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ITO靶材的详细介绍优点用途以及四种成型方法

[ 发布日期:2019-03-17 13:53:54 点击:5578 来源:洛阳高新四丰电子材料有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

在有色金属的“朋友圈”里,铟锡的氧化物是实现电学传导和光学透明的佳组合。作为有色金属氧化物,简称为ITO的氧化铟锡在平板上具有很好的导电性和透明性。

、什么是ITO靶材

二、ITO靶材优点及用途

三、ITO靶材成型的四种方法

四、ITO靶材发展的趋势


什么是ITO靶材

什么是ITO靶材?外行看热闹,内行看门道,不了解的人可能就觉得靶材是个稀有名词,或者是比较高的产品,其实并不是,ITO靶材外形很像瓷砖,却远比瓷砖煅烧复杂得多,是由氧化铟和氧化锡粉末按定比例混合后经过系列的生产工艺加工成型,再高温气氛烧结(1700度,通氧气烧结)形成的黑灰色陶瓷半导体。通常靶材尺寸越大,溅射到平板上的拼缝就越少,价值也越高。 


ITO靶材在薄膜状时,它是略显茶色的透明物质;在块状时,呈黄偏灰色。但它并不是像油漆样被刷到平板玻璃上使用,而是先被制作成标准尺寸的固体靶材,由操纵磁控溅射的“枪手”,不断“射击”,将其气化溅镀到玻璃基板或柔性有机薄膜上,形成层ITO膜。这层膜的厚度因功能需求而有不同,般在30纳米至200纳米。


二、ITO靶材优点及用途

ITO靶材的优点 

ITO靶材有高的性能优势,而且有比较高的耐热冲击性,在使用中不会对设备造成损坏,同时它的纯度别的高。目前,市场中很多电子产品都用到了平面显示器,液晶电脑、液晶电视进入到了千家万户,液晶的产品不管是在外观上还是在质地上都是比较高的,而且能够降低耗能。


ITO靶材的用途  

ITO靶材被广泛应用于各大行业之中,其主要应用分为:平板显示器(FPD)产业,如薄膜晶体管显示器(TFT-LCD)、液晶显示器(LCD)、电激发光显示器(EL)、电致有机发光平面显示器(OELD)、场发射显示器(FED)、等离子显示器(PDP);光伏产业,如薄膜太阳能电池;功能性玻璃,如红外线反射玻璃、抗紫外线玻璃如幕墙玻璃、汽车、飞机上的防雾挡风玻璃、光罩和玻璃型磁盘等三大域。但主要应用于还是在平板显示器中,它是溅射ITO导电薄膜的主要原料,没有它的存在,诸多的材料将无法实现正常加工以及设计。ITO薄膜由于对可见光透明和导电性良好的性,还被广泛应用于液晶显示玻璃、幕墙玻璃和飞机、汽车上的防雾挡风玻璃等。


三、ITO靶材成型的四种方法

目前,ITO靶材的主要成型的四种方法主要有:


方法、喷涂法

喷涂法是利用高压气体(N2H2 、混合气体或空气)携带粉末颗粒经缩放管产生超音速双相流,在完固态下撞击基体,通过较大的塑性流动变形沉积于绑定背板表面而形成涂层,涂层逐层增厚,获得陶瓷靶材。

近年来,由基本的喷涂法又衍生出等离子体喷涂、电弧喷涂、超音速火焰喷涂、冷喷涂等喷涂成型技术。用喷涂成型工艺在高的ITOAZOIGZO靶材成型上有了较大的突破,广州、深圳等地的大型的靶材制造商已成功制备出高性能的靶材。


方法二、冷等静压法

冷等静压法是将预先成型的素坯放入橡胶包套内浸于高压液体下使之承受各向同性的压力,实现素坯密度的强化。冷等静压只是获得密度尽可能高的素坯,使素坯的烧结致密化更为容易。由于冷等静压不具有热等静压的烧结能力,需要立的烧结工艺对素坯进行烧制。

冷等静压能够压制大尺寸的靶材,是目前多数企业优先选择的成型方法。内外的成型研究表明,冷等静压法可以制备出满足陶瓷靶材所需的高品质素坯。但冷等静压成型超大尺寸的素坯时,由于受到腔室尺寸的限制,会导致设备投资非常昂贵,而且在素坯较薄、尺寸较大时存在变形问题。同时,压制不同尺寸的素坯时,需要制备不同规格的预压模具,模具成本较高。


方法三、热等静压法

是将粉末或预先压成的素坯装入包套后,再将套内抽真空焊接密封,放入高压容器内,使粉末在高温及等方压力下烧结,成型和烧结同时进行。

ITO靶材的发展中,早期采用的热等静压技术难以获得高密度、大尺寸的材料。随着常压烧结方法的出现,热等静压法制备的靶材尺寸偏小、密度偏低、失氧率高且该方法设备偏贵、成本偏高的缺点,使热等静压法在ITO陶瓷靶材的制备上不再具备竞争优势,后续的研究和产业化逐渐被产业界淡化,但还是比较适合需要缺氧的陶瓷靶材 。


方法四、湿法成型

湿法成型是通过将氧化物粉体制备成浆料,然后通过自我凝固、吸水或者压滤等方式实现定外形的素坯,干燥后获得高密度的素坯。湿法成型不仅可以实现冷等静压成型的功能,而且还能弥补冷等静压成型的不足。陶瓷靶材的湿法成型有注浆成型、胶态成型、直接凝固成型等。


温馨提示:以上就是“ITO靶材成型的四种方法”,这四种方法中,喷涂法是目前应用较多的技术,其制备的产品品质高,稳定性好。


四、ITO靶材发展的趋势

1.靶材本体体化。如前所述,靶材将朝大面积发展,以往技术能力不足时,必须使用多片靶材拼焊成大面积,但由于接合处会造成镀膜质量下降,因此目前大多以体成形为主,以提升镀膜质量与使用率。未来新世代LCD玻璃基板尺寸的加大,对靶材生产厂家是项严苛的挑战。 


2.降低电阻率。随着LCD愈来愈精细化发展的趋向,以及它的驱动程序不同,需要更小电阻率的透明导电膜。 


3.尺寸大型化。随着液晶模块产品轻薄化和低价化趋势的不断发展,相应的ITO玻璃基板也出现了明显的大型化的趋势,因此ITO靶材单片尺寸大型化不可避免。 


4.高密度化。靶材密度的改善直接带来的益处主要表现在减少黑化和降低电阻率方面。靶材若为低密度时,有溅射表面积会减少,溅射速度也会降低,靶材表面黑化趋势加剧。高密度靶的表面变化少,可以得到低电阻膜。靶材密度与寿命也有关,高密度的靶材寿命较长,意味着可降低靶材成本。 


5.使用高率化。靶材使用率的提升,直是设备商、使用者及靶材制造商共同努力的方向。目前靶材利用率可达40%,随着液晶显示器行业对材料成本要求的提高,提高ITO靶材的利用率也将是未来靶材研发的方向之。



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