ITO薄膜基礎(chǔ)知識

1、ITO薄膜基礎(chǔ)知識一、ITO薄膜的概念I(lǐng)TO薄膜是Indium Tin Oxides的縮寫。作為納米銦錫金屬氧化物，具有很好的導(dǎo)電性和透明性，可以切斷對人體有害的電子輻射，紫外線及遠紅外線。因此，噴涂在玻璃，塑料及電子顯示屏上后，在增強導(dǎo)電性和透明性的同時切斷對人體有害的電子輻射及紫外、紅外。ITO是一種N型氧化物半導(dǎo)體-氧化銦錫,ITO薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜,通常有兩個性能指標:電阻率和透光率. 二、ITO薄膜的應(yīng)用ITO薄膜具有優(yōu)良的光電性能,對可見光的透過率達95%以上,對紅外光的反射率70%,對紫外線的吸收率85%,對微波的衰減率85%,導(dǎo)電性和加工性能極好,硬度高

2、且耐磨耐蝕,因而在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,在高技術(shù)領(lǐng)域中起著重要作用。主要用途有:（一）用于平面顯示ITO薄膜的透明導(dǎo)電性及其良好的電極加工性能,所以它作為液晶顯示器用的透明電極獲得高速發(fā)展,約占功能膜的50%以上,例如液晶顯示(LCD)、LED、電致發(fā)光顯示(ELD)、電致彩電顯示(ECD)等。隨著液晶顯示器件的大面積化、高等級化和彩色化,LCD將超過CRT 成為顯示器件中的主流產(chǎn)品。因而ITO 薄膜主要用于高清晰度的大型彩電、計算器、計算機顯示器、液晶和電子發(fā)光屏幕等。（二）用于觸摸屏目前市場上，使用ITO材料的電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏應(yīng)用最為廣泛。1、電阻式觸摸屏  

3、60;   薄的ITO透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材料阻抗低，但是透明性會變差。在PET聚脂薄膜上沉積時，反應(yīng)溫度要下降到150度以下，這會導(dǎo)致ITO氧化不完全，之后的應(yīng)用中ITO會暴露在空氣或空氣隔層里，它單位面積阻抗因為自氧化而隨時間變化。這使得電阻式觸摸屏需要經(jīng)常校正。電阻式觸摸屏的多層結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致很大的光損失，對于手持設(shè)備通常需要加大背光源來彌補透光性不好的問題，但這樣也會增加電池的消耗。電阻式觸摸屏的優(yōu)點是它的屏和控制系統(tǒng)都比較便宜，反應(yīng)靈敏度也很好。 2、電容式觸摸屏      電容式觸摸屏也需要使用ITO材料

4、，而且它的功耗低壽命長，自從Apple推出iPhone后，友好人機界面、流暢操作性能使電容式觸摸屏受到了市場的追捧，各種電容式觸摸屏產(chǎn)品紛紛面世。而且隨著工藝進步和批量化，它的成本不斷下降，正逐步取代電阻式觸摸屏。表面電容觸摸屏的ITO涂層通常需要在屏幕的周邊加上線性化的金屬電極，來減小角落/邊緣效應(yīng)對電場的影響。有時ITO涂層下面還會有一個ITO屏蔽層，用來阻隔噪音。表面電容觸摸屏至少需要校正一次才能使用。       感應(yīng)電容式觸摸屏與表面電容觸摸屏相比，可以穿透較厚的覆蓋層，而且不需要校正。電容式觸摸屏技術(shù)是利用人體的電流感應(yīng)進

5、行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO，最外層是一薄層矽土玻璃保護層，夾層ITO涂層作為工作面，四個角上引出四個電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。代表產(chǎn)品就是蘋果iphone、iPod touch和iPad系列產(chǎn)品，擁有其他產(chǎn)品難以超越的非凡觸控體驗。（二）用于交通工具風擋ITO 薄膜能除霧防霜,是一種典型的透明表面發(fā)熱體,可以用作汽車、火車、電車、飛機等交通工具的風擋,用于陳列窗、溜冰眼鏡、雙引自行戰(zhàn)車及醫(yī)療喉鏡。還可以用作烹調(diào)用加熱板的發(fā)熱體,也可以用于爐門、冷凍食品的顯示器及低壓鈉燈等。（三）用于太陽能方面ITO 薄膜用于異質(zhì)結(jié)SIS

6、太陽能電池頂部氧化物層,可以得到高的能量轉(zhuǎn)換效率,例如ITO/SiO2/P-Si太陽能電池可以產(chǎn)生13%16%的轉(zhuǎn)換效率。ITO玻璃還可以用于Si太陽能電池的反射涂層以及用于異質(zhì)結(jié)型A-Si基太陽能電池的透明電極。具有電致變色(EC)的靈巧窗的典型結(jié)構(gòu)是在普通白玻璃上沉積多層膜,其內(nèi)外層為ITO膜。研究表明,EC玻璃可使建筑物內(nèi)暖氣、冷氣和照明等能耗減少50%以上。（四）用于微波屏蔽和防護鏡ITO 薄膜有良好的微波屏蔽作用,能防靜電,可用于屏蔽電磁波的地方,如計算機房、雷達的屏蔽保護區(qū),甚至可用于防雷達隱形飛機上。茶色ITO薄膜是銦、錫氧化物的新品種,它能防紫外線和紅外線,濾去對人體有害的紫外

7、波段,因此鍍ITO膜的玻璃鏡片可作特殊防護鏡。三、ITO薄膜的主要制備方法 ITO導(dǎo)電薄膜是用物理的或化學(xué)的方法在基體表面上沉積得到?；w材料一般采用玻璃，如采用低溫濺射工藝制備這種薄膜，基體也可以采用塑料等聚合物材料?；w的熱膨脹系數(shù)對膜的性質(zhì)有較大的影響，所以選擇基體時應(yīng)考慮基體和莫的熱膨脹系數(shù)的匹配問題。（一）磁控濺射法：磁控濺射法是利用惰性氣體離子轟擊靶材(一般為高密度的銦錫氧化物靶材) ,轟擊下來的原子沉積到襯底上形成薄膜。磁控濺射法采用的靶材有IT靶和ITO靶兩種。（二）化學(xué)氣相沉積(CVD)法：CVD法首先是將銦、錫的有機鹽氣化,然后在N2或Ar的載氣氣氛中與O2,H2O或H2O

8、2等反應(yīng)而得到ITO薄膜。（三）噴霧熱分解法：噴霧熱分解法是將銦和錫的金屬鹽溶液霧化后噴在處于高溫區(qū)域的襯底上, 經(jīng)過液滴的干燥、熱分解過程在基體表面得到ITO薄膜。（四）溶膠- 凝膠法：首先得到氫氧化銦錫溶膠, 然后通過浸涂、煅燒等后續(xù)工藝得到薄膜。（五）水熱法：水熱法制備薄膜是近年來發(fā)展起來的一種很有潛力的液相制膜技術(shù), 它一般以廉價的無機鹽或氫氧化物水溶液或懸浮液為前驅(qū)體, 以單晶片、金屬片、玻璃片、甚至塑料等為襯底, 將前驅(qū)體和襯底置于密閉反應(yīng)容器里, 通過對反應(yīng)容器加熱, 創(chuàng)造了一個高溫(通常低于300) 、高壓的反應(yīng)環(huán)境, 最終在襯底上形成穩(wěn)定結(jié)晶相薄膜。目前, 水熱法制備薄膜的研

9、究主要集中在制備壓電和鐵電薄膜。四、電容屏主要供應(yīng)廠商（一）臺灣電容屏主要供應(yīng)廠商（二）國內(nèi)電容屏主要供應(yīng)廠商（三）國外電容屏主要供應(yīng)廠商（四）觸控板材料價值分布1、Touch sensor （觸控感測器） 40%2、Cover glass （防護玻璃罩） 30%3、Touch sensor chip （觸摸傳感器芯片） 15%4、Printed circuit boards and other components（電路板及其他部件） 15%五、ITO材料在電容式觸摸屏產(chǎn)業(yè)鏈中的基本情況（一）行業(yè)綜述ITO靶材，約占原材料采購成本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。日東電工目前在電阻屏和電容屏的 ITO film 領(lǐng)域都是第一品牌，采取的是高端市場戰(zhàn)略，大陸廠商由于和日東合作的歷史不長，從日東采購的 ITO film 的價格要比日本和臺