氧化铟錫ITO靶材

2018年12月22日

    ITO靶材是LCD产业链的重要一环,是基本的配套材料。近年来随着平面显示器行业的蓬勃发展,对ITO靶材的需求也大大增长。

 

    ITO材料是一种n型半导体材料,该种材料包括ITO粉末、靶材、 导电浆料及ITO透明导电薄膜。其主要应用分为:平板显示器(FPD)产业,如液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管显示器(TFT-LCD)、电激发光显示器(EL)、场发射显示器(FED)、电致有机发光平面显示器(OELD)、等离子显示器(PDP)等;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、飞机、汽车上的防雾挡风玻璃、光罩和玻璃型磁盘等三大领域。

 

    ITO靶材的生産工藝有3種:熱等靜壓法(HIP)、熱壓法(HP)和氣氛燒結法。

 

    熱等靜壓:ITO靶材的熱等靜壓制作過程是將粉末或預先成形的胚體,在800℃~1400℃及1000kgf/cm2~2000kgf/cm2的壓力下等方加壓燒結。熱等靜壓工藝制造産品密度高、物理機械性能好,但設備投入高,生産成本高,産品的缺氧率高。

 

    熱壓法:ITO靶材的熱壓制作過程是在石墨或氧化鋁制的模具內充填入適當粉末以後,以100kgf/cm2~1000kgf/cm2的壓力單軸向加壓,同時以1000℃~1600℃進行燒結。熱壓工藝制作過程所需的成型壓力較小,燒結溫度較低,燒結時間較短。但熱壓法生産的ITO靶材由于缺氧率高,氧含量分布不均勻,從而影響了生産ITO薄膜的均勻性。

 

    燒結法:ITO靶材燒結制作法是在以铟錫氧化物共沈澱粉末或氧化铟和氧化錫混合粉末爲原料,加入黏結劑和分散劑混合後,壓力成型,脫脂,然後于1400℃~1600℃燒結。燒結法設備投入少,成本低,産品密度高、缺氧率低,尺寸大、但制造過程中對粉末的選擇性很強。

 

    近年來,隨著平板顯示器尺寸大型化的發展,對ITO靶材尺寸及密度的要求也越來越高,熱壓設備與技術已遠遠不能滿足其要求。因此,以燒結工藝生産大尺寸、高密度ITO靶材已成爲國內各大靶材生産廠家研發的重點。

 

    LCD經過長時間的發展後,産品質量不斷提升,成本也不斷下降,對ITO靶材的要求也隨之提高,因此,配合LCD的發展,未來ITO靶材發展大致有以下的趨勢:

 

 1.降低電阻率。隨著LCD愈來愈精細化發展的趨向,以及它的驅動程序不同,需要更小電阻率的透明導電膜。

 

2.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,有效溅射表面积会减少,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。

 

3.尺寸大型化。隨著液晶模塊産品輕薄化和低價化趨勢的不斷發展,相應的ITO玻璃基板也出現了明顯的大型化的趨勢,因此ITO靶材單片尺寸大型化不可避免。

 

4.靶材本體一體化。如前所述,靶材將朝大面積發展,以往技術能力不足時,必須使用多片靶材拼焊成大面積,但由于接合處會造成鍍膜質量下降,因此目前大多以一體成形爲主,以提升鍍膜質量與使用率。未來新世代LCD玻璃基板尺寸的加大,對靶材生産廠家是一項嚴苛的挑戰。

 

5.使用高效率化。靶材使用率的提升,一直是設備商、使用者及靶材制造商共同努力的方向。目前靶材利用率可達40%,隨著液晶顯示器行業對材料成本要求的提高,提高ITO靶材的利用率也將是未來靶材研發的方向之一。

 

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來源:北京百易德州新材料科技有限公司
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