薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)具有輕薄、功耗低、成本低等優(yōu)點(diǎn)，其相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)深入社會(huì)生活的方方面面，從智能手機(jī)、平板電腦到大尺寸液晶電視等，TFT-LCD大約占80%以上的顯示面板市場(chǎng)份額。這類(lèi)顯示面板是由大量的液晶顯示單元陣列組成(如4K分辨率的屏幕含有800多萬(wàn)個(gè)顯示單元陣列)，而每一個(gè)液晶顯示單元，都由一個(gè)單獨(dú)的薄膜晶體管(TFT)所控制和驅(qū)動(dòng)，如圖1所示。

薄膜晶體管陣列的制作原理，是在真空條件下，利用離子束流去轟擊固體，使固體表面的原子電離后沉積在玻璃基板上，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的“沉積+刻蝕”，一層層(一般為7-12層)地堆積制作出薄膜晶體管陣列。這種被轟擊的固體，即用濺射法沉積薄膜的原材料，就被稱(chēng)作濺射靶材。

1、靶材分類(lèi)

用于制作薄膜晶體管液晶顯示面板的金屬靶材，以鋁靶、銅靶、鉬靶和鉬鈮合金靶為主，部分平板顯示企業(yè)也會(huì)用到鈦靶、鉭靶、鈮靶、鉻靶以及銀靶等。但由于各家企業(yè)所采用的濺射工藝不同，其所選的濺射靶材也有區(qū)別，例如，京東方用銅靶、鋁靶、鉬靶和鉬鈮靶，韓國(guó)三星用鉭靶、鈦靶，但不用鉬鈮靶，中電熊貓用鈦靶，但不用鉬靶、鉭靶等。本文主要以鋁靶、銅靶、鉬靶以及鉬鈮合金靶為主要研究討論對(duì)象，具體如圖2所示。

2、供應(yīng)格局

(1)鋁靶：目前國(guó)內(nèi)液晶顯示行業(yè)用鋁靶材主要被日資企業(yè)主導(dǎo)。

外企方面：愛(ài)發(fā)科電子材料(蘇州)有限公司大約占據(jù)國(guó)內(nèi)50%左右的市場(chǎng)份額。其次，住友化學(xué)也占有一部分市場(chǎng)份額。

國(guó)產(chǎn)方面：江豐電子從2013年左右開(kāi)始介入鋁靶材，目前已大批量供貨，是國(guó)產(chǎn)化鋁靶材的龍頭企業(yè)。另外，南山鋁業(yè)、新疆眾和等企業(yè)也具備高純鋁的生產(chǎn)能力。

(2)銅靶：從濺射工藝的發(fā)展趨勢(shì)上來(lái)講，對(duì)銅靶材的需求比例一直在逐步增加，加之，近幾年國(guó)內(nèi)液晶顯示行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模一直在不斷擴(kuò)大，因此，平板顯示行業(yè)對(duì)銅靶材的需求量將繼續(xù)呈上升趨勢(shì)。

外企方面：愛(ài)發(fā)科電子材料(蘇州)有限公司幾乎壟斷著國(guó)內(nèi)銅靶材市場(chǎng)，市場(chǎng)占有率在80%以上，且該公司近幾年?duì)I收的增加額，主要來(lái)自于銅靶材銷(xiāo)量的增加。

國(guó)產(chǎn)方面：有研新材具備高純銅原料生產(chǎn)能力，但沒(méi)有液晶顯示行業(yè)用的條形靶材生產(chǎn)線，目前主要致力于半導(dǎo)體行業(yè)用圓形靶材生產(chǎn)；洛銅集團(tuán)具備高純銅生產(chǎn)能力但不生產(chǎn)靶材，且高純銅原料價(jià)格和進(jìn)口原料相比，在價(jià)格方面無(wú)明顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；江豐電子引進(jìn)海外高端人才，致力于開(kāi)發(fā)高純銅原料和銅靶材，即將批量生產(chǎn)。

(3)鉬靶：鉬靶具體又分為條靶、寬靶和管靶3種，其中，4.5代、5.5代和6代線一般使用寬幅鉬靶，而8.5代及以上世代線用使用組合條靶或管靶。

組合條靶：

外企方面：國(guó)外的奧地利攀時(shí)、德國(guó)世泰科、日本愛(ài)發(fā)科等企業(yè)已基本退出了這部分市場(chǎng)。

國(guó)產(chǎn)方面：國(guó)內(nèi)鉬靶材企業(yè)主要集中在洛陽(yáng)地區(qū)，其中，隆華節(jié)能下屬的洛陽(yáng)高新四豐電子材料有限公司占據(jù)了國(guó)內(nèi)60%多的市場(chǎng)份額，另外，洛陽(yáng)高科鉬鎢材料有限公司占據(jù)了國(guó)內(nèi)大約10%左右的市場(chǎng)份額。

寬幅鉬靶：

外企方面：國(guó)外的攀石、世泰科等企業(yè)基本壟斷著國(guó)內(nèi)寬幅鉬靶材市場(chǎng)。

國(guó)產(chǎn)方面：截止2017年底，國(guó)產(chǎn)化的寬幅鉬靶材尚未在液晶顯示面板生產(chǎn)中獲得實(shí)際應(yīng)用。但國(guó)內(nèi)多家企業(yè)正在積極試制和驗(yàn)證，預(yù)計(jì)2018年應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用。

其中，洛陽(yáng)高新四豐電子材料有限公司已于2017年3月31日召開(kāi)寬靶技術(shù)鑒定會(huì)，但尚未在下游企業(yè)取得正式批量應(yīng)用；西安格美金屬材料有限公司也在積極研制寬幅靶材，并大力拓展下游企業(yè)應(yīng)用；阿石創(chuàng)和金鉬股份這兩家上市公司利用各 自在寬幅靶材軋制和靶材加工及銷(xiāo)售方面的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展緊密合作，金鉬股份向阿石創(chuàng)銷(xiāo)售寬幅鉬靶坯和條形鉬靶坯(條形靶坯由寬幅靶坯切割而成)，阿石創(chuàng)負(fù)責(zé)后續(xù)綁定等工序和成品銷(xiāo)售工作。

鉬管靶：

8.5代線用的鉬管靶，每套包含12根，每根單重約為300kg，每套重量約為3600kg。由于鉬管靶的實(shí)際利用率約為70%，因此，每套鉬管靶的成膜重量約為2500kg。每條8.5代線對(duì)鉬管靶的需求量約為30×10³年。

另外，鉬管靶的供應(yīng)商，除了要通過(guò)其面板生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)證外，還要通過(guò)鉬管靶濺射設(shè)備生產(chǎn)商美國(guó)AKT公司的認(rèn)證，并且要被收取鉬管靶售價(jià)約5%的認(rèn)證費(fèi)。目前，國(guó)內(nèi)采用管靶濺射設(shè)備的生產(chǎn)線只有1條，而且業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為鉬管靶的發(fā)展空間并不大。

(4)鉬鈮10合金靶：

鉬鈮10合金作為薄膜晶體管的擴(kuò)散阻隔層鉬一鋁一鉬的重要替代材料，市場(chǎng)需求前景較好。但由于鉬原子與鈮原子的互擴(kuò)散系數(shù)差別很大，通過(guò)高溫?zé)Y(jié)后鈮顆粒的位置會(huì)產(chǎn)生大孔洞，燒結(jié)致密度難以提高，此外，鉬原子與鈮原子充分?jǐn)U散后會(huì)形成很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化，導(dǎo)致其壓延性能惡化。

西部金屬材料股份有限公司下屬西安瑞福萊鎢鉬有限公司，和愛(ài)發(fā)科電子材料(蘇州)有限公司合作，經(jīng)多次試驗(yàn)攻關(guān)，已于2017年成功軋制出了氧含量小于1000×10^-6，致密度達(dá)99.3%的Mo。Nb合金靶坯。

3、需求規(guī)模

8.5代液晶顯示面板生產(chǎn)線所使用的條形靶材，1套包含12塊條靶，每塊條靶的尺寸約為2650mm×210 mm×18mm，表1列出了1條8.5代線每年大致消耗的靶材重量。

截止2017年底，國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的8.5代線中，除了京東方的4條以外，華星光電有2條，中電熊貓、LG有1條、三星和龍飛各有1條，合計(jì)共有10條8.5代線，這10條8.5代線占據(jù)了國(guó)內(nèi)約80%的產(chǎn)能，因此，本文就以12條8.5代線的靶材消耗量來(lái)估算全國(guó)TFT-LCD行業(yè)用靶材消耗量。

4、認(rèn)證周期

液晶面板行業(yè)對(duì)濺射靶材的品質(zhì)和穩(wěn)定性要求很高，對(duì)供應(yīng)商資格認(rèn)證壁壘較高，認(rèn)證周期很長(zhǎng)。

一般情況下，在1條8.5代生產(chǎn)線上完成靶材的認(rèn)證，大約需要1年時(shí)間，如果一家用戶單位擁有多條生產(chǎn)線的，則必須在上一條生產(chǎn)線完成認(rèn)證后，才能開(kāi)始在下一條生產(chǎn)線上開(kāi)展認(rèn)證。因此，認(rèn)證過(guò)程中投入的資金和時(shí)間成本，對(duì)多數(shù)小型企業(yè)來(lái)說(shuō)是難以承受的。

5、結(jié)論

(1)TFT一LCD是當(dāng)今主流的平面顯示技術(shù)，大約占80%以上的顯示面板市場(chǎng)份額。

(2)用于制作薄膜晶體管液晶顯示面板的金屬靶材，包括以鋁靶、銅靶、鉬靶、鉬鈮合金、鈦靶、鉭靶、鈮靶、鉻靶以及銀靶等，其中以鋁靶、銅靶、鉬靶和鉬鈮合金靶為主。

(3)鋁靶材市場(chǎng)主要被日資企業(yè)愛(ài)發(fā)科和住友化學(xué)占據(jù)，國(guó)產(chǎn)化方面的龍頭企業(yè)是江豐電子；

(4)銅靶材的市場(chǎng)需求規(guī)模大且呈上升趨勢(shì)，日資企業(yè)愛(ài)發(fā)科幾乎壟斷著國(guó)內(nèi)銅靶材市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)化方面，江豐電子即將量產(chǎn)，有研新材具備高純銅原料生產(chǎn)能力，但沒(méi)有液晶顯示行業(yè)用的條形靶材生產(chǎn)線，洛銅集團(tuán)具備高純銅生產(chǎn)能力但價(jià)格與進(jìn)口相比無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，且沒(méi)有靶材生產(chǎn)線。

(5)鉬靶材具體分為條靶、寬靶和管靶3種，其中，條靶方面，國(guó)內(nèi)的洛陽(yáng)四豐已占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，洛陽(yáng)高科次之；寬靶方面，基本被攀石、世泰科外企壟斷，但洛陽(yáng)四豐、西安格美以及阿石創(chuàng)等正在積極進(jìn)軍該市場(chǎng)；管靶的主要特點(diǎn)是材料利用率高，但需要通過(guò)濺射設(shè)備廠家認(rèn)證且要在銷(xiāo)售過(guò)程中長(zhǎng)期收取管理費(fèi)，其市場(chǎng)份額小，發(fā)展空間有限。

(6)鉬鈮合金靶的加工難度極大，產(chǎn)品附加值較高，市場(chǎng)需求前景也比較好。但目前主要為日立和世泰科等外企壟斷，但國(guó)內(nèi)西部材料已與日本愛(ài)發(fā)科合作，成功軋制出了氧含量小于1000×10^-6，致密度達(dá)99.3%，各項(xiàng)性能達(dá)到國(guó)際高可靠性的鉬鈮合金靶坯。

(7)8.5代液晶顯示面板生產(chǎn)線所使用的1套靶材包含12塊條靶，每塊條靶的尺寸約為：2650mm×210 mm×18 mm，1條8.5代線對(duì)靶材的消耗量，鋁靶約為39×10³ kg／年，銅靶約為119×10³kg/年，鉬靶約為74×10³ kg/年，鉬鈮合金靶約為6×10³ kg/年。

(8)液晶面板生產(chǎn)企業(yè)對(duì)濺射靶材的認(rèn)證程序比較復(fù)雜，認(rèn)證周期比較漫長(zhǎng)，因此，作為新進(jìn)入的企業(yè)，必須承受較大的資金壓力和時(shí)間成本。

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