薄膜器件，ITO薄膜用導電漿料的一些優點
發布時間：
2023/03/06 20:13
電阻式觸摸屏是電阻式中應用最廣、最普及的一種，其結構由下線路（玻璃或薄膜材料）導電ITO層和上線路（薄膜材料）導電ITO層組成，中間有細微絕緣點隔開，當觸摸屏表面無壓力時，上下線路成開路狀態。
透明導電薄膜是一種在可見光范圍內透光率較高、導電性能優良的薄膜材料。近年來，隨著各類電子產品日益普及，許多電子器件（如液晶顯示器、觸屏等）關鍵部分，透明導電薄膜越來越受到人們的關注。
透明導電薄膜簡稱TCF具有透光率較高、導電性能優良的薄膜材料。雖然傳統基于金屬氧化物的透明導電薄膜已經較為成熟，但金屬氧化工藝具有價格昂貴和不適用柔性可彎曲的器件等缺點。基于國內外對透明導電薄膜的研究，人們渴望開發出一種非金屬導電油墨。
目前，手機觸摸屏的層材料主要為陶瓷材料氧化銦錫（ITO），但是ITO彎折后就不再具有導電性，越來越無法滿足未來移動設備、可穿戴設備等的產品需求。石墨烯導電薄膜具有優異的導電性、透光性、柔性等，被認為是柔性顯示屏中可替代ITO的材料。
本期為大家帶來的項目是納米材料柔性透明導電薄膜（(天津)有限公司，以下簡稱“”），該項目由海外歸國人員創建，專業致力于碳納米管、石墨烯柔性透明導電薄膜、柔性薄膜電極、導電溶液、導電漿料，柔性透明加熱薄膜、遠紅外線發熱薄膜等產品的研究、開發、生產、銷售和應用，特別是利用碳納米管合成透明導電薄膜和石墨烯增強復合涂層方面的研究成果突出，制備的透明導電薄膜的透光率高面電阻低、性能居水平。
項目簡介：目前商用薄膜仍采用高真空濺射等復雜工藝制備的ITO，成本壓縮空間有限；因為含有In這一稀缺戰略資源，ITO的可持續發展問題突出；而其自身泛黃（b*值大）的底色難題也必須克服，這也是我國高端產品必須依賴進口ITO的原因；更重要的是ITO依靠顆粒薄膜導電，彎折后顆粒薄膜開裂帶來的電阻增加，使得在柔性光電子器件中無法應用。金屬納米線薄膜是近年來興起，有望取代ITO的新型透明導電薄膜，因為納米線一維可彎折的結構特點，在可穿戴的柔性光電子器件中有著重要應用，已成功應用于柔性LED、太陽電池等器件；而液相法制備原材料并成膜，回避了ITO制膜所需的昂貴設備和成本，利于低成本大規模生產。
優良的導電玻璃具有較好的透光率，如ITO導電玻璃，具有高達90%的透光率，高機械強度，優良防腐性能等特點。在等離子顯示、硅太陽電池、調諧指示管等器件中作為玻璃電極使用，也可用于金屬電解槽、電熱設備等環境中。
厚膜導體是厚膜電路的一個重要組成部分，主要作電路的內部互連線、多層布線、外貼元器件的焊區、電容器電極、電阻器引出端、低阻值電阻器、電感器、厚膜微帶等。導體漿料的導電相(功能相)通常以球形、片狀或纖維狀分散于基體中，構成導電通路。導電相決定了導體漿料的電性能，并影響厚膜燒成后的物理和機械性能。
形化元器件在特定的光學（或半導體）產品基片上鍍制透明ITO薄膜，并利用半導體技術刻蝕成客戶要求的圖形線路和電阻值，達到高透光率及導電功能。
我們的導電漿料采用行星球磨機分散，制得導電漿料產品，通過模擬使用場景對導電薄膜性能的技術測試，綜合來看，各項參數基本接近導電銀漿，可實現銀漿材料替換。
電阻式觸摸屏是一種傳感器，基本上是薄膜加上玻璃的結構，薄膜和玻璃相鄰的一面上均涂有ITO（納米銦錫金屬氧化物）涂層，ITO具有很好的導電性和透明性。
由于其相當高的導電性和光學透明度，氧化銦錫(ITO)是用于顯示器、觸摸面板、太陽能電池和其他相關應用的最廣泛使用的透明導電氧化物(TCO)之一，ITO薄膜的圖案化通常通過光刻來完成，光刻包括在工業過程中主要是濕法蝕刻的蝕刻步驟。
典型的電極干燥過程，從a)漿料階段到b)形成半漿料階段，接著c)進一步去除溶劑和d)形成致密的固體涂層薄膜（黃色線表示粘合劑，粉紅色顆粒表示活性物質顆粒，黑點表示導電碳，淺藍色表示溶劑）。
一種利用有機半導體材料和發光材料，在電流驅動下發光的新型顯示技術，即基于有機材料的一種電流型半導體發光器件。一個最簡單的OLED可以由陰極、發射層和陽極組成，稱為單層夾心式有機薄膜電致發光（EL）器件。一般制作過程是在導電玻璃基質ITO上（陽極）旋涂、浸涂或真空蒸鍍一層發光材料（發光層），然后鍍上陰極材料，連接直流電源即構成電致發光器件。OLED去除了生產中復雜的電池及液晶顯示模塊工藝，同時也無需背光源及濾波器。顯然，生產過程相對簡單，因此OLED比更具有成本優勢。
此外，測量非常薄的ITO膜的厚度是麻煩的，因為表面粗糙并且在襯底表面上形成孤立的ITO殘留物，為了監測蝕刻過程中的蝕刻速率，應用了電阻相關的測量技術，該技術不需要光刻技術來制備樣品，并且可能存在上述問題，此外，導電性是諸如ITO的透明氧化物膜的最重要的性質之一，電阻是一個便于測量的參數，它與通過蝕刻工藝獲得的器件的電特性直接相關，新方法并不局限于ITO，還可用于研究各種導電膜的腐蝕動力學。
主要從事導電性漿料的研發與生產，目前自主研發產品可雙層印刷、適合高低方阻晶體硅太陽能電池正面電極用銀漿、低成本型背面用銀漿、薄膜太陽能電池用銀漿、汽車電子用銀漿、印刷電子用銀漿、IC封裝以及RFID等漿料。
電玻璃是在鈉鈣基或硅硼基基片玻璃的基礎上，利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫（俗稱ITO）膜加工制作成的產品，主要應用于電子手表、車載顯示、醫療器械顯示、電子書、電子標簽等液晶顯示屏，而ITO柔性導電薄膜則可應用于柔性觸摸屏、智能家居等。
膜導體具有比Au厚膜導體更為優良的高頻特性和導電性，適用于高速電路，而且也沒有遷移的缺陷。Cu厚膜導體與基片附著好生成CuAl2O4可焊性好、適于多層結構。但當溫度較高時Cu會發生氧化致電阻率增大因此必須在中性氣氛中燒成并且只能在低溫下使用。目前報道的Cu導電漿料的抗氧化技術主要有Cu粉表面鍍銀、漿料中添加還原劑保護、Cu粉進行有機磷化合物處理、聚合物稀溶液處理、偶聯劑處理等。也可采用溶膠-凝膠法在Cu粉的表面包覆一層SiO2-Al系薄膜包覆的薄膜能夠提高Cu粉在高溫燒結過程中的抗氧化性還降低了Cu粉的燒結溫度。
表面導電層玻璃：是指在普通玻璃表面精細涂鍍一層金屬薄膜，如金、鉑等，玻璃接通電源即可導電；或者在玻璃表面鍍上一層金屬氧化物，比如錫、銦等，形成導電膜，玻璃體接通電源也可達到導電功能，比如ITO導電玻璃。以上方法制作的導電玻璃沒有改變玻璃本身成分，有明確的導電面和絕緣面。
，功能材料物理與器件研究部和本院等離子所等單位科研人員合作，在空穴型近紅外透明導電薄膜研究方面取得新進展：他們設計并制備了新型空穴型銅鐵礦薄膜，并通過參數優化讓新型薄膜獲得了較高的近紅外波段透過率和較低的室溫方塊電阻。相關研究結果日前發表在雜志上。
金屬及金屬化合物薄膜：金屬薄膜主要用于金屬柵極、金屬層、焊盤，金屬化合物薄膜主要用于阻擋層、硬掩膜等。金屬薄膜包括Al、Cu等，具備良好導電性，用于制作電極、導線、超導器件等，關鍵在于保證沉積速率同時沉積的金屬薄膜滿足較好的導電性；金屬化合物薄膜包括TaN、TiN等。
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