在7月30日召開的“第二屆全球Mini/Micro LED TechDays顯示技術(shù)周”Mini LED背光專題會(huì)場(chǎng),壹納光電營(yíng)銷總監(jiān)王志杰發(fā)表了題目為《厚積而薄發(fā)-氧化物溝道層材料及IZO靶材的材料學(xué)底層邏輯構(gòu)建》的主題演講,以下是演講的部分內(nèi)容。
壹納:年產(chǎn)百噸靶材
大家好!
我們壹納光電,今天帶來的是有關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上游材料的報(bào)告,主題是《厚積而薄發(fā)--氧化物溝道層材料及IZO靶的材料學(xué)底層邏輯構(gòu)建》。這個(gè)報(bào)告我們分為三個(gè)部分,首先是我們壹納公司的介紹,再就是關(guān)于我們公司的底層邏輯以及核心能力的介紹,最后是我們TCO產(chǎn)品的一些實(shí)績(jī)。
首先關(guān)于壹納公司的介紹,正如報(bào)告題目所說的“厚積而薄發(fā)”,我們壹納源于1996年中南大學(xué)粉末冶金研究院國(guó)家九五攻關(guān)項(xiàng)目,我們?cè)赥CO靶材的研發(fā)生產(chǎn)方面已經(jīng)深耕25年,我們也是國(guó)內(nèi)首家提供商用ITO靶材的廠家,而正是有了這25年的沉淀,我們做到了全流程的工藝自主研發(fā)、以及全流程的設(shè)備自主研發(fā),包括生產(chǎn)過程中的檢測(cè)控制手段都是我們自己開發(fā)的,我們建立了從客戶端應(yīng)用到我們自身產(chǎn)品材料學(xué)底層邏輯的完整體系,從而可以快速響應(yīng)客戶需求來定制化研發(fā)、生產(chǎn),這在多個(gè)客戶行業(yè)領(lǐng)域得以成功應(yīng)用,例如光伏行業(yè)異質(zhì)結(jié)HIT電池、TFT-LCD高阻靶和溝道層靶材、OLED的IZO靶材,以及我們Mini/ Micro LED的特種蒸鍍靶,我們都是在非常短的時(shí)間里做出客戶想要的產(chǎn)品,成功替代并優(yōu)于國(guó)外的產(chǎn)品。
這個(gè)是我們公司的一個(gè)歷程介紹。去年上海臻越在完成對(duì)我們壹納光電的收購(gòu)后進(jìn)行了增資擴(kuò)產(chǎn),目前我們正在建設(shè)新廠房,一期投產(chǎn)后產(chǎn)能將達(dá)到年產(chǎn)百噸靶材。
材料學(xué)的底層邏輯
剛是我們公司的一個(gè)簡(jiǎn)單介紹,接下來介紹第二部分:我們壹納公司堅(jiān)實(shí)的材料學(xué)底層邏輯以及核心能力。
首先對(duì)于客戶鍍膜應(yīng)用這塊,我們會(huì)非常精準(zhǔn)的清楚客戶對(duì)膜的特性需求,然后我們可以針對(duì)膜的特性設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的靶材相結(jié)構(gòu),而我們要得到這樣的相結(jié)構(gòu),我們需要怎樣的生產(chǎn)設(shè)備,什么樣的生產(chǎn)工藝,需要什么樣的原物料,在生產(chǎn)過程的監(jiān)控以及最終產(chǎn)品怎么樣來評(píng)估,是好還是不好,我們是建立了一套非常完整的材料學(xué)底層邏輯體系,我們也有兩個(gè)非常核心的競(jìng)爭(zhēng)能力,一是關(guān)于設(shè)備的:那就是適宜于反應(yīng)條件的反應(yīng)釜設(shè)計(jì)與制造適應(yīng)于燒結(jié)的節(jié)能型燒結(jié)爐;二是工藝上,例如如何制備純凈邊界條件而適于擴(kuò)散的粉末,以及合適的燒結(jié)工藝。
做一個(gè)好的靶材首先是解決粉體,因?yàn)門CO靶材一般是摻雜的固溶體,燒結(jié)的過程就是形成固溶體的過程,例如ITO靶燒結(jié)過程就是四價(jià)錫向三氧化二銦晶體結(jié)構(gòu)擴(kuò)散的一個(gè)過程,擴(kuò)散距離越短越容易形成固溶體,燒結(jié)的粉體不好,那么擴(kuò)散的距離就越長(zhǎng),同樣的時(shí)間同樣的溫度就不容易形成固溶體,所以首先要有好的粉體。而我們的粉體都是自己制作的,而且制作方法跟別人不一樣,我們粉體非常細(xì)小而彌散的分布,這樣就可以縮短擴(kuò)散的距離,而且晶界會(huì)很純凈,晶界不純凈就相當(dāng)于晶界上有一個(gè)雜質(zhì)的東西影響阻礙了擴(kuò)散。然后就是燒結(jié)工藝要合適,燒結(jié)工藝 + 好的粉體才能制作出好的靶材。
這是我們的一個(gè)產(chǎn)品及創(chuàng)新歷程。
2000年我們的ITO靶材就開始應(yīng)用于ITO柔性導(dǎo)電膜,然后在2002年我們的靶材開始批量用于ITO導(dǎo)電玻璃,在2003年我們開發(fā)了CRT電視導(dǎo)電涂料ITO粉,當(dāng)這個(gè)粉體我們占據(jù)了全球80%的市場(chǎng)份額,包括三星、LG,日本的住友他們都是用我們ITO粉做成涂料。
同年我們又開發(fā)了LED芯片專用的ITO靶材,目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用ITO的基本都是我們的客戶。2013年我們又開發(fā)出RPD專用的蒸鍍靶材,而且我們當(dāng)時(shí)這個(gè)靶材是跟日本同行去比的話,我們是大面積鍍膜是沒有粉塵的。粉塵點(diǎn)作為一個(gè)顯示來說,它會(huì)形成一個(gè)缺陷。2015年我們?yōu)轫n國(guó)客戶開發(fā)了應(yīng)用于印刷OLED的陽極ITO粉,2016年我們開發(fā)了TFT溝道層的IGZO靶和鑭系溝道層材料,以及隔熱涂料納米鎢酸銫粉,還有HIT電池的TCO靶材和低電阻ATO靶。2017年我們又開發(fā)了電致變色用氧化鎳、氧化鎢靶材,以及TFT減薄高阻高透的鍍膜靶材。
2019年我們成功開發(fā)了一種光通訊及激光用近中紅外高透過率TCO靶,同年我們也開發(fā)了OLED用的IZO靶,這個(gè)IZO靶現(xiàn)在已經(jīng)批量交付給OLED客戶了。2020年我們開始為異質(zhì)結(jié)HIT電池批量提供97/3的ITO旋轉(zhuǎn)靶。
這個(gè)是我們的一個(gè)生產(chǎn)流程:我們的粉末生產(chǎn)有個(gè)獨(dú)到創(chuàng)新的方法,那就是反應(yīng)過程使用無機(jī)沉淀劑,這樣可以做到廢水完全達(dá)標(biāo)排放,可以節(jié)約環(huán)保成本。
TCO產(chǎn)品實(shí)績(jī)
最后介紹一下我們TCO產(chǎn)品的實(shí)績(jī),當(dāng)然這里只簡(jiǎn)單介紹下我們平板顯示行業(yè)用的一些靶材,例如TFT溝道層TCO靶材,像具有高遷移率的IGZO靶,我們的IGZO靶材可以做到高致密,從圖上可以看到基本上沒有什么孔洞的。
這是我們IGZO靶材做成器件的一些數(shù)據(jù),這個(gè)均勻性和穩(wěn)定性都是不錯(cuò)的。這是我們合作伙伴華南理工大學(xué)金屬氧化物開發(fā)路線圖,例如Ln系IZO靶,我們也會(huì)配合他們一起去開發(fā)高遷移率的靶材。
我們靶材的外觀是色澤非常均勻,我們靶材的SEM做照片的也是沒有空洞的。靶材的尺寸也非常小,小于10微米。這是器件的一些數(shù)據(jù),鑭系IZO靶當(dāng)時(shí)已經(jīng)做到21.2,這是一些數(shù)據(jù)報(bào)告,這是器件穩(wěn)定性的一些數(shù)據(jù)。剛才講到 溝道層氧化物材料,我們已經(jīng)成功應(yīng)用于2.5代的TFT器件中。
目前我們?yōu)槿A南理工共同開發(fā)的新的鑭系IZO靶所做的遷移率已經(jīng)達(dá)到了三十幾,這是我們用于OLED的IZO靶,這個(gè)IZO靶具有高分函數(shù)、高導(dǎo)電、高透明的特點(diǎn)。IZO靶同樣的可以做到高致密度,我們密度能夠達(dá)到6.95,而日本同行是6.7左右。我們IZO靶在鍍膜后是非常干凈的,如果不干凈容易在客戶的IZO膜上形成particle,它最終會(huì)影響最終器件的性能。
這是我們IZO靶材在國(guó)內(nèi)OLED行業(yè)頭部客戶處驗(yàn)證測(cè)試的部分?jǐn)?shù)據(jù),膜厚均勻性,方阻分布均一性,以及在不同波長(zhǎng)所測(cè)的透射率、反射率數(shù)值,客戶反饋是非常不錯(cuò)的。
以上是我們壹納光電今天給大家?guī)黻P(guān)于TCO材料方面的一個(gè)報(bào)告,謝謝大家!