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发布时间:2020-08-12 06:07:44

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作者:中国光学光电子行业协会液晶分会,北京群智营销咨询有限公司

出版社:电子工业出版社

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中国新型显示产业蓝皮书(2015—2016)

中国新型显示产业蓝皮书(2015—2016)试读:

总目录

CONTENTS

材料与装备册

政策与环境册

器件与应用册

目录

CONTENTS

内容简介

低世代基板玻璃已取佳绩 8.5代急需突破——基板玻璃产业发展现状及趋势展望

结构优化与产品稳定是竞争王道——液晶材料产业发展现状及趋势展望

光学膜产业发展回顾、趋势及供应链配套

OLED材料发展面临的困难及机遇

显示面板用湿电子化学品发展现况

显示溅射靶材杂谈——磁控溅射技术的工业化应用为显示面板量产提供了必要条件

显示用光刻胶技术现状及市场分析

驱动IC国产化急需提升——驱动IC产业发展回顾、趋势及供应链配套分析

TFT-LCD掩膜版的现状研究与趋势

AMOLED产业点睛之笔——AMOLED蒸镀用精密金属掩膜版(FMM)

OLED设备行业发展回顾及趋势

彩图总汇

返回总目录内容简介

全书分为 3 册。第一册是

政策与环境册

,包括综述篇、政策篇和环境篇。综述篇从全球显示产业竞争格局变化及2016年的热点事件等方面加以分析;政策篇涉及政府相关主管部门的产业政策和规划,以及各地区的产业发展、政策、规划等方面的内容;环境篇包括世界显示产业合作委员会环境报告和显示器件行业环境治理现状等内容。

第二册是器件与应用册,涵盖器件、应用和新技术三大类别,包括LCD、OLED、电子纸、激光显示等器件方面的内容;电视、车载显示、手机、VR等应用方面的内容;柔性OLED、量子点、裸眼3D、全息真三维显示、石墨烯等新技术方面的内容。

第三册是材料与装备册,包括基板玻璃、液晶材料、膜材料、OLED材料、靶材、光刻胶、掩膜版、驱动IC、化学品、OLED设备等方面的内容。

本书全面反映了显示产业近两年的政策、技术进步和市场变化情况,适合显示产业相关政府主管部门、企业、科研机构、证券金融类投资机构人员阅读。低世代基板玻璃已取佳绩 8.5代急需突破——基板玻璃产业发展现状及趋势展望群智咨询(∑intell) 李雷广

从2005年至今,国内的显示产业经历了高速发展的黄金十年,面板产业从无到有、由弱变强。液晶面板线在4.5代、5代、6代、8.5代都有了成功建设和量产,技术水平和产能规模不断取得佳绩。

从面板上游材料的重要一环——基板玻璃产业的发展来看,也经历了同样的发展历程,从低世代到高世代,也呈现了华丽的升级。一、国产基板玻璃发展现状分析1.低世代国产化成绩喜人

自2008年首条5代、2010年首条4.5代、2010年首条6代基板玻璃生产线投产以来,国内彩虹、东旭等企业的基板玻璃建设如火如荼,至今已取得了不错的成绩。2016年上半年,彩虹的8.5代后道玻璃加工线也成功投产,加工生产IGZO相关液晶面板所需的基板玻璃。

根据统计,目前我国以彩虹和东旭为代表的国产基板玻璃企业已建成投产了1条4.5代、13条5代、8条6代基板玻璃生产线。

从整个供需比来看,数据显示,目前国产4.5代基板玻璃的供应能力已占国内面板厂需求(包括相关世代TFT-LCD、AMOLED面板的总需求)的近30%,5/5.5代占比更是超过60%,6代超过80%。从整个面板产业的上游原材料部分来看,可以说基板玻璃产业成绩最为突出,国产化率占比也是最高的。

目前,彩虹和东旭各自建设了6代基板玻璃生产线,其中彩虹在合肥投产了3条,东旭在芜湖投产了5条,东旭未来规划还会有5条左右生产线。目前6代基板玻璃国产化供需比在90%左右,但随着2016年京东方、华星光电、天马各自一条6代LTPS生产线产能的开出,会造成6代基板玻璃国产化供需比的下降,预计会降至50%左右的水平。

此外,未来国内6代面板线将以LTPS(低温多晶硅)基板玻璃的需求为主,而国产LTPS基板玻璃目前尚不能有效供应。后续东旭及彩虹应着力在LTPS用基板玻璃领域加快技术研发和突破,否则又将面临比较大的市场缺口,成为国内基板玻璃供应的市场空白。2.重点企业发展现状彩虹集团

国企背景的彩虹集团,在早些年CRT显示时代是玻壳生产的领军企业,到平板显示时代转型生产液晶面板用基板玻璃。

2014年,彩虹公司在5代、6代液晶基板玻璃关键技术方面取得重大突破,生产线良品率、产品品位接近国际领先企业水平,5代线产品合格率达到80%以上,6代线产品合格率达到70%以上,线体复制有序展开,并为中国大陆和中国台湾厂家实现批量供货。2014年,彩虹公司累计生产5代、6代液晶基板玻璃121.97万片,销售92.64万片,同比上升1.6%。

2015年,随着公司产业结构调整、优化的推进,新投资的合肥8.5代液晶基板玻璃后加工生产线建设于2015年12月完成,开始进入量产调试阶段。

2015年,彩虹公司基板玻璃产量同比增长80.73%,销售量同比增长62.94%(见表1)。其中,6代基板玻璃产品通过主力机种认证,快速打开销量,同比增长162%。表1 2015年彩虹基板玻璃产销量情况分析表

2016年,彩虹在合肥建设的年产95万片的8.5代后加工生产线投产,生产IGZO液晶面板用基板玻璃,已成功配套中电熊猫南京8.5代液晶面板线,并已批量销售,2016年8、9月份已获两次订单,共30K。

2016年9月,彩虹在咸阳开工建设8.6代基板玻璃生产线,该项目总投资50亿元,分两期建设,预计2017年9月第一条生产线建成。项目达产后可实现年销售收入约20亿元,形成年平均产量349万片8.6代液晶基板玻璃的产能,充分保障咸阳8.6代液晶面板生产线项目,实现就地配套。

此外,基于彩虹平板显示玻璃工艺技术国家工程实验室的研发平台,采用溢流法开发了用于高端显示的高铝盖板玻璃产品,建设了一条年产120万平方米的6代盖板玻璃生产线,并实现了批量生产销售。

按彩虹公司的整体规划,在未来三年左右,将再建设8条盖板玻璃生产线、15~16条8.5代基板玻璃生产线,力争进入全球市场的前三位。目前彩虹在合肥和咸阳的8.5/8.6代窑炉都处于建设阶段。东旭集团

民营企业东旭集团是国内生产基板玻璃的一支劲旅。该公司目前已形成4.5代(成都中光电,与中建材合作)、5代、6代基板玻璃的生产供应,生产技术、生产规模、客户开拓均取得不错的成绩。

在基板玻璃薄型化发展方面,2014年10月8日,4.5代0.3mm液晶基板玻璃在成都中光电试制成功;2015年4月14日,芜湖东旭6代0.38mm基板玻璃(半成品)试制成功;2015年6月30日,旭飞公司成功研发出5代0.3mm基板玻璃。

截至2016年6月30日,东旭公司液晶基板玻璃制造和生产方面共申请专利936项,获得专利授权639项,其中发明专利241项。2015年,东旭公司“铂金通道中玻璃液的处理方法”专利荣获世界知识产权组织和国家知识产权局联合颁发的第17届中国专利金奖。

2016年4月25日,东旭公司主导制定的《平板显示器基板玻璃规范》等5项国家标准正式颁布。

在客户开拓方面,东旭公司获得了京东方、中航光电、龙腾光电、中华映管、台湾群创等大型面板厂商的认证和订单。此外,2014年与京东方和龙腾光电分别签署了战略合作协议,保障了基板玻璃对京东方和龙腾光电的大批量供应。东旭光电与京东方签署的战略合作协议的有效期为5年。协议约定,在协议有效期内,京东方合肥6代线和北京5代线采购东旭光电基板玻璃的量将逐步达到其基板玻璃实际使用量的60%以上。此外,未来东旭光电在京东方面板产线周边200千米内设厂,京东方有优先投资权。东旭光电与昆山龙腾光电签署为期8年的战略合作协议,协议中提到,龙腾光电每年使用东旭光电基板玻璃的数量逐步达到110万片(包含龙腾指定彩膜配套厂商的使用量),约相当于龙腾光电5代面板线年总投片量的1/2。

2015年,东旭公司销售4.5代基板玻璃约35万片、5代基板玻璃约315万片、6代基板玻璃约246万片,合计近600万片。旭虹公司

除液晶面板用基板玻璃外,2014年,旭虹公司由等离子基板玻璃成功转型生产高铝盖板玻璃。2015年10月30日,四川旭虹公司正式实施并成功下线0.3mm超薄触控屏玻璃产品,刷新了旭虹自己保持的0.4mm的纪录,也是全球唯一一家采用浮法工艺生产出0.3mm超薄触控玻璃的企业。

旭虹公司2014年实现高铝盖板玻璃的批量生产和供应,先后开发业内重要客户,包括欧菲光、蓝思科技、骏达光电、三星、小米、魅族等。2015年,公司销售盖板玻璃超过370万平方米。二、8.5代是国产基板玻璃的未来1.国内外企业加紧8.5代玻璃生产线建设

近年来,内资企业和外资企业都纷纷加紧在我国布局8.5代基板玻璃项目的建设。早在2012年年底,康宁在北京亦庄投建的8.5代基板玻璃生产线投产,以就近配套京东方在北京亦庄的8.5代液晶面板生产线。此后,国内外企业开始了8.5代基板玻璃建设的大比拼。

日本电气硝子(NEG)于2014年年初开始在厦门建设8.5代基板玻璃生产线。日本电气硝子计划总投资58.44亿元,建设两条8.55代液晶基板玻璃生产线,每年可生产液晶基板玻璃1080万平方米。目前一期已建成并投入使用,月产能达到100万平方米。

2015年4月16日,惠州仲恺高新区与日本旭硝子株式会社(AGC)举行项目签约仪式,旭硝子显示玻璃项目正式落户惠州。该项目由旭硝子株式会社投资5亿美元,在仲恺区沥林镇建设液晶显示器用基板玻璃原板生产线。项目分两期建设,产品为尺寸8.5代(2500mm×2200mm)的液晶显示器用基板玻璃原板,年产能2500万平方米。

2015年6月23日,日本电气硝子株式会社投资的第8.5代TFT-LCD基板玻璃项目在江苏南京经济技术开发区液晶谷正式开工。该项目每年可生产180万片基板玻璃。

2015年,康宁投资约1.5亿美元在重庆建设8.5代基板玻璃生产线项目,预计项目可在2017年第一季度建成投产,以就近配套重庆京东方等面板企业的需求。

2016年3月1日,东旭光电8.5代液晶基板玻璃生产线正式在福州动工建设。本项目投资70亿元,建筑面积22万平方米,计划新建3条8.5代玻璃基板生产线。项目建设期为18个月,预计2017年第二季度投产。该项目落地福州融侨开发区,主要配套京东方8.5代新型半导体显示器生产线项目。本次投建的8.5代基板玻璃生产线达产后可实现年产8.5代基板玻璃540万片的生产能力。2016 年9月中旬,东旭与日本电气硝子(NEG)达成协议,将共同出资成立福州旭福光电科技有限公司,建设8.5代基板玻璃加工生产线。未来中外合作的项目或许会陆续出现。

2016年9月,彩虹在咸阳开工建设了8.6代基板玻璃生产线,该项目总投资50亿元,分两期建设,预计2017年9月第一条生产线建成。此外,彩虹在合肥的8.5代后加工生产线已成功投产,年加工能力为95万片,同时彩虹在合肥的8.5代线窑炉的建设正在进行中。

国内企业除东旭和彩虹集团的建设项目外,凯盛科技集团、蚌埠玻璃工业设计研究院也计划在蚌埠建设8.5代基板玻璃生产线。此条生产线计划采用浮法工艺生产。

除8.5代基板玻璃之外,康宁公司2015年12月宣布,将在合肥投资建设一座10.5代基板玻璃制造工厂,该工厂将毗邻京东方位于安徽省合肥新站综合开发试验区的10.5代液晶面板线工厂。为配合京东方的10.5代大尺寸LCD电视面板量产计划,预计康宁的该生产线将于2018年第三季度前开始量产。该项目总投资约为13亿美元,基板玻璃的尺寸为2940mm×3370mm,建成后将是市面上最大尺寸的LCD基板玻璃生产线。2.8.5代基板玻璃决定未来竞争格局

从整个显示面板产业来看,无论是目前市场还是未来市场,中国最大宗的基板玻璃需求主要集中在8.5代线。数据显示,预计到2017年,中国大陆将会有8.5代面板线11条以上,8.5代基板玻璃年需求量可高达11 000万平方米,将占到全部基板玻璃需求的一半左右。

看好未来中国大陆面板市场,如前所述,外资巨头也纷纷来华建厂。彩虹和东旭各自有8.5代基板玻璃生产线的规划,彩虹在合肥的后道加工生产线已于2016年投入生产,位于合肥和咸阳的8.5/8.6代基板玻璃生产线也已开工建设。当前国产基板玻璃企业的窑炉尚处于建设期,未来5年,将成为决胜下一阶段基板玻璃供应商在中国面板市场地位的关键时期。

回顾近年来基板玻璃产业的发展,国内企业已经错过了8.5代基板玻璃供应的第一阶段时机,在更大一轮新的8.5代面板线产能开出后能否把握住机会,将会至关重要。如果不能在8.5代基板玻璃的供应上占据一定市场地位,仅在低世代市场偏安一隅,则注定会无缘主流市场,处境也将十分尴尬与艰难。

如果可以成功地在8.5代基板玻璃上实现生产并批量销售,则可以帮助国内基板玻璃企业再上一个大台阶,企业营收、产能规模、技术水平等都会实现跨越式增长。

此外,在新技术研发上也要不断突破。今后LTPS/Oxide面板线会越来越多,尤其是未来国内的6代面板生产线均以LTPS TFT-LCD/AMOLED为主,将达8条左右(见表2),所以LTPS类型面板所用的基板玻璃供应也是重要的细分市场,国内企业应在研发上持续跟进,早日在原料配方、产品良率、产品性能等各方面取得进展。表2 国内6代显示面板线已建及规划情况

随着在建的8.5/8.6代、10.5代TFT-LCD的投产,预计在2020年后TFT-LCD面板产能将达到最高峰,更远的未来基板玻璃的需求增长将来自AMOLED面板生产线。进军LTPS基板玻璃的生产也是为下一波AMOLED面板线早做准备,在未来AMOLED生产线大规模生产到来之时可以快速切入LTPS基板玻璃的供应。

备注:本文所有数据除已注明的均来自群智咨询(∑intell)结构优化与产品稳定是竞争王道——液晶材料产业发展现状及趋势展望群智咨询(∑intell) 李雷广

液晶材料与偏光片、基板玻璃并列为液晶面板的三大主材,其重要性可想而知。如果没有液晶材料,则没有液晶显示的实现。

20世纪80年代,国内开始了液晶材料的产业化之路,至今已有30年的历史,国产化生产取得了不小的成就,产能规模、技术水平不断取得突破,国产化率也持续攀升。一、市场进展情况

调查数据显示,2014年中国大陆地区液晶材料的需求约为116吨,2015年的需求约为190吨,预计2016年全年的市场规模将达250吨左右。

目前,虽然国内从事液晶材料生产的企业众多,但真正形成TFT液晶材料批量供应的只有石家庄诚志永华、江苏和成、北京八亿液晶、南京晶美晟等少数几家。统计数据显示,2015年国内TFT液晶材料企业出货约有27吨。若不考虑出口因素,2015年国内TFT液晶材料自给率约为14%。

国内液晶材料企业出货量的增长,一是来自材料企业自身技术水平的提升和产能的扩增,二是得益于国内液晶面板生产线的不断建设、新需求的不断开出。

在液晶材料项目建设方面,近年来内资和外资企业都十分积极。其中,外资巨头德国默克已在上海、日本DIC在青岛、日本JNC在苏州建设了液晶材料生产线。JNC在苏州建设的工厂设计产能为50吨/年,已于2016年竣工投产。

2015年8月底,诚志股份公告称,诚志永华拟投资12 365.80万元进行TFT-LCD高世代线用液晶材料的开发与产业化项目的建设,项目为年产50吨TFT-LCD高世代线用液晶材料及一期50吨的技术改造;八亿液晶正在北京房山建设的新厂,设计产能为150吨/年,预计至2017年年中可以投入使用。

根据各家材料企业新厂的建线规划,多家国内材料企业都将会形成年产100吨的产能规模。目前诚志永华和江苏和成每年的实际出货都已形成10吨级的出货规模,北京八亿液晶和南京晶美晟等材料企业未来成长动能可期。

乐观估计,至2020年,国内TFT液晶材料企业年出货量可接近100吨。未来几年,预计国内企业的竞争格局会发生重大变化,市场排名也会呈现戏剧性的变化。

此外,预计国内企业的并购重组情况将会时有发生。飞凯材料2016年8月18日发布公告称,公司拟以发行股份及支付现金的方式收购江苏和成显示科技股份有限公司100%的股权,并配套募集资金。南京晶美晟也正在引进新的资本。未来其他家材料企业也会有资本层面的整合,或引进新的投资者,或现有企业间进行整合。

在新的液晶面板线建设方面,2016年国内新增的面板产能有京东方福州8.5代、武汉华星光电6代、武汉天马6代、友达昆山6代、三星苏州8.5代扩产、LGD广州8.5代扩产等。考虑新增面板产能的需求,预计2016年国内TFT液晶材料需求总量将接近250吨,国内市场将占全球市场的约29%。由于更多在建生产线的产能持续开出,预计至2020年之前液晶材料会呈现连年攀升的趋势,到2020年国内TFT液晶材料将达470余吨的市场规模,全球占比近44%(见图1)。随着国内面板企业国产化原材料采购率的提升,也将给国产液晶材料企业带来更多机会,国产化率也将连年攀升。到2020年以后,随着AMOLED生产线的增多,以及LCD生产线向AMOLED生产线的转移,预计在更长远的未来,液晶材料的需求将呈现减少的趋势。图1 2012—2020年国内TFT液晶材料市场需求及全球占比二、国内主要企业情况1.诚志永华

石家庄诚志永华显示材料有限公司始自1987年清华大学化学系在石家庄的产业化项目。目前,公司下辖有石家庄诚志永胜电子科技有限公司和北京诚志永昌化工有限公司。主导产品为液晶单体、混合液晶材料、可聚合液晶单体、OLED显示材料、其他显示用化学品等。公司年产TFT-LCD用液晶材料15吨、单色液晶材料16吨。截至2016年6月底,共获得发明专利近280件,其中111件获得授权;47件为国外专利,其中18件获得授权。

石家庄诚志永华显示材料有限公司的主导产品为显示用液晶材料,目前研制和开发的液晶产品共计1200多个系列、400多种产品,其中主要有全系列TN型液晶、全系列HTN型液晶、全系列STN型液晶、TN型TFT液晶、IPS型TFT液晶、VA型TFT液晶、PDLC液晶、多稳态液晶等,新开发产品如3D液晶、蓝相液晶、盘状液晶、光学补偿膜等。产品广泛应用于各种终端显示产品,如手机、监视器、笔记本电脑、电视、汽车仪表、电话等液晶平板显示类工具、仪器,主要销往中国大陆地区、台湾地区、香港地区、日韩及欧美等地,年销售量居全国首位、世界第三位。

2014年,诚志永华迈入“三年跨越式发展”的关键一年。这一年,公司的营业收入达到公司建立以来的最高值,TFT-LCD用液晶材料年销售总量实现15吨,在中国大陆地区成功超越日本JNC公司,成为中国大陆市场出货量第二大液晶材料供应商。TFT-LCD用液晶材料新生产基地一期项目竣工投产,同年启动了二期建设,获得国家发改委国家新型平板显示和宽带网络设备研发及产业化专项资金支持。2014—2015年诚志永华营收情况如表1所示。表1 2014—2015年诚志永华营收情况2.江苏和成

江苏和成成立于2005年,注册资本为4333.333万元,是一家专业从事新型显示用相关材料研发、生产及销售的高新技术企业,2015年成功上市新三板。

2015年,江苏和成销售收入达2.5亿元,销售量约为20吨以上。其中,TFT液晶材料销售十几吨,TV产品销量占TFT液晶总体销量的60%。TV用液晶材料量产供货给国内3家TV面板大厂,产品占国内较高的市场份额。2014—2015年江苏和成主要产品营收情况如表2所示。表2 2014—2015年江苏和成主要产品营收情况

江苏和成作为国内大规模量产TFT液晶材料的主要厂商之一,产品已获国内所有液晶面板大厂认证,并以每年翻一番的速度迅速扩大销售规模。截至目前,公司累计申请发明专利275件,授权105件,其中多件专利获得美国、欧洲、日本、韩国等国家授权。

公司完成了含有茚环结构的一系列新型液晶单体的合成、提纯、配方设计,系列产品经京东方、华星光电、中电熊猫、天马微电子、友达光电、凌巨科技、瀚宇彩晶等客户验证使用,主要性能达到国际先进水平,可满足客户的使用要求。

技术研发重点包括:(1)重点发展方向为开发和生产应用于IPS-TFT和PSVA-TFT TV用高端液晶材料,同时辐射中、小尺寸中端液晶显示器的液晶材料市场。(2)积极发展液晶的非显示类应用。将传统显示类液晶向PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)、PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)、智能天线、智能调光玻璃、膜材料等方向的应用发展。拓展国内液晶材料的应用市场。3.八亿液晶

2015年,该公司共申请国家发明专利40项,获得发明专利授权 26 项。截至2015年年底,公司累计申请专利118项,其中已授权发明专利 52 项。近年来其营收规模持续增长,2014年营业收入为6076万元,2015年为7969.8万元,2016年上半年产值为5900万元。

八亿液晶公司的正性液晶专利已全面解决,性能指标达国外企业的同等水平,但车载部分还有一定差距;负性液晶已开发出多种新结构单体,也已基本解决专利问题。

八亿液晶自主研发生产的FFS-TFT混合液晶材料成功通过国内最大面板生产企业京东方的验证并投入使用。

八亿液晶的主要客户包括京东方科技集团股份有限公司、达兴材料股份有限公司、深圳莱宝高科技股份有限公司、合力泰科技股份有限公司、珠海兴业应用材料科技有限公司、中国台湾大立高分子工业股份有限公司等。已全面供应京东方的多条面板线,京东方的B1-B8厂,除B2和B7外都有产品销售。已在群创进行产品测试。八亿液晶通过达兴材料供货给友达,通过东进化学供货给三星和LG,都已量产出货。华星光电和天马已在接触中。

目前八亿液晶公司的液晶材料已应用至手机到电视的系列面板产品。2014—2015年八亿液晶营收情况如表3所示。表3 2014—2015年八亿液晶营收情况4.南京晶美晟

晶美晟光电材料(南京)有限公司是一家新成立的高科技中外合资企业,位于南京浦口经济开发区,主要从事TFT液晶材料的研发和生产。由留美博士组成的研发团队具有多年的研发经验,已开发出具有自主知识产权的产品、生产工艺及测试方法。

目前TFT混合液晶已实现批量供货,但相比诚志永华和江苏和成规模要小,不过未来可望有较大成长。三、对国内材料产业发展的建议1.做大做强关键靠产品结构优化

可以看到,近年来国内液晶材料企业供货产品结构有了较大突破,从以往以TN型为主,发展到IPS和VA型比重逐步扩大。但由于下游面板产品结构提升速度不断加快,对液晶的性能要求也在逐年提升,例如,更高分辨率面板要求使用高穿透率VA型液晶,提升黑色画质所采用的负性液晶等。因此,市场分析认为,未来国内液晶产业要做大做强的关键还在于产品结构的进一步优化升级,而这需要持续积极的研发投入和与下游面板客户的紧密合作来推动。2.产品稳定是王道

液晶材料在整个液晶面板中所占比例虽然不高(约4%),但其重要性却极高,材料性能和稳定性极大地影响了液晶面板的显示性能和产品品质。基于此,液晶面板企业对液晶材料企业的要求很高,近乎苛刻,因材料更替会造成性能和良率的波动,也使得液晶面板企业更换材料的意愿不强。

各家材料企业在发展历程中都经过了漫长的成长过程,在不断的失败中摸爬滚打才能取得一定的成就。不止是国内材料企业,国际巨头也是在不断的产品事故中一路走来的。

任何一家液晶材料企业的供货出现问题,都会给竞争对手带来新的机会。所以在一定程度上看,液晶材料企业之间的竞争就是在比拼谁走得更稳、不出错。3.强化研发和专利布局

液晶材料大量供货之后,还要面对国际巨头的专利诉讼问题。所以,在产品品质提升的同时,必须保证具有自主知识产权,才有可能被面板企业大量采购。

此外,在强化液晶材料研发的同时,各材料企业应适时关注OLED相关材料的研发及相关专利和技术的储备,以便在不太久的将来OLED面板大规模来临之际可以快速跟进市场。

2015年6月,默克投资3000万欧元在德国达姆施塔特建设OLED材料工厂。2016年9月7日,默克宣布新的OLED材料生产厂投入运行。从液晶材料大厂默克的规划来看,也是对OLED材料早做打算、提早布局。所以国内的液晶材料企业在发展好液晶材料的同时,也应进一步跟进OLED材料的研发和技术储备。

从总体来看,经过30余年的技术储备和工业化生产,国内液晶材料产业已形成一定规模,离大规模占据市场已不远。国内的液晶面板企业应给予国产液晶材料更多机会,共同成长。材料企业与面板企业应建立更紧密的合作关系,共同协作、合作开发,携手提高材料的性能和稳定性。

完善本土供应链,不仅是为产业安全考虑,也是为民族产业考虑,有利于国民经济的持续健康发展。

备注:本文所有数据除已注明的均来自群智咨询(∑intell)光学膜产业发展回顾、趋势及供应链配套群智咨询(∑intell) 张虹 李雷广

液晶显示行业的薄膜材料主要用于偏光片和背光模组中。背光用光学膜主要分为导光板、反射膜、增亮膜(棱镜片)、扩散膜等几种。背光模组在整个液晶面板中占据约30%的成本。一、偏光片产业1.竞争格局:日韩厂商持续垄断

偏光片产业具有较高的技术门槛,在偏光片的市场竞争中,一直被日韩厂商垄断,偏光片三巨头日东电工、LG化学和住友化学占据全球市场75%以上的份额。

日东电工共有15条偏光片生产线,年产能超过1.5亿平方米,拥有全世界最先进的生产技术和品质保证,一直是苹果公司的首选合作供应商。从产品策略来看,日东基本上退出没有利润的Monitor应用偏光片供应,重点推广TV和手机应用偏光片。在TV大尺寸偏光片领域,则主推RTP(Row To Panel)制程技术,在降低偏光片成本的同时,可以协助面板厂大幅提升Cell段偏贴效益。对于面板厂商和偏光片厂商来说,RTP的使用是双赢的。目前日东已经跟三星(SDC)、LGD、友达、群创、京东方和华星光电等主要液晶电视面板厂商导入了RTP制程。

住友化学是日本的另外一个重要偏光片厂商,其在全球拥有12条偏光片生产线,前段制程的生产主要集中在日本、韩国和我国台湾地区。产品涵盖大中小尺寸,在TV、NB和Tablet应用领域的全球市占率都很高,特别是在NB应用领域,偏光片的全球市占率达30%以上,排名全球第一。而在TV应用偏光片供应上,住友化学也积极推广RTP制程,目前已经跟友达、群创及华星光电开展合作。

LG化学拥有11条偏光片生产线,是第一个在中国大陆设置偏光片前段生产线的外资厂商。其偏光片产品基本上供应大尺寸市场,在大尺寸的四大应用领域,LGC偏光片的全球市占率都在20%以上。而在TV用偏光片市场同样跟客户导入RTP制程,主要合作的客户有LGD和华星光电。

从偏光片厂商的出货面积来看,2015年在大尺寸应用偏光片市场,日东以市占率25.6%稳居全球第一;LG化学以市占率25.1%仅次于日东;住友化学以24.3%的市占率排名第三。日东电工、LG化学和住友化学三巨头占据75%以上的市场份额,市场被这三家厂商垄断。中国本土的偏光片企业在产能及技术方面均受到一定的限制,2015年中国偏光片厂商供货面积不到全球的1%(见图1)。图1 2015年全球LCD大尺寸应用偏光片市占率2.市场需求:中国大陆高速增长

全球面板产业迅速发展,产值已超千亿美元。2015年,随着京东方重庆8.5代、华星光电深圳8.5代(T2)及中电熊猫南京8.5代线的量产,全球液晶面板的产能同比增长4%,而8.5代液晶电视面板的产能同比大幅增长12%。未来两三年内全球将有20条左右新增产线陆续开出产能,小尺寸以OLED产线布局为主,大尺寸应用面板的产能供应增长主要集中在8.5/8.6代及超10代线等超高世代线。国内面板企业,如京东方、华星光电、中电、天马等,都在持续投资建设新的面板线。其中有21条新的产线布局在中国大陆,世界范围内新建设的面板产线几乎都集中在中国大陆地区,面板的产能明显向中国大陆地区集中,而日本、韩国和中国台湾地区的建设步伐暂缓,甚至停滞。

大规模、高速密集建设的新产线带来更大的市场空间,偏光片的需求也呈现较高的增速。根据统计数据,2015年全球偏光片需求约为4.13亿平方米,同比增长5%;中国地区偏光片需求为8942万平方米,同比大幅增长38%。2016年全球偏光片需求约为4.33亿平方米,同比增长5%;中国地区偏光片需求将突破1亿平方米,达到1.22亿平方米,同比继续大幅增长36%。展望未来,随着多条新增产线的持续量产,偏光片的需求也会随之大幅提升,特别是中国大陆地区的需求将持续保持双位数的同比增长(见图2)。图2 2014—2017年全球及中国偏光片需求走势(含LCD&AMOLED)(单位:亿平方米,%)3.扎堆落户:就近配套中国市场

中国以面板为核心的显示产业迅猛发展,在全球显示产业市场的地位越来越重要,原材料的需求也持续快速增长,另外还有关税等方面的考虑,众多上游原材料企业纷纷进驻中国,就近配套面板企业。

在TFT-LCD用偏光片产业方面,中国本土的企业主要有盛波光电和三利谱光电,而随着以京东方、华星光电和天马等为代表的面板企业逐渐发展壮大,越来越多的外资偏光片企业也陆续在中国投建前段偏光片产能。偏光片厂商为了就近配套中国市场,扎堆落户中国大陆。表1为2016—2018年中国大陆偏光片新增产能统计。表1 2016—2018年中国大陆偏光片新增产能统计

基于国有资本背景,盛波光电的投资计划相对保守,其早期规划的6号线一直延迟,2016年12月开始安装设备,根据目前的计划,预计2017年实现量产。而另一家民营资本的三利谱则激进得多。2013年12月29日,三利谱与合肥市新站区正式签署合作协议,总投资20亿元,在合肥市新站区投资建设偏光片生产基地。该项目计划10年内扩建6条宽幅TFT偏光片生产线。一期项目计划于2018年前完成,投资10亿元,4年内建成3条宽幅TFT型偏光片生产线,届时年总产量将达3500万平方米;而其在合肥的首条1490mm宽幅的偏光片生产线将于2017年年初开始量产。

为了就近配套中国市场和合理避税,外资厂商纷纷加快在中国设厂,开设偏光片的前段工厂。LG化学南京工厂的3号线扩建项目已完成并实现量产,目前南京工厂共有1条1490mm宽幅和2条2300mm宽幅的偏光片产线实现量产,另外还规划了1条2300mm宽幅的新的产线,主要针对中国的面板客户供应中大尺寸偏光片,届时将实现偏光片年产能5550万平方米。三星(SDC)无锡的偏光片项目,首条2300mm宽幅的产线已于2016年6月成功试产,2016年第三季度开始正式量产,年产能达到2000万平方米。奇美材料昆山偏光片项目有所延迟,预计2017年第二季度可以量产。另外,2016年11月,日东在深圳市光明工厂启动建设一条前段超宽幅的偏光片产线,引进coating PVA技术,生产超薄型偏光片。

根据统计数据,2014年中国大陆地区偏光片的年产能约为4650万平方米;到2016年,中国大陆地区偏光片的年产能将超过7000万平方米。4.获利挑战:偏光片价格持续下跌

日东、住友化学及LG化学等主流厂商掌握了全世界最先进的偏光片生产技术和专利,可以适应市场变化不断地创新技术,开发高附加值的产品,从而获得更高的利润。另外,因受益于规模效应,在原材料供应方面也具有明显的优势,能有效地管理和控制成本。日东等主流的偏光片厂商在2015年依然维持较高的盈利。但是受以下因素的影响,偏光片厂商获利将面临较大的挑战。

首先,各应用偏光片的价格呈现持续下降的趋势。偏光片的价格走势跟面板市场息息相关。在面板市场,2015年各个应用面板均呈现较明显的供过于求,面板的价格经历了断崖式的下跌,IT和TV应用面板价格一度跌破面板厂的成本线,造成面板厂经营困难。2016年,各面板厂均为争取获利打响保卫战,首当其冲的便是降低材料成本。在供应产能增长及客户端强烈降价需求的推动下,预估2016年偏光片价格将呈现持续下跌趋势(见表2)。销售价格的下跌势必会严重影响到偏光片厂商的获利。表2 2015年第二季度至2016年第四季度主流偏光片价格走势(单位:US$/set)

其次,偏光片的主要原材料基本上来自日本,近年来随着日元的大幅升值,对于偏光片厂商来说也承担了巨大的成本压力和挑战。在偏光片的原材料中,PVA和TAC(含补偿膜)生产厂商基本上都集中在日本,原材料的交易基本上使用日元。其中PVA全球只有日本的Kurare和Nichigo两家量产供货;Fujifilm、Konica和Zeon等TAC生产厂商也均在日本,可以说偏光片的上游原材料基本上由少数几家日本厂商垄断。而偏光片厂商在进口原材料时需使用日元交易,销售偏光片则基本上使用美元或者人民币,汇率损失将会严重影响偏光片厂商的获利。

再次,国外巨头掌握着更核心的技术、专利和原材料的供应,能够保持良好运营。而在偏光片产业的发展上,国内企业不管是在技术研发还是在生产管理等方面依然落后很多。未来几年,随着日东、LG化学、三星SDI、奇美材料等巨头的入驻,可以预见本土的盛波光电及三利谱的获利将会更加艰难。为了快速发展偏光片事业,国内企业一直以来多方寻求突破,包括引进外部技术等方式,但效果不是很明显。2014年年初,盛波光电与日东达成战略合作框架协议,拟在偏光片业务方面展开合作;但时隔一年,2015年年初,此计划宣告结束。经验告诉我们,过度依赖外资力量,并不一定能够实现偏光片事业的长远发展,唯有自主创新,才能杀出重围。我们要努力提高工艺水平、提高良品率、确保各批次产品的性能一致性。国内企业也要加强合作、团结一致,否则单打独斗将会异常艰难。

最后,偏光片价格下跌及汇率变动也是影响偏光片厂商营收的主要原因。根据统计,2015年全球偏光片厂商实现营收超过100亿美元,达到102亿美元。2016年因受汇率变动及偏光片价格下跌的影响,预计营收为96亿美元,同比下降5.9%。但是随着小尺寸AMOLED和TV应用AMOLED面板产能快速增长,AMOLED面板用偏光片的产值将会迎来高速增长(见图3)。图3 2014—2016年全球偏光片产值走势(单位:10亿美元)二、其他背光模组用膜材料产业

在液晶背光模组中应用大量的光学膜,以达到更好的显示效果,如扩散膜、增亮膜、补偿膜、反射膜等。此外,膜材料广泛应用于OLED中的水汽阻隔膜、ITO膜、3D光学膜等。

国内相关膜材料的生产厂家主要有合肥乐凯、康得新、南洋科技、宁波激智、上海凯鑫森等。1.主要光学膜材料定义扩散膜(Diffuser Film)

扩散膜主要由三层结构组成,包括最下层的抗刮伤层、中间的透明PET基材层和最上层的扩散层。

扩散膜的工作原理是:光线从最下方的抗刮伤层入射,再穿透高透明的PET基材层,然后被分散在扩散层中的扩散粒子所散射形成均匀的面光源(见图4)。扩散粒子多数为球状,其功能类似于凸透镜,光线在经过这些粒子时被聚焦到一定的出射角度内,从而达到增强出射光亮度的功能。此外,扩散层中粒径大小不同的粒子也保证了光线不会从扩散膜中直射出去,从而起到了雾化的效果。图4 扩散膜结构图

在背光模组中,一般需要1~2片扩散膜:下扩散膜(Bottom Diffuser)和上扩散膜(Top Diffuser)。其中,下扩散膜贴近导光板,用于将导光板中射出的不均匀光源转换成均匀分布、模糊网点的面光源,同时起到遮蔽导光板印刷网点或其他光学缺陷的作用;上扩散膜位于背光模组的最上侧,具备高光穿透能力,可改善视角、增加光源柔和性,兼具扩散及保护增亮膜的作用。增亮膜(Prism Film)

增亮膜根据其产品微观棱形结构也被称为棱镜膜,根据其修正光的方向以实现增光效果的实现过程也可被称为增光膜,还常被简称为BEF(Brightness Enhancement Film)。

增亮膜是一种透明光学膜,由三层结构组成:最下层的入光面需要通过背涂提供一定的雾度;中间层为透明PET基材层;最上层的出光面为微棱镜结构(见图5)。图5 增亮膜结构图

增亮膜的工作原理是:光源通过入光面及透明的PET基材层,在棱镜层透过其表层精细的棱镜结构时将经过折射、全反射、光累积等来控制光强分布,进而光源散射的光线向正面集中,并且将视角外未被利用的光通过光的反射实现再循环利用,减少光的损失,同时提升整体辉度与均匀度,对LCD面板显示起到增加亮度和控制可视角的效果。反射膜(Reflection Film)

反射膜一般置于背光模组的底部,主要用于将透过导光板漏到下面的光线再反射回去,重新回到面板侧,从而达到减少光损失、增加光亮度的作用。

反射膜根据镀层材料不同,一般可分为镀银反射膜和白色反射膜。镀银反射膜的金属涂层表面导电系数高,穿透深度浅,反射率最好,但价格昂贵;相较而言,白色反射膜价格较低,根据层数结构的区别可以分为通用白反射膜、白色漫反射膜和复合反射膜。其中,通用白反射膜是在PET基材中添加高反射率原料,经过拉伸形成含有泡径大小不一的微细泡的反射聚酯薄膜,细泡越微细、密度越高,反射率就越高;白色漫反射膜是在通用白反射膜的光学表面涂布配方材料形成抗吸附层,增加反射膜光面的反射率;复合反射膜则通过多层薄膜叠加复合,在光的反射中,各叠加薄膜界面上的反射光矢量、振动方向相同,使得合成的光反射率在白反射膜中最好。2.国内膜材料产业部分企业发展情况康得新

康得新是品种系列最多的膜材料生产企业之一,显示类产品包括扩散膜、扩散板、结构扩散板、增亮膜、复合增亮膜、微结构扩散膜、线性菲涅尔膜、防窥膜、光学级PET基膜、低粘保护膜、高粘保护膜、ITO膜、ITO HC与IM、超低阻值透明导电膜、IML膜、结构扩散板等,并可应用于从手机到电视机、广告机的全尺寸产品。通过代理商、裁切厂和直销,形成了200余家客户。其已与国内外一、二线200余家客户实现全面量产供货,其中重点客户包括三星、LG、冠捷、群创、友达、TCL、康佳、创维、海信、京东方、长虹、联想、华为等,部分重点客户的供货量超过其采购总量的50%,产品质量达到国际一流水平。

在3D显示领域,2014年,康得新与利亚德、分众传媒、捷众广告等公司签署合作协议,通过整合飞利浦专利与飞利浦结成大中华区唯一合作伙伴,使公司在裸眼3D业务和技术方面取得重大进展,目前拥有裸眼3D类800项专利,居于全球领先地位。

该企业2016年规划加速光学膜的研发、加大新产品的投放,包括复合膜产品(包括DOP、POP、MPP、MPD、PPD、Micro-lens Sheet、Prism Sheet等)、功能性产品拓展(包括交通反光膜、防窥光控膜、车用HUD投射偏转膜、蛾眼结构膜等)、显示领域新产品(包括广视角膜、OLED补偿膜、OLED光取出膜、量子膜、蓝光护眼光学膜等)。在柔性显示领域,推动水汽阻隔膜的规模量产工作,并同步推进与显示器厂商的合作,加速产品应用。宁波激智

宁波激智成立于2007年,公司产品已通过三星、LGD、夏普、友达、富士康、冠捷、Arcelik A.S.、VIDEOCON、PT Hartono、TCL、海信、海尔、长虹、创维、京东方、天马、同方、惠科、南京熊猫、龙腾光电等众多国际、国内一线品牌终端消费电子生产厂商和液晶面板(模组)厂商认证,并陆续量产交货,在国内液晶显示器用光学膜领域占据优势竞争地位。

目前,公司主要生产扩散膜、增亮膜和反射膜等光学膜产品,这些产品与背光源、导光板等组件组装加工成背光模组后用于液晶模组的制造,并最终被广泛用于各类液晶显示应用领域,包括液晶电视、液晶显示器、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、导航仪、车载显示屏和工控显示屏等。表3为宁波激智公司主要产品的竞争对手情况。表3 宁波激智公司主要产品的竞争对手情况南洋科技

2014年,公司以现金及发行股份方式购买中国光学反射膜、扩散膜领先企业——宁波东旭成新材料科技有限公司80%的股权,为公司早日切入光学膜市场增添了新动力。2014年10月14日,公司控股子公司东旭成与韩国LG电子签订了《项目合作合同书》,东旭成自2015年起向 LG电子供应 Display 用棱镜膜,合同有效期为三年。

目前的光学膜系应用于显示器材背光膜组,产品分为光学级基膜和光学膜涂布。在光学级基膜方面,公司年产20 000吨光学基膜项目于2015年完成安装调试并投产,将在2016年量产。在光学膜涂布方面,公司通过2014年并购宁波东旭成新材料科技有限公司抢占到光学膜涂布领域的制高点;2015年,东旭成光学膜涂布产销两旺,年产2000万平方米的增亮膜项目开始向韩国LG电子小批量供货;年产1.6万吨的光学膜涂布项目一期工程于2015年开始试投产。

综上所述,国内偏光片和光学膜产业与国际巨头相比还有较大的差距;各种光学膜产品的基膜仍主要依赖进口,受制于人的现状亟待解决。

备注:本文所有数据除已注明的均来自群智咨询(∑intell)OLED材料发展面临的困难及机遇群智咨询(Σintell) 陈丽娟一、产业链概述

OLED产业按照技术原理及制备工艺,其产业链结构大致可分为三层(见图1),分别为:

产业上游——材料设备,包括设备制造、材料制造、零组件组装等;

产业中游——OLED显示器件,包括面板制造及模组组装等;

产业下游——显示应用类,包括智能终端、电视、车载及航空航天等。图1 OLED产业链结构示意图

OLED上游产业技术和专利都掌握在欧、美、日、韩企业手中。日本在OLED关键材料和设备方面占据领先地位,掌握大量核心技术,配套能力领先全球,是OLED产业主要关键的材料和关键设备供应商。

欧美企业在有机材料方面具有技术和专利优势,柯达公司拥有小分子材料基础专利,CDT和美国杜邦拥有高分子材料基础专利,杜邦、陶氏化学也都是有机发光材料的主要供应商。二、OLED上游关键材料市场概况

2016年,全球OLED材料的市场规模约为60亿美元。

OLED用关键材料主要由电极材料、载流子输送材料和发光材料组成(见图2)。根据初步测算,2016年全球OLED材料的市场规模约为60亿美元,同比增长约37%,预计2017年全球OLED材料的市场规模将超过70亿美元。目前主要的OLED面板厂商三星、LGD积极扶植本国OLED材料厂商,以确保自己的供应稳定,同时也推进了本土OLED产业链的发展。图2 OLED面板结构示意图

发光材料是OLED显示器件中最重要的材料。根据测算,2016年全球OLED发光材料的市场规模约为5.8亿美元,占比仍然比较小,为8%~10%。美国UDC、陶氏化学和日本出光兴产等公司占据了全球AMOLED发光材料80%以上的份额,预计2020年全球AMOLED发光材料的市场规模将达到20亿~25亿美元。

OLED发光材料又分为三类:小分子材料、高分子材料(聚合物)和稀土类发光材料(镧系金属有机化合物)。

小分子发光材料的基本专利由美国Kodak公司所拥有。目前,小分子发光材料的供应商主要有Eastman Kodak公司、美国新泽西的环宇显示技术公司(UDC)、出光兴产(Idemitsu Kosan)、新日铁化学(Nippon Steel Chemical)、东洋油墨(Toyo Ink)、东丽(Toray)、三菱化学等,主要以日韩系厂商为主。

高分子发光材料的技术主要由英国剑桥显示科技公司(CDT)和美国Uniax公司所拥有。目前高分子发光材料的供应商主要有英国剑桥显示科技公司、德国Covion(已被Merck收购)、美国杜邦、陶氏化学、飞利浦、西门子及日本住友化学(Sumitomo Chemical)等,主要以欧美厂商为主。

稀土类发光材料的发光分子由一个金属核心和外围的有机壳层组成。其发光机制与前两类OLED不同,加电之后,首先在外围有机壳层中形成激发态,然后将其能量传递给金属核心,金属核心去激时辐射出颜色比较纯正的光。稀土OLED的重要特点之一是单重态和三重态都产生光辐射,量子效率在理论上可达100%,它的PL和EL效率都很高。由于是金属核心发光,与小分子和聚合物OLED相比,稀土OLED的光谱非常窄,半峰宽(FWHW)的典型值只有100nm。目前英国有两家公司从事稀土OLED产品的开发:一家是Opsys公司(成立于1997年,技术支持是牛津大学);另一家是ELAM-T公司(成立于1999年),主要开发镧系金属有机化合物材料。

表1列举了OLED关键材料的主要供应商。表1 OLED关键材料主要供应商续表

目前,三星显示发光材料的主要供应商多是韩国德山金属(Duksan Hi-Metal)、第一毛织(Cheil Industries)、LG化学等;LG显示发光材料的主要供应商多是韩国的LG化学、日本的出光兴产(Idemitsu Kosan)等(见表2)。表2 三星显示、LG显示主要发光材料供应商三、中国大陆OLED材料产业处于发展初期

国内企业在OLED关键材料和关键设备方面起步较晚,产业能力较弱。设备和材料制造技术专利均被外商垄断。关键材料方面只能满足部分PMOLED和照明 OLED产品需求。关键设备只具有低世代OLED产线后段设备和部分清洗设备制造能力,核心设备完全依赖进口,市场呈现“小而分散”的特点,整体相对落后。

目前国内关键材料供应商主要有北京阿格蕾雅、吉林奥莱德光电、西安瑞联、万润股份等;关键设备供应商主要有深圳清溢光电、昆山允升吉光电等。

备注:本文所有数据除已注明的均来自群智咨询(∑intell)显示面板用湿电子化学品发展现况江阴江化微电子材料股份有限公司 殷福华 邵勇一、产品定义与分类1.产品定义

湿电子化学品又称工艺化学品,是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种液体化工材料,是电子技术与化工材料相结合的创新产物,具有技术门槛高、资金投入大、产品更新换代快等特点。湿电子化学品主要包括通用的超净高纯试剂和一系列功能性化学品,主要用于蚀刻、清洗、光刻、显影等生产工艺,是集成电路、显示面板、太阳能电池等制造用关键材料。2.产品分类

湿电子化学品主要分为两大类:通用性湿电子化学品和功能性湿电子化学品。(1)显示用通用性湿电子化学品

显示用通用性湿电子化学品是指在显示面板制造工艺中被大量使用的液体化学品,主要是各种酸碱和溶剂。酸类有氢氟酸、硫酸、磷酸、硝酸、乙酸(醋酸)、乙二酸(草酸)等;碱类有氢氧化钾、氢氧化钠、氟化铵等;溶剂类有NMP、PGME、PGMEA、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸丁酯等。(2)显示用功能性湿电子化学品

显示用功能性湿电子化学品是指通过对通用性湿电子化学品采取复配手段达到特殊功能、满足显示面板制造中特殊工艺需求的配方类或复配类化学品,主要包括蚀刻液、剥离液、显影液、清洗液、稀释剂等。二、全球及我国湿电子化学品产业发展历程1.全球湿电子化学品产业发展历程

18世纪和19世纪,在教学、科研和生产检验部门迫切需要一些定性、定量用分析试剂和化学反应用制剂,化学试剂的生产应运而生。随着科学技术和工农业生产的发展,化学试剂的品种和需要量逐渐增加,创立了不少专业性工厂或综合性企业,形成了独立的化学试剂工业。

20世纪50年代以后,新兴工业如电子工业、核工业、航天工业等,新的科学技术部门如生命科学、能源科学、材料科学、信息科学、激光技术、空间技术、新型仪器分析技术、高能物理、生物工程、海洋工程等迅速发展,医疗卫生、环境保护等事业得到空前重视,都要求化学试剂工业提供成千上万个新品种,特别是高纯、特纯材料。

20世纪60年代末,出现了用于集成电路制造的电子级高纯专用化学试剂。而电子级高纯专用化学试剂绝大多数应用在集成电路制造过程中光刻工艺后的去胶,以及前工序生产的清洗、蚀刻、掺杂、显影、晶圆表面处理、去膜等湿法工艺过程,因此,一类新型的高纯化学试剂便产生,业界将它称为湿电子化学品(又称超净高纯化学品)。

20世纪80年代中期,全球市场流通的化学试剂品种已达2.5万种,能生产的品种增至5万种,总销售额超过30亿美元。其中销售量最大的是临床化学试剂、电子工业用试剂、实验试剂和制剂,发展最快的是湿电子化学品、高纯试剂、生化试剂、有机试剂等。

大规模集成电路及超大规模集成电路(ULSI)的出现,对集成电路制造用化学试剂的要求更高,湿电子化学品也就在这一需求市场的变化背景下,作为一类工业化产品伴随着微电子工业的兴起而问世,并得到迅速发展,同时也成为电子化学品产业中的一个重要门类。

随着IC存储容量逐渐增大,存储器电池的蓄电量需要尽可能增大,因此氧化膜变得更薄。湿电子化学品中的碱金属杂质(Na、Ca等)会溶进氧化膜中,从而导致耐绝缘电压下降。湿电子化学品中的重金属杂质(Cu、Fe、Cr、Ag等)若附着在硅晶片的表面上,则将会使P-N结的耐电压降低。杂质分子或离子的附着又是造成腐蚀或漏电等化学故障的主要原因。因此,随着微电子技术的飞速发展,对湿电子化学品的要求也越来越高,不同级别的湿电子化学品中的金属及非金属杂质和颗粒的含量要求各不相同,从而配套于不同线宽的IC工艺技术,即一代IC产品需要一代超净高纯试剂与之配套。

由于全球湿电子化学品市场的不断扩大,从事湿电子化学品研究与生产的厂家及机构也在增多,生产规模不断扩大,但各生产厂家所生产的超净高纯试剂的标准各不相同。国际半导体设备与材料组织(SEMI)于1975年成立了SEMI化学试剂标准委员会,专门制定湿电子化学品(超净高纯试剂)的国际标准。对全球湿电子化学品的等级标准进行了统一的规范。SEMI分等标准现已成为全球湿电子化学品制造业中通行的、最权威的标准。由此,全球湿电子化学品产品走向标准化、等级规范化、高端化的发展阶段。

进入21世纪,国际SEMI标准化组织又根据湿电子化学品在全球范围内的实际发展情况对原有的分类体系进行了归并,按品种进行分类,每个品种归并为一个指导性的标准,其中包括多个用于不同工艺技术的等级。国际上制备SEMI-C1到SEMI-C12级各种不同等级湿电子化学品的技术已经趋于成熟。它随着集成电路制作要求的提高,对工艺中所需的液体化学品纯度的要求也不断提高。从技术趋势上看,满足纳米级集成电路加工需求是超净高纯试剂今后的发展方向之一。

随着集成电路的发展,设计规范尺寸已进入亚微米、深亚微米时代,对与之配套使用的湿电子化学品提出了更高的要求,颗粒和杂质含量要减少1~3个数量级,并对储运也提出了更高的要求。为了适应新的发展,20世纪90年代初,各主要生产厂家积极推进化学品的经营服务(CMS),即化学品供应者在IC现场,承担调查IC生产工艺与化学品的相关因素,协调解决有关工艺化学品在应用过程中的技术

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