北京時(shí)間05月21日消息，中國(guó)觸摸屏網(wǎng)訊，燒不出大號(hào)靶材，平板顯示制造仰人鼻息。 一塊小小的玻璃，不僅可以導(dǎo)電發(fā)光，還可以幻化出形式各異的文字和靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的炫目影像，這就是人們?nèi)缃褚阉究找姂T的各色平板顯示屏。

    本文來(lái)自：http://m.l2l9tgy.cn/lcd/news/dynamic/2018/0521/50464.html

       玻璃本身不導(dǎo)電，也不發(fā)光，奧妙全在于背后涂裝的一層薄薄透明導(dǎo)電膜。就是這層不足頭發(fā)絲直徑五百分之一的膜，背后有一塊看不見的“靶”。

       “全國(guó)有20余家靶材生產(chǎn)制造商，但能做超過(guò)32英寸靶材的，我們還是‘零’！” 在這個(gè)行當(dāng)搞了20多年研發(fā)的鄭州大學(xué)教授、河南省資源與材料工業(yè)技術(shù)研究院原總工程師孫本雙告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

 

       問(wèn)題出在尺寸上

       在有色金屬的“朋友圈”里，銦錫的氧化物是實(shí)現(xiàn)電學(xué)傳導(dǎo)和光學(xué)透明的絕佳組合。

       作為有色金屬氧化物，簡(jiǎn)稱為ITO的氧化銦錫在平板上具有很好的導(dǎo)電性和透明性，它還可切斷對(duì)人體有害的電子輻射、紫外線及遠(yuǎn)紅外線，是平板顯示器制造的重要原料。在薄膜狀時(shí)，它是略顯茶色的透明物質(zhì)；在塊狀時(shí)，呈黃偏灰色。

       但它并不是像油漆一樣被刷到平板玻璃上使用，而是先被制作成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的固體靶材，由操縱磁控濺射的“槍手”，不斷“射擊”，將其氣化濺鍍到玻璃基板或柔性有機(jī)薄膜上，形成一層ITO膜。這層膜的厚度因功能需求而有不同，一般在30納米至200納米。

       ITO靶材不僅用于制作液晶顯示器、平板顯示器、等離子顯示器、觸摸屏、電子紙、有機(jī)發(fā)光二極管，還用于太陽(yáng)能電池和抗靜電鍍膜、EMI屏蔽的透明傳導(dǎo)鍍膜等，在全球擁有廣泛的市場(chǎng)。

       ITO靶材外形很像瓷磚，由來(lái)卻遠(yuǎn)比瓷磚煅燒復(fù)雜得多——人們把氧化銦和氧化錫粉末按嚴(yán)格的比例混合后，經(jīng)過(guò)一系列生產(chǎn)工藝加工成地板磚的形狀，再層層摞迭到一個(gè)特制的爐子里，經(jīng)過(guò)1700攝氏度高溫氣氛燒結(jié)，形成黑灰色的陶瓷半導(dǎo)體。通常靶材尺寸越大，濺射到平板上的拼縫就越少，價(jià)值也越高。

       但就在尺寸的問(wèn)題上，國(guó)內(nèi)ITO靶材企業(yè)一直鮮有突破，而后端的平板顯示制造企業(yè)也要仰人鼻息。

       技術(shù)和工藝是個(gè)難邁的坎

       ITO靶材核心技術(shù)長(zhǎng)期把持在日本三井、東曹、日立、住友、VMC和韓國(guó)三星、康寧等大企業(yè)手里。

       對(duì)國(guó)內(nèi)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，技術(shù)和工藝是個(gè)難邁的坎。由于ITO靶材是由高溫?zé)�結(jié)而成，燒結(jié)技術(shù)工藝決定了產(chǎn)質(zhì)量量，功夫不到家的話，最常出現(xiàn)批次質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題。濺射到屏上，有的ITO膜表面出現(xiàn)“麻點(diǎn)”；有的在蝕刻時(shí)容易出現(xiàn)直線放射型的缺劃或電阻偏高帶；還有的會(huì)出現(xiàn)微晶溝縫。

       當(dāng)談到生產(chǎn)裝備與國(guó)外的差距時(shí)，孫本雙教授嘆息說(shuō)：“差遠(yuǎn)了！”燒結(jié)大尺寸ITO靶材，需要有大型的燒結(jié)爐。國(guó)外可以做寬1200毫米、長(zhǎng)近3000毫米的單塊靶材，國(guó)內(nèi)只能制造不超過(guò)800毫米寬的。“這如同人家已經(jīng)在燒制大型地板磚，我們還只能燒小瓷磚。” 孫本雙說(shuō)。

       在1700攝氏度的“丹爐”中，靶材燒結(jié)需要6至10天。高溫氣氛燒結(jié)需要高濃度氧氣參與，這項(xiàng)工藝也不易控制。長(zhǎng)時(shí)間燒，很容易導(dǎo)致產(chǎn)品不均勻，成品率低。

       在產(chǎn)出效率方面，日式裝備“牛氣”，月產(chǎn)量可達(dá)30噸至50噸，我們年產(chǎn)量只有30噸——而進(jìn)口一臺(tái)設(shè)備價(jià)格要花一千萬(wàn)元，這對(duì)國(guó)內(nèi)小企業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)異于天價(jià)。

       目前，也有部分仿制的設(shè)備，但耐火材料不過(guò)關(guān)，難耐燒結(jié)工藝所需的烈火考驗(yàn)，燒結(jié)爐總體質(zhì)量差強(qiáng)人意。“這需要生產(chǎn)技術(shù)與裝備國(guó)產(chǎn)化重大專項(xiàng)的支持。”孫本雙說(shuō)。

       質(zhì)量不穩(wěn)定、不過(guò)關(guān)的材料，誰(shuí)見誰(shuí)怕。各色終端生產(chǎn)廠家盤算下來(lái)還是覺(jué)得買國(guó)外進(jìn)口的省事，久而久之，依賴進(jìn)口成了“癮”。

       功能性產(chǎn)品：有色金屬大國(guó)之痛

       每年我國(guó)ITO靶材消耗量超過(guò)1千噸，一半左右靠進(jìn)口，用于生產(chǎn)高端產(chǎn)品。受有色金屬期貨價(jià)格波動(dòng)和技術(shù)封鎖等因素迭加作用，長(zhǎng)期以來(lái)價(jià)格高企，成品價(jià)格最高達(dá)每公斤6千至8千元，占據(jù)企業(yè)不小的成本。

       “數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)品的進(jìn)口花費(fèi)超過(guò)石油”。2017年度何梁何利基金獎(jiǎng)獲得者、昆明理工大學(xué)副校長(zhǎng)楊斌教授說(shuō)。

       在中國(guó)，半導(dǎo)體重要原料銦、錫的采選、冶煉水平已處于世界頂尖水平，產(chǎn)量和品級(jí)也堪稱世界一流。全球近80%的高質(zhì)量銦、錫來(lái)自中國(guó)，日企長(zhǎng)期購(gòu)買中國(guó)銦錠。

       “但我們?nèi)狈ο掠喂δ苄援a(chǎn)品和足夠長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，只能賺取原材料的初級(jí)利潤(rùn)，比如高質(zhì)量、大尺寸的ITO靶材，就是粉末冶金和半導(dǎo)體行業(yè)的痛。”楊斌教授說(shuō)，國(guó)內(nèi)的大尺寸靶材都只在實(shí)驗(yàn)室階段，技術(shù)是一個(gè)難點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)則是關(guān)鍵。

       隨著近十年來(lái)國(guó)內(nèi)LCD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和PDA、電子書等觸摸式輸入電子產(chǎn)品的悄然興起，尤其是目前，隨著有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）以及其他顯示器件的發(fā)展，對(duì)ITO靶材制成工藝和設(shè)備有了更新、更高的期待。未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，這仍是一個(gè)有前景的產(chǎn)業(yè)。

       國(guó)內(nèi)小規(guī)模、低層次、做了二十年之久的“靶”，因沒(méi)能走上世界前沿而長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，如今得到了“回報(bào)”。近年，由于中國(guó)市場(chǎng)巨大，“小靶”國(guó)產(chǎn)能力有了大幅上升，這時(shí)國(guó)外壟斷企業(yè)“釜底抽薪”，開始在價(jià)格上進(jìn)行打壓，一下子把ITO靶材價(jià)格降到800元一噸，一度接近價(jià)格最高點(diǎn)時(shí)的十分之一，國(guó)內(nèi)20多個(gè)企業(yè)蒙受了巨大的損失，部分企業(yè)甚至奄奄待斃。

       “但反過(guò)來(lái)說(shuō)，價(jià)格低建設(shè)成本也低，這也是洗牌的機(jī)會(huì)。”孫本雙說(shuō)，如果有國(guó)家扶持，保留五六家重點(diǎn)企業(yè)，同時(shí)加快技術(shù)攻關(guān)，將實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)轉(zhuǎn)化量產(chǎn)，我們有望在大尺寸領(lǐng)域突破，并淘汰一部分國(guó)外企業(yè)。

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洛陽(yáng)造“液晶屏神經(jīng)系統(tǒng)”國(guó)際領(lǐng)先

　　■項(xiàng)目名稱：洛陽(yáng)晶聯(lián)光電ITO靶材生產(chǎn)項(xiàng)目

　　■項(xiàng)目概況：該項(xiàng)目總投資1.5億元，位于孟津縣空港產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。投資方洛陽(yáng)晶聯(lián)光電材料有限責(zé)任公司是洛陽(yáng)隆華傳熱節(jié)能股份有限公司的全資子公司。項(xiàng)目利用洛陽(yáng)隆華公司現(xiàn)有廠區(qū)，計(jì)劃在3 年內(nèi)分三期建成年產(chǎn)200噸的ITO靶材配套生產(chǎn)線。

　　致密如巖石，烏黑如煤炭，手機(jī)屏幕實(shí)現(xiàn)觸控可少不了它。此前被進(jìn)口產(chǎn)品壟斷的氧化銦錫(英文簡(jiǎn)稱ITO)靶材市場(chǎng)，正在被我市一家企業(yè)通過(guò)自主創(chuàng)新加速“搶灘”。

　　ITO導(dǎo)電膜被喻為觸控液晶屏的“神經(jīng)”。在液晶屏生產(chǎn)過(guò)程中，需要將ITO靶材放置在真空環(huán)境中，用電子束對(duì)其進(jìn)行轟擊，由此產(chǎn)生的微粒分散在屏幕基板上，形成一層透明氧化銦錫導(dǎo)電膜。正因?yàn)橛辛诉@些導(dǎo)電膜的存在，液晶顯示屏才可以感應(yīng)到手指的靜電，實(shí)現(xiàn)觸摸控制。

　　時(shí)下，隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐加快，高端液晶屏生產(chǎn)技術(shù)日益普及，對(duì)靶材的 需求 也不 斷增 加。“國(guó) 內(nèi)高 端TFT-LCD顯示面板用ITO靶材年用量在600噸以上，且使用量以每年10%到20%的幅度增加。”企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。近年，洛陽(yáng)晶聯(lián)公司在ITO靶材領(lǐng)域深耕細(xì)作，加大研發(fā)投入力度，產(chǎn)品相對(duì)密度、純度、電阻率等性能指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　工藝更環(huán)保。在靶材粉末的制備過(guò)程中，傳統(tǒng)的化學(xué)酸溶解法每生產(chǎn)100公斤靶材，就要消耗100噸超純水，所排放的污水中由于含有氯離子，受環(huán)保約束較大，需要增加工序進(jìn)行污水處理后才能排放。

　　項(xiàng)目采用行業(yè)首創(chuàng)工藝，使得生產(chǎn)過(guò)程零污水排放，且生產(chǎn)效率提高了三成，是真正的綠色環(huán)保工藝。

　　產(chǎn)品更高端。近年，材料使用率更高的管狀靶材，越來(lái)越受市場(chǎng)青睞。管靶越長(zhǎng)，意味著生產(chǎn)中拼縫越少，生產(chǎn)出的觸控液晶屏質(zhì)量越高。洛陽(yáng)晶聯(lián)公司生產(chǎn)的管靶，最長(zhǎng)可達(dá)600毫米，比市場(chǎng)同類型產(chǎn)品長(zhǎng)約1倍，是少有的高端產(chǎn)品。

　　該負(fù)責(zé)人介紹，項(xiàng)目今年預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)60萬(wàn)噸產(chǎn)能，全部建成后將擁有200噸的年產(chǎn)能，年銷售額4 億元，洛陽(yáng)晶聯(lián)公司將成為國(guó)內(nèi)最大、具有全球影響力的ITO靶材生產(chǎn)商。
 

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