2. 2. 2 國產(chǎn)ITO 導電膜玻璃生產(chǎn)裝備線的研制與開發(fā)
近年來,我國有關科研生產(chǎn)單位共同攜手研制開發(fā)了新一代ITO 導電膜玻璃生產(chǎn)裝置,大致情況如下:
⑴TD - 750 型透明導電膜玻璃鍍膜生產(chǎn)線 機械工業(yè)部沈陽真空技術研究所與深圳南亞技術有限公司合作研制的國內(nèi)首條TD - 750 型大規(guī)模自動化透明導電膜玻璃生產(chǎn)線自1994 年投產(chǎn)后,產(chǎn)品性能良好,產(chǎn)品合格率達90 %以上。該生產(chǎn)線生產(chǎn)的ITO 透明導電膜玻璃主要技術指標已達到或接近引進國外生產(chǎn)線同等水平。該生產(chǎn)線的主機系全部采用不銹鋼材料制造,基片為立式雙面移動,連續(xù)磁控濺射鍍膜方式。由基片清洗機進入裝片臺,通過預熱、高溫加熱ITO 膜鍍制、退火、卸片后檢驗包裝入庫。設備主要技術指標:極限真空度7 ×10 - 4Pa ,有效鍍膜面積850mm ×750mm ,生產(chǎn)節(jié)拍1 架/ 3～4min (14″×14″) 8 片(14″×16″) 8片,加熱溫度300～400 ℃,基片架傳輸速度100～6000mm/ min ,產(chǎn)量12 萬m2/ 年,沉積速率15～20! / s。
TD - 750 型設備的主要特點:生產(chǎn)能力高(雙面鍍膜的基片架) ,基片立式裝夾,傳動系統(tǒng)在基片架下部,片狀加熱器(溫度均勻) 、軟抽氣系統(tǒng)(減少空間塵埃) ,低返油率的油擴散泵加低溫冷阱的真空系統(tǒng),生產(chǎn)工藝靈活,在線可調(diào),自動化程度高,強磁場陰極低電壓濺射,維修方便,造價僅為國外同類產(chǎn)品的五分之一。
目前在國內(nèi)ITO 玻璃企業(yè)運行良好。
TD - 750 型設備第2 代提高型也已面世,它采用磁控射頻濺射SiO2 膜的新工藝,直流濺射ITO 膜方式。
⑵SV1 - 680 型系列大型連續(xù)鍍膜生產(chǎn)線 SV1 - 680 型系列大型連續(xù)鍍膜自動化生產(chǎn)線是由豪威科技(深圳) 有限公司在消化吸收國外先進的ITO 鍍膜工藝設備后研制開發(fā)的產(chǎn)品。SV1 - 680 型系列連續(xù)鍍膜生產(chǎn)線的設備特點如下:
①裝備采用了薄壁整體結(jié)構(gòu);
②開發(fā)了國際先進的直流脈沖濺射技術,并同樣設有磁控射頻濺射SiO2 膜的先進工藝裝置;
③運用了磁場掃描技術,提高靶材利用率10 %～20 % ,降低ITO 玻璃生產(chǎn)成本;
④具有4 個靶室,可在線連續(xù)鍍制4 層以上不同材料的復合薄膜層;
⑤整套生產(chǎn)線全部采用國際先進的真空抽氣系統(tǒng)、氣流量控制系統(tǒng)、真空測量系統(tǒng)和自動壓強控制系統(tǒng),采用了精良電器元件材料;
⑥采用PLC 實現(xiàn)全線自動化控制,鍍膜過程、設備運行狀態(tài)、工藝參數(shù)等均由計算機集中顯示和處理,操作簡便。
主要技術參數(shù):極限真空度2. 0 ×10 - 3Pa ,鍍ITO 膜玻璃尺寸14″×14″、14″×16″、14″×18″,最高加熱溫度350 ℃,傳動速度100～6000mm/ min ,生產(chǎn)節(jié)拍1～2. 5 架/ min ,連續(xù)可調(diào),鍍膜源為8 個磁場掃描磁控濺射鍍膜源,電源為DC ,RF ,DC + Pulse 電源,可生產(chǎn)的主要產(chǎn)品品種及生產(chǎn)能力:TN 型ITO 透明導電膜玻璃25 萬m2/ 年,STN 型ITO 透明導電膜玻璃20 萬m2/ 年,電腦顯示防護屏膜玻璃100 萬片/ 年,其它薄膜類產(chǎn)品,如SiO3 、Al2O3 等介質(zhì)/ 絕緣膜。
豪威公司生產(chǎn)的SV1 - 680 型ITO 導電膜鍍膜生產(chǎn)線目前在河北、安徽、廣東4 家企業(yè)先后投產(chǎn),運行平穩(wěn)。
目前國產(chǎn)沈陽TD - 750 型及豪威SV1 - 680 型鍍膜設備,無論裝備線、能耗及生產(chǎn)的ITO 導電膜玻璃質(zhì)量,均達到或接近國際90 年代的先進水平,在國內(nèi)運行的國產(chǎn)ITO 導電膜線已取得了良好的信譽,為我國ITO 導電膜玻璃鍍膜設備國產(chǎn)化作出了貢獻。
⑶SJ - 1600 型鍍膜線 江蘇金壇康達克投產(chǎn)的SJ - 1600 型透明導電膜玻璃生產(chǎn)線年生產(chǎn)能力可達250 萬片,該裝置線消化吸收了德國和日本的最新技術,鍍膜設備的產(chǎn)品質(zhì)量達到了同類引進設備的水平。這條國產(chǎn)裝備線已被國家科技部列入“國家重點新產(chǎn)品計劃”。該生產(chǎn)線總投資2500 萬元,僅為同等規(guī)模的引進生產(chǎn)線的四分之一。
2. 2. 3 ITO 透明導電膜用超薄玻璃基片
優(yōu)質(zhì)透明超薄玻璃基片是生產(chǎn)ITO 導電膜玻璃的重要材料之一,用它鍍制ITO 透明導電膜玻璃在(TN -LCD、STN - LCD、TFT - LCD) 液晶顯示器、真彩平面顯示器生產(chǎn)中供不應求。用它制作的導電膜基片在大規(guī)模集成電路、光刻基板、光盤基片、太陽能電池蓋板以及上述的TN、STN、TFT - LCD 液晶顯示器等方面正大量應用。其最為走俏的規(guī)格為0. 4～1. 3mm 厚度的超薄玻璃片。要求其透過率高、表面平整、無任何氣泡、結(jié)石、麻點、波紋等瑕疵和陷。
目前英、日、德、美等國家生產(chǎn)的超薄玻璃占據(jù)了全部的國際市場,以質(zhì)量穩(wěn)定、厚度范圍廣、透過率高而行銷世界各國市場。我國生產(chǎn)ITO 導電膜玻璃的十多家生產(chǎn)商至今仍靠進口上述國家的超薄玻璃基片來生產(chǎn)ITO 玻璃。以來自英國、美國、日本的超薄片據(jù)多。秦皇島電子玻璃廠90 年代中期曾引進德國霍恩公司工藝及裝備生產(chǎn)電子工業(yè)用超薄玻璃。隨后黑龍江依安、湖南冷水江、四川自貢及廣東中山均先后引進比利時格拉威伯爾的格法工藝拉制超薄玻璃,其間,深圳500t/ d 超薄浮法線投產(chǎn),并開始試拉2mm 以下超薄玻璃,但上述各廠家仍存在著厚度、平整度及透過率等質(zhì)量方面一系列差距,特別是0. 4～1. 1mm 超薄玻璃尚未批量上市。目前僅有深圳南方超薄浮法玻璃公司生產(chǎn)的2mm 以下厚度的品種正在不斷拓寬增多,用戶們正翹首以待。值得慶賀的是我國凱盛(桐鄉(xiāng)) 信息材料有限公司在浙江桐鄉(xiāng)破土動工興建1 條年產(chǎn)400 萬片TFT - LCD 超薄玻璃基材生產(chǎn)線,預計2001 年底投產(chǎn),屆時我國ITO 玻璃制造商將可用上國內(nèi)自己生產(chǎn)的顯示屏用電子超薄玻璃基片。
目前超薄玻璃市場日趨看好,2mm 厚透明超薄玻璃用作制鏡、夾層玻璃配片、儀表和鐘表面蒙玻璃、醫(yī)用等占去市場的六成以上。0. 4～1. 3mm超薄玻璃約占市場40 % ,并還在日趨升位。
國內(nèi)市場上0. 4～1. 1mm超薄玻璃仍為日本、美國和英國的泊來品獨占鰲頭。日本浮法超薄玻璃由于質(zhì)量好、價格適中,在國際市場上也十分暢銷。日本小浮法線現(xiàn)可月產(chǎn)100 萬片,年產(chǎn)1200 萬片,批量向市場供應。
我國近5 年來超薄玻璃市場需求正以每年10 個百分點的速率遞增,勢頭不減,其中0. 4～1. 1mm超薄玻璃一直是ITO 玻璃商的搶手貨。1996 年市場需求200 萬m2 ,1997 年需求量為300 萬m2 ,1998 年400 萬m2 ,1999 年450 萬m2 ,估計2000～2001 年將突破500 萬m2 。
值得注意的是,近日韓國一家企業(yè)與三星公司及LCD 生產(chǎn)技術研究院共同開發(fā)成功目前世界上最尖端的玻璃切割裝置。這種裝置能夠非常平滑而又精確無誤地切割液晶顯示器用ITO 透明導電膜玻璃、玻璃顯像管以及汽車玻璃片,不會出現(xiàn)任何裂紋,其精巧度比現(xiàn)今的鉆石刀高出百倍。據(jù)韓國產(chǎn)業(yè)資產(chǎn)部介紹,這
種切割超薄玻璃的刀具目前在工業(yè)發(fā)達國家中尚處于開發(fā)階段,它的世界市場規(guī)模預計將超過3. 6 億美元。從2000 年下半年開始,韓國將向美國、日本等國家出口這種尖端的玻璃切割裝置。這一玻璃切割裝置的問世,將給生產(chǎn)超薄玻璃及加工ITO 導電膜玻璃行業(yè)提供新的手段。
2. 2. 4 ITO 透明導電膜玻璃生產(chǎn)用工業(yè)靶材
ITO 靶材(氧化銦錫靶) 是生產(chǎn)ITO 透明導電膜玻璃極其重要的材料之一,至今仍是國際市場短缺的搶玻璃與搪瓷手材料。其價格昂貴,生產(chǎn)制作工藝難度較大,廣泛用于電子、航空、航天工業(yè)及電子信息產(chǎn)業(yè)等高科技領域。ITO 靶材是由銦錠深加工而成的高科技材料,目前國際上只有日本、美國、德國等極少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家能夠生產(chǎn)。由于發(fā)達國家對我國這項技術實施嚴密封鎖,我國的銦靶材制造技術一直處于研制狀態(tài),國內(nèi)眾多ITO 玻璃制造商長期以來只能依靠進口。我國現(xiàn)有十余條ITO 玻璃生產(chǎn)線,對ITO(銦錫) 靶材的年需求量在10t 左右,居世界第2 位。以往我國銦資源只能以初級原料形式出口,又只能以高于銦錠材10 倍以上的價格再從國外進口靶材。我國上海治金研究所、北京鋼鐵研究院和華錫集團均在不懈地努力加快ITO 靶材的開發(fā)步伐。華錫集團與長沙礦冶研究院共同攜手開發(fā)的國產(chǎn)ITO 靶材經(jīng)過4 年努力,現(xiàn)已獲得可喜的成功,并由深圳南亞技術有限公司進行陰極濺射ITO 膜鍍制,應用后經(jīng)測試表明:產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足ITO 透明導電膜生產(chǎn)工藝要求,并在國家有色局組織的‘九五’國家重點科技攻關項目———ITO 工業(yè)靶材研究成果鑒定會上通過了國家鑒定,使我國ITO 玻璃用工業(yè)靶材國產(chǎn)化實現(xiàn)了零的突破。目前華錫集團已投資2000 萬元在廣西柳州高新開發(fā)區(qū)建廠生產(chǎn),可望2001 年上市,年產(chǎn)10t ,這標志著國產(chǎn)化批量生產(chǎn)ITO 靶材徹底打破了國外對我國實行的ITO 玻璃用工業(yè)靶材長期的壟斷局面。
