球 ITO靶材需求量（以韓國(guó)、日本、中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)為主）估算。

結(jié)合目前國(guó)內(nèi)ITO靶材的銷售情況得知，供應(yīng)商有日本日礦材料公司、日本三井礦業(yè)、韓國(guó)三星、日本東曹和臺(tái)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(guó)三星為主，這3家?guī)缀跽紦?jù)了高端TFT-LCD市場(chǎng)用ITO靶材的全部份額和大部分的觸摸屏市場(chǎng)。

從ITO靶材技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得知目前靶材產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)家分別為日本、韓國(guó)、德國(guó)和美國(guó)，他們掌握著高品質(zhì)ITO靶材的核心制備技術(shù)，而國(guó)內(nèi)還沒(méi)有完全掌握ITO靶材的生產(chǎn)技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)主要鍍膜廠商幾乎全部采用進(jìn)口靶材。近年來(lái)我國(guó)一些單位積極開(kāi)展了ITO的研發(fā)工作，如株洲冶煉集團(tuán)有限責(zé)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(zé)任公司等。圖3為目前國(guó)內(nèi)ITO靶材的制造廠商情況。近期國(guó)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(dǎo)組成的合資公司——優(yōu)美科先導(dǎo)薄膜技術(shù)股份有限公司（優(yōu)美科占股60%，清遠(yuǎn)先導(dǎo)稀有材料有限公司占股40%），主要從事ITO旋轉(zhuǎn)靶材和平面靶材及相關(guān)材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及回收服務(wù)。2014年至今，深圳歐萊濺射靶材有限公司、安泰科技以及廈門(mén)映日新材料科技有限公司等廠商也準(zhǔn)備擬建ITO等靶材的產(chǎn)線。

但是目前國(guó)內(nèi)的靶材生產(chǎn)廠商制備的ITO靶材質(zhì)量無(wú)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(lǐng)域的靶材基本被國(guó)外靶材壟斷。對(duì)國(guó)內(nèi)的靶材進(jìn)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(guò)程中的性能方面較國(guó)外的ITO靶材略低。所以目前國(guó)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(shù)的高速發(fā)展，在高端平面顯示器應(yīng)用領(lǐng)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(jié)構(gòu)均勻化以及高利用率的趨勢(shì)[3-6]：①?gòu)慕?jīng)濟(jì)角度出發(fā)，降低高密度ITO靶材生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)高密度ITO靶材的規(guī)?；瘧?yīng)用；②隨著面板高世代線的發(fā)展，面板企業(yè)在未來(lái)靶材采購(gòu)上更偏向于用大尺寸且成分結(jié)構(gòu)均勻的高密度ITO靶材進(jìn)行濺射鍍膜，減少因靶材多次拼接對(duì)濺射鍍膜的影響；③對(duì)于靶材制備廠商而言，如何提高ITO靶材在鍍膜過(guò)程中的使用效率始終是重點(diǎn)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(guò)程中的使用率最佳值為35%～40%，而新開(kāi)發(fā)的ITO旋轉(zhuǎn)靶材以及ITO管狀靶材的使用率在濺射鍍膜過(guò)程中可提升至70%，目前國(guó)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(guó)顯示面板產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速。根據(jù)2015年顯示面板產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得知，目前中國(guó)已與日本、韓國(guó)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(yùn)行，有望超越韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，產(chǎn)能將占全球產(chǎn)能的1/3以上，問(wèn)鼎全球面板產(chǎn)能冠軍。在國(guó)內(nèi)面板龍頭企業(yè)的帶動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，2014年10月16日國(guó)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(dòng)計(jì)劃》，其中明確了我國(guó)顯示面板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是總體規(guī)模將超過(guò)3 000億元，占有全球市場(chǎng)20%以上。同時(shí)還明確推動(dòng)ITO靶材以及氧化銦鎵鋅（IGZO）等關(guān)鍵材料的研發(fā)及國(guó)產(chǎn)化。

顯示面板產(chǎn)業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占體量大、貢獻(xiàn)率高。隨著我國(guó)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(yīng)用，必將會(huì)給上游材料ITO靶材產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展。

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