信息時(shí)代,平板顯示器已成為我們接受信息的一個(gè)重要視覺窗口。而像液晶電視、平板電腦、智能手機(jī)等電子商品,它們的制作都離不開一種關(guān)鍵組件,那就是ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)導(dǎo)電玻璃。
液晶顯示器之所以能顯示特定的圖形,就是利用導(dǎo)電玻璃上的ITO透明導(dǎo)電膜,經(jīng)蝕刻制成特定形狀的電極,上下導(dǎo)電玻璃制成液晶盒后,在這些電極上加適當(dāng)電壓信號,使具有偶極矩的液晶分子在電場作用下特定的方面排列,僅而顯示出與電極波長相對應(yīng)的圖形。
無源驅(qū)動(dòng)液晶顯示器件的基本結(jié)構(gòu)
要給玻璃鍍上ITO可不容易,它不能像油漆那樣被刷到平板玻璃上,而是需要先被制作成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的固體靶材,再由操縱磁控濺射的“槍手”不斷“射擊”,將其氣化濺鍍到玻璃基板或柔性有機(jī)薄膜上形成一層膜。這層膜的厚度因功能需求而有不同,一般在30納米至200納米之間。
可以說,ITO透明導(dǎo)電膜的好壞決定了導(dǎo)電玻璃產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及成品率,而ITO透明導(dǎo)電膜的性能又與ITO靶材息息相關(guān)。具體下游對ITO靶材都有哪些要求,小編電詢了來自專業(yè)生產(chǎn)ITO靶材、ITO粉及其他與靶材相關(guān)光電材料的洛陽晶聯(lián)光電材料有限公司的總經(jīng)理郭朋先生,接下來便來一起看看其中奧秘。
關(guān)鍵一:密度和純度
ITO靶材屬于稀有金屬銦的錫摻雜氧化物半導(dǎo)體陶瓷,下游用戶首先關(guān)注的就是它的密度和純度。在制備的過程中,In2O3和SnO2的質(zhì)量比一般為90:10,SnO2會(huì)完全固溶到In2O3中形成單一的In2O3相,靶中的空隙和雜質(zhì)、雜質(zhì)相均會(huì)對ITO導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性和透光率的均勻性產(chǎn)生影響?
因此,在ITO靶材的生產(chǎn)過程中,首先要嚴(yán)格控制化學(xué)氧含量及雜質(zhì)含量,以確保靶材純度達(dá)到99.99%以上,其次需要通過合適的成型燒結(jié)工藝,使靶材密度盡可能的大——靶材若為低密度,有效濺射表面積會(huì)減少,濺射速度也會(huì)降低,靶材表面黑化趨勢加劇。高密度靶的表面變化少,可以得到低電阻膜。靶材密度與壽命也有關(guān),高密度的靶材壽命較長,意味著可降低靶材成本,因而高品質(zhì)ITO靶材應(yīng)具有99.5%以上的相對密度?
關(guān)鍵二:大尺寸
受平板顯示器尺寸大型化的影響,ITO玻璃基板也出現(xiàn)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。但受限于技術(shù)能力,大面積的靶材往往都需要像拼美國瓷磚一樣,將多個(gè)單片靶材拼焊成特定的尺寸——因此單片靶材的尺寸越大,需要拼接的塊數(shù)就越少,濺射到平板上的拼縫就越少,價(jià)值也越高。據(jù)郭朋先生介紹,洛陽晶聯(lián)已具備生產(chǎn)大型尺寸(400mm×650mm,或270×1400mm)ITO平面靶材的能力。
另外,近年來材料使用率更高的管狀靶材也越來越受市場青睞,管靶越長,意味著生產(chǎn)中拼縫越少,生產(chǎn)出的觸控液晶屏質(zhì)量越高。目前洛陽晶聯(lián)已開發(fā)出大尺寸ITO旋轉(zhuǎn)靶材的近凈成型技術(shù),利用率可從平面靶材的30%左右提升到80%左右。
該如何提升靶材質(zhì)量?
ITO靶材的市場,尤其是高端TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)應(yīng)用領(lǐng)域,長期以來被日韓所壟斷。國內(nèi)如果想擺脫這種被掐脖子的困境,就必須勇于創(chuàng)新,研發(fā)出屬于自己的生產(chǎn)高端ITO靶材核心技術(shù)。
綜合來看,ITO粉末的制備是整個(gè)ITO靶材生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最為重要的一環(huán),其基本要求是顆粒尺寸小于100nm,團(tuán)聚少,分散性好,燒結(jié)活性高,雜質(zhì)含量不能超標(biāo)?此外,由于ITO靶材是由高溫?zé)Y(jié)而成,燒結(jié)技術(shù)工藝決定了產(chǎn)品質(zhì)量,稍有出錯(cuò),就容易出現(xiàn)批次質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。洛陽晶聯(lián)通過穩(wěn)定的常壓燒結(jié)工藝,不僅可獲得使用壽命更長、靶材表面在鍍膜時(shí)結(jié)瘤更少的ITO靶材,而且還能解決靶材生產(chǎn)使用壓力氣氛保護(hù)的安全性問題,靶材易開裂問題,成品率大幅提升。
目前,洛陽晶聯(lián)的產(chǎn)品已通過G8.5、G6、G5、G4.5、G2.5等TFT-LCD產(chǎn)線和LTPs產(chǎn)線上的測試和供貨,已穩(wěn)定為京東方、天馬、信利、華星光電、南玻等大尺寸液晶面板生產(chǎn)商量供,真正打破了進(jìn)口靶材在該領(lǐng)域長多年的壟斷。
而且由于近期疫情影響,日韓的多家企業(yè)無法正常供貨,也讓國內(nèi)更多的下游客戶開始將目光轉(zhuǎn)向了洛陽晶聯(lián)這樣的優(yōu)秀國內(nèi)供應(yīng)商。“目前我們在TFT-LCD領(lǐng)域已經(jīng)有了很扎實(shí)的客戶基礎(chǔ)。”郭朋先生說,“接下來我們還將往AMOLED領(lǐng)域發(fā)力,進(jìn)一步擴(kuò)展業(yè)務(wù),目前我們的技術(shù)已經(jīng)完全能夠滿足這部分的需求。”
粉體圈 小榆
作者:粉體圈
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