IＴO薄膜基础知识
一、ITO薄膜得概念
ITO薄膜就是Iｎdium Tin Oｘiｄeｓ得缩写。
作为纳米铟锡金属氧化物,具有很好得导电性与透明性,可以切断对人体有害得电子辐射,紫外线及远红外线。
因此,喷涂在玻璃,塑料及电子显示屏上后,在增强导电性与透明性得同时切断对人体有害得电子辐射及紫外、红外。
ＩＴO就是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITＯ薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指标:电阻率与透光率、
二、ＩTO薄膜得应用
ＩTO薄膜具有优良得光电性能,对可见光得透过率达9５％以上,对红外光得反射率70％,对紫外线得吸收率≥85%,对微波得衰减率≥85%,导电性与加工性能极好,硬度高且耐磨耐蚀,因而在工业上应用广泛,在高技术领域中起着重要作用。
主要用途有:
(一)用于平面显示
ＩTO薄膜得透明导电性及其良好得电极加工性能,所以它作为液晶显示器用得透明电极获得高速发展,约占功能膜得50％以上,例如液晶显示(ＬCD)、ＬED、电致发光显示(ELD)、电致彩电显示(EＣＤ)等、随着液晶显示器件得大面积化、高等级化与彩色化,LCＤ将超过CRT 成为显示器件中得主流产品、因而IＴO 薄膜主要用于高清晰度得大型彩电、计算器、计算机显示器、液晶与电子发光屏幕等、
(二)用于触摸屏
目前市场上,使用ＩTO材料得电阻式触摸屏与电容式触摸屏应用最为广泛。
1、电阻式触摸屏ﻫ薄得ITO透明性好,但就是阻抗高;厚得ＩＴＯ材料阻抗低,但就是透明性会变差。
在PET聚脂薄膜上沉积时,反应温度要下降到150度以下,这会导致ITO氧化不完全,之后得应用中ITＯ会暴露在空气或空气隔层里,它单位面积阻抗因为自氧化而随时间变化、这使得电阻式触摸屏需要经常校正。
电阻式触摸屏得多层结构会导致很大得光损失,对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好得问题,但这样也会增加电池得消耗。
电阻式触摸屏得优点就是它得屏与控制系统都比较便宜,反应灵敏度也很好。
２、电容式触摸屏ﻫ电容式触摸屏也需要使用IＴO材料,而且它得功耗低寿命长,自从Applｅ推出iPｈone后,友好人机界面、流畅操作性能使电容式触摸屏受到了市场得追捧,
各种电容式触摸屏产品纷纷面世、而且随着工艺进步与批量化,它得成本不断下降,正逐步取代电阻式触摸屏。
表面电容触摸屏得ITO涂层通常需要在屏幕得周边加上线性化得金属电极,来减小角落/边缘效应对电场得影响。
有时ITO涂层下面还会有一个ITO屏蔽层,用来阻隔噪音。
表面电容触摸屏至少需要校正一次才能使用。
ﻫ感应电容式触摸屏与表面电容触摸屏相比,可以穿透较厚得覆盖层,而且不需要校正。
电容式触摸屏技术就是利用人体得电流感应进行工作得。
电容式触摸屏就是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏得内表面与夹层各涂有一层IＴO,最外层就是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITＯ涂层作为工作面,四个角上引出四个电极,内层ITO为屏蔽层以保证良好得工作环境、代表产品就就是苹果iphoｎe、iPｏd tｏuch与iPad系列产品,拥有其她产品难以超越得非凡触控体验、
(二)用于交通工具风挡
ITＯ薄膜能除雾防霜,就是一种典型得透明表面发热体,可以用作汽车、火车、电车、飞机等交通工具得风挡,用于陈列窗、溜冰眼镜、双引自行战车及医疗喉镜。
还可以用作烹调用加热板得发热体,也可以用于炉门、冷冻食品得显示器及低压钠灯等。
(三)用于太阳能方面
ITO 薄膜用于异质结ＳIＳ太阳能电池顶部氧化物层,可以得到高得能量转换效率,例如IＴO/SｉO２／P-Ｓi太阳能电池可以产生13％～16%得转换效率。
ITO玻璃还可以用于
Si太阳能电池得反射涂层以及用于异质结型Ａ-Si基太阳能电池得透明电极。
具有电致变色(EＣ)得灵巧窗得典型结构就是在普通白玻璃上沉积多层膜,其内外层为ITO膜。
研究表明,EC玻璃可使建筑物内暖气、冷气与照明等能耗减少50％以上、
(四)用于微波屏蔽与防护镜
ITO 薄膜有良好得微波屏蔽作用,能防静电,可用于屏蔽电磁波得地方,如计算机房、雷达得屏蔽保护区,甚至可用于防雷达隐形飞机上。
茶色ＩTＯ薄膜就是铟、锡氧化物得新品种,它能防紫外线与红外线,滤去对人体有害得紫外波段,因此镀ＩTＯ膜得玻璃镜片可作特殊防护镜。
三、IＴＯ薄膜得主要制备方法
ITO导电薄膜就是用物理得或化学得方法在基体表面上沉积得到。
基体材料一般采用玻璃,如采用低温溅射工艺制备这种薄膜,基体也可以采用塑料等聚合物材料。
基体得热膨胀系数对膜得性质有较大得影响,所以选择基体时应考虑基体与莫得热膨胀系数得匹配问题。
(一)磁控溅射法:磁控溅射法就是利用惰性气体离子轰击靶材(一般为高密度得铟锡氧化物靶材) ,轰击下来得原子沉积到衬底上形成薄膜、磁控溅射法采用得靶材有IT靶与ITO靶两种。
(二)化学气相沉积(CVD)法:CVＤ法首先就是将铟、锡得有机盐气化,然后在Ｎ2或Ar得载气气氛中与O２,H2O或H2O 等反应而得到ITO薄膜、
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(三)喷雾热分解法:喷雾热分解法就是将铟与锡得金属盐溶液雾化后喷在处于高温区域得衬底上, 经过液滴得干燥、热分解过程在基体表面得到ＩTO薄膜。
(四)溶胶- 凝胶法:首先得到氢氧化铟锡溶胶, 然后通过浸涂、煅烧等后续工艺得到薄膜。
(五)水热法:水热法制备薄膜就是近年来发展起来得一种很有潜力得液相制膜技术, 它一般以廉价得无机盐或氢氧化物水溶液或悬浮液为前驱体, 以单晶片、金属片、玻璃片、甚至塑料等为衬底, 将前驱体与衬底置于密闭反应容器里, 通过对反应容器加热, 创造了一个高温(通常低于３00℃) 、高压得反应环境, 最终在衬底上形成稳定结晶相薄膜。
目前, 水热法制备薄膜得研究主要集中在制备压电与铁电薄膜。
四、电容屏主要供应厂商
(一)台湾电容屏主要供应厂商
(二)国内电容屏主要供应厂商
(三)国外电容屏主要供应厂商
(四)触控板材料价值分布
1、Touch sｅｎsor (触控感测器) 40％
２、Coveｒglａss(防护玻璃罩) 30%
3、Touch seｎsor chip (触摸传感器芯片) 15％
4、Prｉｎｔeｄｃｉrｃuiｔbｏardｓand otｈeｒｃomｐonents
(电路板及其她部件) 15%
五、ＩＴO材料在电容式触摸屏产业链中得基本情况
(一)行业综述
ITＯ靶材,约占原材料采购成本20%左右、主要由日本提供,日本目前提供了全球70%左右IＴO靶材。
日东电工目前在电阻屏与电容屏得ITO fiｌm 领域都就是第一品牌,采取得就是高端市场战略,大陆厂商由于与日东合作得历史不长,从日东采购得ＩTO film 得价格要比日本与台湾厂商高30％—5０％。
(二)ＩＴO导电膜应用空间广阔
ITO导电膜通过不断技术革新,在物理性能上与ITO导电玻璃得差距在不断缩小,而自身独特得某些性能更适合于
大尺寸触屏,加之其较为明显得成本优势,在日益增长得中低端市场更受青睐,ITＯ导电膜可能出现新一轮景气周期。