2. 2. 2 国产ITO 导电膜玻璃生产装备线的研制与开发
近年来,我国有关科研生产单位共同携手研制开发了新一代ITO 导电膜玻璃生产装置,大致情况如下:
⑴TD - 750 型透明导电膜玻璃镀膜生产线 机械工业部沈阳真空技术研究所与深圳南亚技术有限公司合作研制的国内首条TD - 750 型大规模自动化透明导电膜玻璃生产线自1994 年投产后,产品性能良好,产品合格率达90 %以上。该生产线生产的ITO 透明导电膜玻璃主要技术指标已达到或接近引进国外生产线同等水平。该生产线的主机系全部采用不锈钢材料制造,基片为立式双面移动,连续磁控溅射镀膜方式。由基片清洗机进入装片台,通过预热、高温加热ITO 膜镀制、退火、卸片后检验包装入库。设备主要技术指标:极限真空度7 ×10 - 4Pa ,有效镀膜面积850mm ×750mm ,生产节拍1 架/ 3～4min (14″×14″) 8 片(14″×16″) 8片,加热温度300～400 ℃,基片架传输速度100～6000mm/ min ,产量12 万m2/ 年,沉积速率15～20! / s。
TD - 750 型设备的主要特点:生产能力高(双面镀膜的基片架) ,基片立式装夹,传动系统在基片架下部,片状加热器(温度均匀) 、软抽气系统(减少空间尘埃) ,低返油率的油扩散泵加低温冷阱的真空系统,生产工艺灵活,在线可调,自动化程度高,强磁场阴极低电压溅射,维修方便,造价仅为国外同类产品的五分之一。
目前在国内ITO 玻璃企业运行良好。
TD - 750 型设备第2 代提高型也已面世,它采用磁控射频溅射SiO2 膜的新工艺,直流溅射ITO 膜方式。
⑵SV1 - 680 型系列大型连续镀膜生产线 SV1 - 680 型系列大型连续镀膜自动化生产线是由豪威科技(深圳) 有限公司在消化吸收国外先进的ITO 镀膜工艺设备后研制开发的产品。SV1 - 680 型系列连续镀膜生产线的设备特点如下:
①装备采用了薄壁整体结构;
②开发了国际先进的直流脉冲溅射技术,并同样设有磁控射频溅射SiO2 膜的先进工艺装置;
③运用了磁场扫描技术,提高靶材利用率10 %～20 % ,降低ITO 玻璃生产成本;
④具有4 个靶室,可在线连续镀制4 层以上不同材料的复合薄膜层;
⑤整套生产线全部采用国际先进的真空抽气系统、气流量控制系统、真空测量系统和自动压强控制系统,采用了精良电器元件材料;
⑥采用PLC 实现全线自动化控制,镀膜过程、设备运行状态、工艺参数等均由计算机集中显示和处理,操作简便。
主要技术参数:极限真空度2. 0 ×10 - 3Pa ,镀ITO 膜玻璃尺寸14″×14″、14″×16″、14″×18″,最高加热温度350 ℃,传动速度100～6000mm/ min ,生产节拍1～2. 5 架/ min ,连续可调,镀膜源为8 个磁场扫描磁控溅射镀膜源,电源为DC ,RF ,DC + Pulse 电源,可生产的主要产品品种及生产能力:TN 型ITO 透明导电膜玻璃25 万m2/ 年,STN 型ITO 透明导电膜玻璃20 万m2/ 年,电脑显示防护屏膜玻璃100 万片/ 年,其它薄膜类产品,如SiO3 、Al2O3 等介质/ 绝缘膜。
豪威公司生产的SV1 - 680 型ITO 导电膜镀膜生产线目前在河北、安徽、广东4 家企业先后投产,运行平稳。
目前国产沈阳TD - 750 型及豪威SV1 - 680 型镀膜设备,无论装备线、能耗及生产的ITO 导电膜玻璃质量,均达到或接近国际90 年代的先进水平,在国内运行的国产ITO 导电膜线已取得了良好的信誉,为我国ITO 导电膜玻璃镀膜设备国产化作出了贡献。
⑶SJ - 1600 型镀膜线 江苏金坛康达克投产的SJ - 1600 型透明导电膜玻璃生产线年生产能力可达250 万片,该装置线消化吸收了德国和日本的最新技术,镀膜设备的产品质量达到了同类引进设备的水平。这条国产装备线已被国家科技部列入“国家重点新产品计划”。该生产线总投资2500 万元,仅为同等规模的引进生产线的四分之一。
2. 2. 3 ITO 透明导电膜用超薄玻璃基片
优质透明超薄玻璃基片是生产ITO 导电膜玻璃的重要材料之一,用它镀制ITO 透明导电膜玻璃在(TN -LCD、STN - LCD、TFT - LCD) 液晶显示器、真彩平面显示器生产中供不应求。用它制作的导电膜基片在大规模集成电路、光刻基板、光盘基片、太阳能电池盖板以及上述的TN、STN、TFT - LCD 液晶显示器等方面正大量应用。其最为走俏的规格为0. 4～1. 3mm 厚度的超薄玻璃片。要求其透过率高、表面平整、无任何气泡、结石、麻点、波纹等瑕疵和陷。
目前英、日、德、美等国家生产的超薄玻璃占据了全部的国际市场,以质量稳定、厚度范围广、透过率高而行销世界各国市场。我国生产ITO 导电膜玻璃的十多家生产商至今仍靠进口上述国家的超薄玻璃基片来生产ITO 玻璃。以来自英国、美国、日本的超薄片据多。秦皇岛电子玻璃厂90 年代中期曾引进德国霍恩公司工艺及装备生产电子工业用超薄玻璃。随后黑龙江依安、湖南冷水江、四川自贡及广东中山均先后引进比利时格拉威伯尔的格法工艺拉制超薄玻璃,其间,深圳500t/ d 超薄浮法线投产,并开始试拉2mm 以下超薄玻璃,但上述各厂家仍存在着厚度、平整度及透过率等质量方面一系列差距,特别是0. 4～1. 1mm 超薄玻璃尚未批量上市。目前仅有深圳南方超薄浮法玻璃公司生产的2mm 以下厚度的品种正在不断拓宽增多,用户们正翘首以待。值得庆贺的是我国凯盛(桐乡) 信息材料有限公司在浙江桐乡破土动工兴建1 条年产400 万片TFT - LCD 超薄玻璃基材生产线,预计2001 年底投产,届时我国ITO 玻璃制造商将可用上国内自己生产的显示屏用电子超薄玻璃基片。
目前超薄玻璃市场日趋看好,2mm 厚透明超薄玻璃用作制镜、夹层玻璃配片、仪表和钟表面蒙玻璃、医用等占去市场的六成以上。0. 4～1. 3mm超薄玻璃约占市场40 % ,并还在日趋升位。
国内市场上0. 4～1. 1mm超薄玻璃仍为日本、美国和英国的泊来品独占鳌头。日本浮法超薄玻璃由于质量好、价格适中,在国际市场上也十分畅销。日本小浮法线现可月产100 万片,年产1200 万片,批量向市场供应。
我国近5 年来超薄玻璃市场需求正以每年10 个百分点的速率递增,势头不减,其中0. 4～1. 1mm超薄玻璃一直是ITO 玻璃商的抢手货。1996 年市场需求200 万m2 ,1997 年需求量为300 万m2 ,1998 年400 万m2 ,1999 年450 万m2 ,估计2000～2001 年将突破500 万m2 。
值得注意的是,近日韩国一家企业与三星公司及LCD 生产技术研究院共同开发成功目前世界上最尖端的玻璃切割装置。这种装置能够非常平滑而又精确无误地切割液晶显示器用ITO 透明导电膜玻璃、玻璃显像管以及汽车玻璃片,不会出现任何裂纹,其精巧度比现今的钻石刀高出百倍。据韩国产业资产部介绍,这
种切割超薄玻璃的刀具目前在工业发达国家中尚处于开发阶段,它的世界市场规模预计将超过3. 6 亿美元。从2000 年下半年开始,韩国将向美国、日本等国家出口这种尖端的玻璃切割装置。这一玻璃切割装置的问世,将给生产超薄玻璃及加工ITO 导电膜玻璃行业提供新的手段。
2. 2. 4 ITO 透明导电膜玻璃生产用工业靶材
ITO 靶材(氧化铟锡靶) 是生产ITO 透明导电膜玻璃极其重要的材料之一,至今仍是国际市场短缺的抢玻璃与搪瓷手材料。其价格昂贵,生产制作工艺难度较大,广泛用于电子、航空、航天工业及电子信息产业等高科技领域。ITO 靶材是由铟锭深加工而成的高科技材料,目前国际上只有日本、美国、德国等极少数工业发达国家能够生产。由于发达国家对我国这项技术实施严密封锁,我国的铟靶材制造技术一直处于研制状态,国内众多ITO 玻璃制造商长期以来只能依靠进口。我国现有十余条ITO 玻璃生产线,对ITO(铟锡) 靶材的年需求量在10t 左右,居世界第2 位。以往我国铟资源只能以初级原料形式出口,又只能以高于铟锭材10 倍以上的价格再从国外进口靶材。我国上海治金研究所、北京钢铁研究院和华锡集团均在不懈地努力加快ITO 靶材的开发步伐。华锡集团与长沙矿冶研究院共同携手开发的国产ITO 靶材经过4 年努力,现已获得可喜的成功,并由深圳南亚技术有限公司进行阴极溅射ITO 膜镀制,应用后经测试表明:产品质量完全满足ITO 透明导电膜生产工艺要求,并在国家有色局组织的‘九五’国家重点科技攻关项目———ITO 工业靶材研究成果鉴定会上通过了国家鉴定,使我国ITO 玻璃用工业靶材国产化实现了零的突破。目前华锡集团已投资2000 万元在广西柳州高新开发区建厂生产,可望2001 年上市,年产10t ,这标志着国产化批量生产ITO 靶材彻底打破了国外对我国实行的ITO 玻璃用工业靶材长期的垄断局面。
