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透明导电膜行业分析报告2012

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2024年4月23日发(作者:疏楠)

2012年透明导电膜行

业分析报告

2012年10月

目 录

一、透明导电膜简介 ................................................................................ 4

1、透明导电膜的发展历程................................................................................... 4

2、透光度和导电性:鱼与熊掌不可兼得........................................................... 5

3、透明导电膜的应用........................................................................................... 6

4、透明导电膜市场需求的三个维度................................................................... 8

(1)触摸屏用ITO导电膜 ............................................................................................ 9

(2)ITO导电膜 ............................................................................................................. 9

(3)透明导电膜 ........................................................................................................... 10

二、ITO导电膜:当前透明导电膜的主角 .......................................... 10

1、ITO导电膜拥有较高的透光率和较低的电阻率 ......................................... 10

2、ITO导电膜制程简介 ..................................................................................... 11

3、ITO导电膜的市场竞争格局 ......................................................................... 12

(1)日本企业几乎垄断ITO导电膜市场 .................................................................. 12

(2)万顺股份:ITO导电膜投产计划产能100万平米/年 ...................................... 14

(3)欧菲光:ITO导电膜已正式量产 ....................................................................... 15

(4)南玻:ITO导电膜有计划但还未投产 ............................................................... 15

三、ITO导电膜的最大动力:触摸屏需求 .......................................... 15

1、ITO导电膜在触摸屏中的成本占比和技术门槛较高 ................................. 15

2、产业链位置、靶材、导电膜、导电玻璃和Sensor ..................................... 17

3、触控技术变化决定ITO导电膜需求走势 .................................................... 18

(1)触控多技术共存趋势明显 ................................................................................... 18

①OGS技术:GG方案的延续 ................................................................................ 19

②In Cell技术:良率问题 ....................................................................................... 20

③On Cell技术:三星主导 ...................................................................................... 21

④薄膜电容屏迎来发展利基,iPad Mini或改变竞争格局 ................................... 21

⑤触控方案趋势 ....................................................................................................... 22

(2)ITO导电膜的需求 ............................................................................................... 23

①In Cell:目前技术不需要ITO导电膜 ................................................................ 23

②不同触控方案对ITO导电膜需求量总结 ........................................................... 24

4、基于触摸屏行业的ITO导电膜市场需求 .................................................... 25

四、新型透明导电膜 .............................................................................. 26

1、ITO导电膜的挑战 ......................................................................................... 26

2、新型透明导电膜............................................................................................. 28

(1)ZnO基薄膜 .......................................................................................................... 28

(2)导电高分子 ........................................................................................................... 29

(3)碳纳米管 ............................................................................................................... 30

3、国外公司进展:日本企业先行..................................................................... 31

4、国内公司相关新型透明导电膜产品的进展................................................. 31

(1)苏大维格:纳米印刷透明导电膜处于中试阶段 ............................................... 31

(2)锦富新材:从事ZnO透明导电膜的研发生产 .................................................. 32

(3)乐凯胶片:银盐法透明导电膜已经面市 ........................................................... 32

一、透明导电膜简介

1、透明导电膜的发展历程

透明导电膜(Transparent Conductive Oxide,TCO)是(1)在可

见光范围内具有高透明率(2)具有导电特性的一种薄膜,为晶粒尺

寸数百纳米的多晶层,主要用于光电器件如液晶显示器的透明电极、

触摸屏、薄膜太阳能电池的透明电极等,上述透光度和导电性是两个

相互牵制的指标,一般来讲,导电性提高,透光度就会下降,反之也

一样。目前常见的透明导电薄膜包括ITO(Indium Tin Oxides锡掺杂

三氧化铟)、GZO(Gallium Zinc Oxides镓掺杂氧化锌)、

AZO(Aluminum Zinc Oxides铝掺杂氧化锌)等,这些氧化物只吸收紫

外光,不吸收可见光,是“透明”的导电膜。

透明导电膜材料的研究起步于19世纪末,当时是在光电导材料

上涂上很薄的金属薄膜;到了1950年,第二种透明导电膜In2O3被

制成,ITO导电膜开始在透明导电膜方面得到普遍应用;在最近20

年里,透明导电膜应用主要以ITO材料为主,而在制程上以磁控溅

镀工艺为主。

2、透光度和导电性:鱼与熊掌不可兼得

透明导电膜的性能指标主要有两个:透光度和导电性。以目前透

明导电膜的主流材料——ITO导电膜为例,影响ITO薄膜导电性能的

几个因素包括:ITO薄膜的面电阻(γ)、膜厚(d)和电阻率(ρ),

这三者之间的相互关系是:γ=ρ/d,即为了获得不同面电阻的ITO薄膜,

实际上就是要获得不同的膜厚和电阻率。

从上述公式可以看到,ITO薄膜的导电性要好(即面电阻值要

低),在电阻率一定的情况下(电阻率是制备工艺的关键,难度较大),

膜厚要增加,这样会导致ITO薄膜的透光性能下降,反之亦然。所以,

ITO薄膜电阻率的大小是ITO薄膜制备工艺的关键,要获得好的透光

度和导电性,就需要尽量小的电阻

影响电阻率(ρ)大小的因素主要包括载流子浓度、载流子迁移

率等,载流子浓度或载流子迁移率越大,薄膜的电阻率就越小。在控

制条件上,载流子浓度可以通过调节ITO沉积材料的锡含量和氧含量

来实现,而载流子迁移率则与ITO薄膜的结晶状态、晶体结构等相关,

可以通过调节薄膜沉积时的沉积温度、溅射电压和成膜条件等来实

现。

3、透明导电膜的应用

透明导电膜下游应用非常广泛,主要用于光电器件如液晶显示器

的透明电极、触摸屏、薄膜太阳能电池的透明电极等领域。根据

NanoMarket在2010年的预测,仅液晶显示器的透明电极、触摸屏、薄

膜太阳能电池的透明电极等高端应用对透明导电膜的需求到2017年

将达到5亿平方米,透明导电膜的市场将由2010年的24亿美元增长到

2017年的76亿美元,年均复合增长率为17.9%,而整个透明导电膜的

市场规模则远超百亿美元规模。

液晶显示器的透明电极:液晶显示器之所以能显示特定的图形,

主要是将导电玻璃上的透明导电膜蚀刻制成特定形状的电极,在这些

电极上加适当电压信号后,使具有偶极矩的液晶分子在电场作用下特

定的方面排列,进而显示出与电极波长相对应的图形。目前液晶显示

器的透明电极以ITO膜的透光率和导电性能最好,而且容易在酸液中

蚀刻出微细图形。

触摸屏:触摸屏是最近几年透明导电膜发展最大的动力来源,由

于进入门槛低、灵敏度差、使用寿命短,电阻触摸屏走向衰落已成定

局,目前性能更优的投射式电容屏是主流。

薄膜太阳能电池的透明电极:透明导电膜在太阳能领域的应用主

用用于薄膜太阳能电池的透明电极,有别于LCD中以ITO为主要的透

明电极材料,太阳能电池的透明电极材料是以氧化锡(SnO2)或氧

化锌(ZnO)为主,主要基于太阳能电池和LCD在制程和材料特性需

求上有所不同。

4、透明导电膜市场需求的三个维度

目前ITO导电膜主要用于液晶显示器的透明电极、触摸屏(TP)

及薄膜太阳能电池的电极等领域,虽然产品下游应用领域非常广泛,

但我们认为目前ITO导电膜的需求增量主要来自下游触摸屏行业的

发展,伴随最近几年触摸屏行业需求的爆发性增长,上游ITO导电膜

的需求也随之快速增长,本文聚焦的也是基于触摸屏行业需求的ITO

导电膜市场容量。

这里我们直接给出透明导电膜市场三个维度的需求估计,对于下

述数据的估算过程,我们等介绍完触摸屏结构后再详细论述。

2024年4月23日发(作者:疏楠)

2012年透明导电膜行

业分析报告

2012年10月

目 录

一、透明导电膜简介 ................................................................................ 4

1、透明导电膜的发展历程................................................................................... 4

2、透光度和导电性:鱼与熊掌不可兼得........................................................... 5

3、透明导电膜的应用........................................................................................... 6

4、透明导电膜市场需求的三个维度................................................................... 8

(1)触摸屏用ITO导电膜 ............................................................................................ 9

(2)ITO导电膜 ............................................................................................................. 9

(3)透明导电膜 ........................................................................................................... 10

二、ITO导电膜:当前透明导电膜的主角 .......................................... 10

1、ITO导电膜拥有较高的透光率和较低的电阻率 ......................................... 10

2、ITO导电膜制程简介 ..................................................................................... 11

3、ITO导电膜的市场竞争格局 ......................................................................... 12

(1)日本企业几乎垄断ITO导电膜市场 .................................................................. 12

(2)万顺股份:ITO导电膜投产计划产能100万平米/年 ...................................... 14

(3)欧菲光:ITO导电膜已正式量产 ....................................................................... 15

(4)南玻:ITO导电膜有计划但还未投产 ............................................................... 15

三、ITO导电膜的最大动力:触摸屏需求 .......................................... 15

1、ITO导电膜在触摸屏中的成本占比和技术门槛较高 ................................. 15

2、产业链位置、靶材、导电膜、导电玻璃和Sensor ..................................... 17

3、触控技术变化决定ITO导电膜需求走势 .................................................... 18

(1)触控多技术共存趋势明显 ................................................................................... 18

①OGS技术:GG方案的延续 ................................................................................ 19

②In Cell技术:良率问题 ....................................................................................... 20

③On Cell技术:三星主导 ...................................................................................... 21

④薄膜电容屏迎来发展利基,iPad Mini或改变竞争格局 ................................... 21

⑤触控方案趋势 ....................................................................................................... 22

(2)ITO导电膜的需求 ............................................................................................... 23

①In Cell:目前技术不需要ITO导电膜 ................................................................ 23

②不同触控方案对ITO导电膜需求量总结 ........................................................... 24

4、基于触摸屏行业的ITO导电膜市场需求 .................................................... 25

四、新型透明导电膜 .............................................................................. 26

1、ITO导电膜的挑战 ......................................................................................... 26

2、新型透明导电膜............................................................................................. 28

(1)ZnO基薄膜 .......................................................................................................... 28

(2)导电高分子 ........................................................................................................... 29

(3)碳纳米管 ............................................................................................................... 30

3、国外公司进展:日本企业先行..................................................................... 31

4、国内公司相关新型透明导电膜产品的进展................................................. 31

(1)苏大维格:纳米印刷透明导电膜处于中试阶段 ............................................... 31

(2)锦富新材:从事ZnO透明导电膜的研发生产 .................................................. 32

(3)乐凯胶片:银盐法透明导电膜已经面市 ........................................................... 32

一、透明导电膜简介

1、透明导电膜的发展历程

透明导电膜(Transparent Conductive Oxide,TCO)是(1)在可

见光范围内具有高透明率(2)具有导电特性的一种薄膜,为晶粒尺

寸数百纳米的多晶层,主要用于光电器件如液晶显示器的透明电极、

触摸屏、薄膜太阳能电池的透明电极等,上述透光度和导电性是两个

相互牵制的指标,一般来讲,导电性提高,透光度就会下降,反之也

一样。目前常见的透明导电薄膜包括ITO(Indium Tin Oxides锡掺杂

三氧化铟)、GZO(Gallium Zinc Oxides镓掺杂氧化锌)、

AZO(Aluminum Zinc Oxides铝掺杂氧化锌)等,这些氧化物只吸收紫

外光,不吸收可见光,是“透明”的导电膜。

透明导电膜材料的研究起步于19世纪末,当时是在光电导材料

上涂上很薄的金属薄膜;到了1950年,第二种透明导电膜In2O3被

制成,ITO导电膜开始在透明导电膜方面得到普遍应用;在最近20

年里,透明导电膜应用主要以ITO材料为主,而在制程上以磁控溅

镀工艺为主。

2、透光度和导电性:鱼与熊掌不可兼得

透明导电膜的性能指标主要有两个:透光度和导电性。以目前透

明导电膜的主流材料——ITO导电膜为例,影响ITO薄膜导电性能的

几个因素包括:ITO薄膜的面电阻(γ)、膜厚(d)和电阻率(ρ),

这三者之间的相互关系是:γ=ρ/d,即为了获得不同面电阻的ITO薄膜,

实际上就是要获得不同的膜厚和电阻率。

从上述公式可以看到,ITO薄膜的导电性要好(即面电阻值要

低),在电阻率一定的情况下(电阻率是制备工艺的关键,难度较大),

膜厚要增加,这样会导致ITO薄膜的透光性能下降,反之亦然。所以,

ITO薄膜电阻率的大小是ITO薄膜制备工艺的关键,要获得好的透光

度和导电性,就需要尽量小的电阻

影响电阻率(ρ)大小的因素主要包括载流子浓度、载流子迁移

率等,载流子浓度或载流子迁移率越大,薄膜的电阻率就越小。在控

制条件上,载流子浓度可以通过调节ITO沉积材料的锡含量和氧含量

来实现,而载流子迁移率则与ITO薄膜的结晶状态、晶体结构等相关,

可以通过调节薄膜沉积时的沉积温度、溅射电压和成膜条件等来实

现。

3、透明导电膜的应用

透明导电膜下游应用非常广泛,主要用于光电器件如液晶显示器

的透明电极、触摸屏、薄膜太阳能电池的透明电极等领域。根据

NanoMarket在2010年的预测,仅液晶显示器的透明电极、触摸屏、薄

膜太阳能电池的透明电极等高端应用对透明导电膜的需求到2017年

将达到5亿平方米,透明导电膜的市场将由2010年的24亿美元增长到

2017年的76亿美元,年均复合增长率为17.9%,而整个透明导电膜的

市场规模则远超百亿美元规模。

液晶显示器的透明电极:液晶显示器之所以能显示特定的图形,

主要是将导电玻璃上的透明导电膜蚀刻制成特定形状的电极,在这些

电极上加适当电压信号后,使具有偶极矩的液晶分子在电场作用下特

定的方面排列,进而显示出与电极波长相对应的图形。目前液晶显示

器的透明电极以ITO膜的透光率和导电性能最好,而且容易在酸液中

蚀刻出微细图形。

触摸屏:触摸屏是最近几年透明导电膜发展最大的动力来源,由

于进入门槛低、灵敏度差、使用寿命短,电阻触摸屏走向衰落已成定

局,目前性能更优的投射式电容屏是主流。

薄膜太阳能电池的透明电极:透明导电膜在太阳能领域的应用主

用用于薄膜太阳能电池的透明电极,有别于LCD中以ITO为主要的透

明电极材料,太阳能电池的透明电极材料是以氧化锡(SnO2)或氧

化锌(ZnO)为主,主要基于太阳能电池和LCD在制程和材料特性需

求上有所不同。

4、透明导电膜市场需求的三个维度

目前ITO导电膜主要用于液晶显示器的透明电极、触摸屏(TP)

及薄膜太阳能电池的电极等领域,虽然产品下游应用领域非常广泛,

但我们认为目前ITO导电膜的需求增量主要来自下游触摸屏行业的

发展,伴随最近几年触摸屏行业需求的爆发性增长,上游ITO导电膜

的需求也随之快速增长,本文聚焦的也是基于触摸屏行业需求的ITO

导电膜市场容量。

这里我们直接给出透明导电膜市场三个维度的需求估计,对于下

述数据的估算过程,我们等介绍完触摸屏结构后再详细论述。

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