中国平板显示年鉴(2012)
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2011年ITO导电玻璃产业现状与发展

芜湖长信科技股份有限公司

平板显示器件具有重量轻、厚度薄、体积小、无辐射等优点。随着移动通信技术、宽带互联网技术、无线互联网技术的发展,已成为显示技术发展的方向并得以迅速发展和应用。全球平板显示器的生产制造多年来已经逐步向我国大陆集结转移,并在我国形成了完整的产业链,目前我国TN、STN-LCD及相关产品的产量已占世界产量的90%以上。电容式触摸屏是目前主流的触摸屏技术,智能手机放量拉动小尺寸触摸屏需求,平板电脑出货量增长触发中尺寸触摸屏需求,超极本(Ultrabook)2011年下半年开始出货提升大尺寸触摸屏需求,触摸屏市场规模正在快速增长,整个触摸屏产业也正在往中国大陆集聚。可以预见,这一产业在中国大陆将会稳定发展并不断进步和创造商机。

ITO是一种具有良好透明导电性能的金属化合物,具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等特性,广泛地应用于平板显示器件、太阳能电池、特殊功能窗口涂层及其他光电器件领域,是目前LCD、OLED、PDP、触摸屏等各类平板显示器件最主要的透明导电电极材料,是平板显示器件的关键基础材料,随着触摸屏和LCD的发展,ITO玻璃产业也将会不断发展进步和创造新的商机。

一、产业情况

2011年ITO导电玻璃产业发展因平板显示和触摸屏行业发展而变化着,主要表现为:LCD方面的应用受经济环境不利因素的影响需求增加明显减弱;电阻式触摸屏方面的应用受ITO Film和电容式触摸屏的影响和冲击,需求量也相应减少;电容式触摸屏应用在快速增长。随着电容式触摸屏的迅速发展,ITO导电玻璃将面临新的机遇和挑战。

目前,全球生产ITO导电玻璃的企业主要分布在中国大陆、中国台湾以及韩国、日本等;大量生产主要集中在中国大陆地区,中国台湾地区还有几家ITO玻璃厂家,主要以电容式触摸屏为主;日本、韩国的ITO玻璃所占比例较少,其主要面向本国市场。目前国内有很多家ITO玻璃生产厂家,具有较大规模和影响力的厂商主要有芜湖长信、深圳莱宝、深圳南玻和蚌埠华益等。

1. 芜湖长信

长信科技是全球ITO导电玻璃最主要的供应商之一,已拥有德国、日本及国内先进大型磁控溅射真空镀膜导电玻璃生产线十几条,配备了切割磨边、抛光研磨、化学钢化等一系列完整制造系统,产销量连续多年居全球第一位,产品远销海内外。长信科技不仅是全球规模最大的ITO导电膜玻璃制造商,而且产品质量、性能深得众多高端LCD客户的青睐,产品大量应用于STN-LCD产品上,在ITO导电玻璃市场的占有率达20%以上,高端STN类ITO导电玻璃产品及触摸屏市场份额更高、销售量位居同行之首。

经过十余年的发展,长信科技已成为国内重要的平板显示关键基础材料生产基地,业务领域不断扩展,产品由过去的LCD用TN、STNITO导电玻璃和电阻式触摸屏ITO玻璃,扩展至目前电容触摸屏及TP-Sensor玻璃以及特种ARITO和IMITO导电玻璃,目前,公司依托ITO真空镀膜优势在大力推动电容式触摸屏项目的发展。

2. 深圳莱宝

莱宝高科的ITO导电玻璃有很好的生产基础,产品的竞争力和影响力在同行中位居前列,近些年公司相继开发生产了中小尺寸彩色滤光片(Color Filter)、TFT-LCD,并重点投资了电容式触摸屏项目,其触摸屏传感器(CTP Sensor)及其模组项目生产规模、产销量在国内处于领先水平。

3. 深圳南玻

南玻是目前国内比较大的玻璃生产集团,ITO导电膜玻璃的产销量保持相对稳定的态势,公司在ITO导电玻璃发展的基础上也先后开发生产彩色滤光片(Color Filter)、电容式触摸屏项目,并与莱宝公司相继都成为iPhone手机电容屏Sensor制造商。ITO玻璃在整个南玻集团业务中的比例不大,南玻主要业务是建筑用平板玻璃和节能玻璃。在ITO导电玻璃业务上南玻定位高端,主要是STN以及触摸屏相关的产品。

4. 蚌埠华益

方兴科技持股75%的子公司蚌埠华益,ITO导电膜玻璃生产在不断发展扩大,目前拥有ITO导电膜玻璃生产线十余条,在行业内有较强的竞争力,每月ITO导电玻璃产销量达200多万片,是国内ITO导电玻璃产品主要供应商之一。

二、ITO导电玻璃的技术发展

之前,ITO玻璃主要需求来自LCD和电阻式触摸屏领域,2011年电容式触摸屏的快速发展,对ITO玻璃的需求和技术规格有了新的要求。

(一)LCD用TN、STN-ITO导电玻璃

TN-LCD为扭曲向列型,当两侧透明电子通电时,液晶分子将入射光旋转90°。TN-LCD显示器是字符型液晶显示器,只能显示黑白色,通常应用在电子表、计算器、简单的掌上游戏机、普通仪表等消费性电子产品上。TN-LCD是液晶显示器中最早应用的产品,随着技术的革新,TN-LCD无法满足市场的需求,ITO导电玻璃厂商也在不断地进行产品的研发,进而扩展到STN-LCD。STN-LCD为超扭曲向列型,当两侧透明电极通电时,液晶分子将入射光旋转180°~270°。STN-LCD具有大容量、彩色化等特点,除了黑白显示之外,同时也支持彩色显示,多用于手机、数字汽车仪表等车载产品、掌上游戏机和PDA等便携式产品。

TN/STN-LCD用ITO玻璃技术上已成熟,重点是良品率的提升和售后服务能力的保障。从市场方面来看,目前市场对TN/STNITO玻璃的需求较为稳定。虽然竞争日趋激烈,但产量还是稳中有升。

(二)电阻屏用ITO导电玻璃

虽然电容式触摸屏的出现使得电阻式触摸屏的发展受到很大的影响,但电阻式触摸屏在工控、医疗仪器等产品市场仍然占据很大比例,在低端消费电子产品上还是有一定市场;整个电阻式触摸屏产业对ITO玻璃的市场需求变化不大,但今后的上升空间有限。

(三)电容式触摸屏用ITO导电玻璃

2007年7月苹果推出iPhone电容式多点触摸手机,电容式触摸屏及其应用受到相关产业的高度关注,也对平板显示行业的发展产生了重要的影响。例如,NOKIA、MOTOROLA、三星等手机巨头以及生产笔记本电脑、TFT面板的国际大厂,无一不高度重视,积极投入研发跟进。

触摸屏在手机、媒体播放器与导航仪等手持式设备中的渗透率增长相当快速,在接下来几年,我们可以看到触摸屏在较大尺寸应用,如电脑一体机、上网本/平板电脑、教育与培训、公共信息广告牌与自主登机等方面也会有很好的成长。触摸屏已成为数十亿美元的产业,而且仍处于高速成长中。

据DisplaySearch研究报告显示,2010年全球触摸屏市场规模为59.3亿美元,年增长率达152%,2011年全球触摸市场规模为104.2亿美元,年增长率达76%。预计2014年可望达到156亿美元,其中10英寸以上的触摸屏为35亿美元,10英寸以下为121亿美元,是触摸屏的主要发展力量。推动触摸屏市场成长的最大动力来自智能手机,其次是平板电脑;2011年全球智能手机市场比2010年增长超过90%,而且一直到2015年均会以43%的年增率成长。平板电脑2011—2015年也会以47%的年增率增长。因此,智能手机和平板电脑几乎必备的触摸屏也会跟着水涨船高。在智能手机和平板电脑中,几乎全部会用到电容式触摸屏。无疑多点式电容触摸屏将是触摸屏技术未来一段时间的主流。全球触摸屏市场预测如图1所示。

图1 全球触摸屏市场预测

资料来源:日本Ukai显示器件研究所。

2011年电容式触摸屏对ITO导电玻璃需求急剧增加,同时对ITO玻璃的技术要求也与之前的LCD和电阻式触摸屏用ITO玻璃有着新的变化。

电容式触摸屏ITO玻璃目前主要有以下几种要求。

1. DITO&SITO

Glass-based技术可分为双面ITO(DITO)结构和单面ITO(SITO)结构:双面ITO结构利用上下两面ITO导电玻璃去检测X方向和Y方向的移动,而单面ITO结构只能在一面ITO导电玻璃上通过隔离不同区域来检测X方向和Y方向的移动。相比单面ITO结构,双面ITO结构精确度更高,敏感性更高,响应时间更短。目前苹果所有产品都是使用双面ITO结构。

DITO&SITO膜层结构示意如图2所示,单面搭桥(SITO)结构示意如图3所示。

图2 DITO&SITO膜层结构示意

图3 单面搭桥(SITO)结构示意

2. 低温ITO镀膜

随着市场要求的提高,对SITO搭桥的电容式触摸屏需求越来越多。由于玻璃基板中已有有机物质存在,因此在ITO镀膜中对温度有进一步的要求,进而低温ITO镀膜应运而生,对ITO膜层的工艺技术和品质有了更高的要求。

3. 消影ITO导电玻璃

随着大尺寸触摸屏应用的增多,对ITO的阻值要求更低。由于低阻值ITO玻璃经过刻蚀后与未刻蚀的ITO膜之间有色差,使得ITO线条显示非常清晰,会在触摸屏上看到图形,影响触摸屏的美观和显示效果。因此,ITO导电玻璃厂商积极投入研发以解决此问题,消影ITO玻璃的研发是国际上该行业的热点之一。芜湖长信是国内率先研制出消影ITO导电玻璃的ITO导电玻璃厂商,通过多层光学薄膜的设计和沉积,使得镀ITO后的整体折射率与玻璃相近,这样在ITO刻蚀后与已未刻蚀的ITO膜之间无色差,从而提升终端产品的视觉效果。

四、结束语

2011年,ITO导电玻璃在市场、技术创新、产业规模等方面都取得了较大进展。特别是电容式触摸屏的发展给ITO导电玻璃带来了新的活力,电容屏用ITO导电玻璃无疑将成为2011年乃至更长时间内玻璃产品市场的主要发展方向,其商机正在日益显现。同时企业需要不断地进行技术研发,以拓展高档ITO导电玻璃市场。

随着Windows8的发布,超极本和台式计算机上采用电容式触摸屏的数量会越来越多,对ITO导电玻璃的需要也越来越多,由于面积较大,所需的产能和产线会有更大的要求,因此在未来几年内,ITO导电玻璃产业将有更大的发展。