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显示行业用大尺寸ITO靶材成套工艺技术

01
所属领域
Field

 ITO 靶材属于新材料领域,在各种新型电子元器件领域发挥了极为重要的作用,在平面显示器产业、半导体集成电路制造领域、信息存储产业等产业和领域中都广泛地应用。

02
项目介绍
Project Introduction
痛点问题

ITO大尺寸靶材核心技术长期把持在日本三井、东曹、日立、住友、VMC,韩国三星,美国康宁等企业手中。每年我国高端ITO靶材消耗量超过1000吨,主要依靠进口,用于生产高端产品。受有色金属期货价格波动和技术封锁等因素叠加作用,长期以来价格高企,成品价格最高达每公斤几千元,占据企业不小的成本。

解决方案

基于本项成果已制备出国内最大,国际领先的大尺寸靶材,有望打破日韩垄断。核心技术包括:

1)微反应器制备纳米ITO粉,粒径均匀可控;

2)国内独有的树脂模具注浆成型工艺,素坯均匀,密度高,应力小,良率高;

3)自主设计ITO靶材烧结炉,温度场、氧气场高度均匀。


 

1微反应器应用在制备纳米ITO粉

竞争优势分析

1)产品质量好。目前可生产单片平面靶材的最大尺寸为1500mm×300mm,相对密度≥99.7%,密度偏差≤0.15%,纯度>4N,电阻率≤1.4×10^-4Ω•cm,ITO靶材的SnO2固溶到In2O3中形成单一的In2O3相,Sn在靶中均匀分布,晶粒细微均匀,性能指标与日本同类靶材相当,尺寸领先;

2)制造成本低。注浆成型工艺应力小,成品相对于冷等静压技术,良品率提高20%,成本优势明显;

3)固定资产投入低。一台冷等静压设备的投资往往在千万级,而注浆法所需模具成本低廉,投资是冷等静压机的几分之一。

市场应用场景

随着新增平板显示器产能的逐渐放量,全球ITO靶材市场也以年均13%的复合增长率迅速膨胀。2012年,全球ITO靶材的需求量约在1270吨,2016年1月至6月,全球ITO靶材的需求量已经达到了827吨,全年约1670吨。根据BBC Research数据预测,随着中国平板显示器行业的蓬勃兴起,靶材需求全球占比近25%,年增速约20%,尤其是触摸屏市场的迅速扩张,中国正成为全球最重要的平板显示器制造国和应用市场。当前国内实现量产以及正在爬坡(投产后6-10个月)的产线33条,其中OLED产线8条。以5年更新期测算,自2018年起,需要更新的产能数量呈现爆发,并在2018-2021年维持高位,每年需更新的产能平均达到46.6万片/月。2021年,国内靶材市场规模将达到近200亿美元,而基于生产平板显示器所形成的高品质ITO靶材需求将超过1000吨。


 

2靶材成品

发展规划

1)完成现有基地改造,实现高端ITO靶材年产能6吨,销售收入达到1080万元;

2)完成新生产基地一期项目建设,实现高端ITO靶材年产能30吨,销售收入5400万元,二期扩建至年产能60吨,销售收入1.08亿元,在研2~3个新材料;

3)完成新生产基地三期项目建设,实现高端ITO靶材年产能200吨,销售收入3.6亿元,实现1~2个新材料由研发到生产转化,实现销售收入1~2亿。

知识产权
03
合作需求
Cooperation needs

商务合作

04
团队介绍
team introduction

项目负责人王玉军教授是清华大学化工系副系主任,化学工程联合国家重点实验室清华分室主任,博士生导师。2011年入选教育部新世纪优秀人才计划,2001年以来,在国内外学术期刊上共发表学术论文118篇,其中SCI收录论文100篇,SCI收录论文他引1750次,获得国家技术发明奖1项,省部级奖励4项,获得中国颗粒学会青年颗粒学奖,赢创优秀科学家奖等奖励和荣誉称号。

在王玉军教授研究团队的技术指导下,组成了一支经验丰富、高水平的工程技术队伍,集结了化工、机械、材料、陶瓷、电子等技术领域的老中青三代人,既有高学历敢拼敢干的年轻人,又有实践经验丰富的工程技术人员,优势互补,凝聚了雄厚的知识技术能量。

05
联系方式
Contact information

联系人:李老师

E-mail :  lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn

成果编号:2021058


清华四川能源互联网研究院:

联系人:房炫伯(产业发展部主任)、殷国梁(产业发展部主管)

联系电话:17708194317(同微信号)、15810916713(同微信号)


注:本项目信息来源于自清华大学技术转移研究院