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薄膜器件,ITO薄膜用导电浆料的一些优点

发布时间:

2023/03/06 20:13

电阻式触摸屏是电阻式中应用最广、最普及的一种,其结构由下线路(玻璃或薄膜材料)导电ITO层和上线路(薄膜材料)导电ITO层组成,中间有细微绝缘点隔开,当触摸屏表面无压力时,上下线路成开路状态。

透明导电薄膜是一种在可见光范围内透光率较高、导电性能优良的薄膜材料。近年来,随着各类电子产品日益普及,许多电子器件(如液晶显示器、触屏等)关键部分,透明导电薄膜越来越受到人们的关注。

透明导电薄膜简称TCF具有透光率较高、导电性能优良的薄膜材料。虽然传统基于金属氧化物的透明导电薄膜已经较为成熟,但金属氧化工艺具有价格昂贵和不适用柔性可弯曲的器件等缺点。基于国内外对透明导电薄膜的研究,人们渴望开发出一种非金属导电油墨。

目前,手机触摸屏的层材料主要为陶瓷材料氧化铟锡(ITO),但是ITO弯折后就不再具有导电性,越来越无法满足未来移动设备、可穿戴设备等的产品需求。石墨烯导电薄膜具有优异的导电性、透光性、柔性等,被认为是柔性显示屏中可替代ITO的材料。

本期为大家带来的项目是纳米材料柔性透明导电薄膜((天津)有限公司,以下简称“”),该项目由海外归国人员创建,专业致力于碳纳米管、石墨烯柔性透明导电薄膜、柔性薄膜电极、导电溶液、导电浆料,柔性透明加热薄膜、远红外线发热薄膜等产品的研究、开发、生产、销售和应用,特别是利用碳纳米管合成透明导电薄膜和石墨烯增强复合涂层方面的研究成果突出,制备的透明导电薄膜的透光率高面电阻低、性能居水平。

项目简介:目前商用薄膜仍采用高真空溅射等复杂工艺制备的ITO,成本压缩空间有限;因为含有In这一稀缺战略资源,ITO的可持续发展问题突出;而其自身泛黄(b*值大)的底色难题也必须克服,这也是我国高端产品必须依赖进口ITO的原因;更重要的是ITO依靠颗粒薄膜导电,弯折后颗粒薄膜开裂带来的电阻增加,使得在柔性光电子器件中无法应用。金属纳米线薄膜是近年来兴起,有望取代ITO的新型透明导电薄膜,因为纳米线一维可弯折的结构特点,在可穿戴的柔性光电子器件中有着重要应用,已成功应用于柔性LED、太阳电池等器件;而液相法制备原材料并成膜,回避了ITO制膜所需的昂贵设备和成本,利于低成本大规模生产。

优良的导电玻璃具有较好的透光率,如ITO导电玻璃,具有高达90%的透光率,高机械强度,优良防腐性能等特点。在等离子显示、硅太阳电池、调谐指示管等器件中作为玻璃电极使用,也可用于金属电解槽、电热设备等环境中。

厚膜导体是厚膜电路的一个重要组成部分,主要作电路的内部互连线、多层布线、外贴元器件的焊区、电容器电极、电阻器引出端、低阻值电阻器、电感器、厚膜微带等。导体浆料的导电相(功能相)通常以球形、片状或纤维状分散于基体中,构成导电通路。导电相决定了导体浆料的电性能,并影响厚膜烧成后的物理和机械性能。

形化元器件在特定的光学(或半导体)产品基片上镀制透明ITO薄膜,并利用半导体技术刻蚀成客户要求的图形线路和电阻值,达到高透光率及导电功能。

我们的导电浆料采用行星球磨机分散,制得导电浆料产品,通过模拟使用场景对导电薄膜性能的技术测试,综合来看,各项参数基本接近导电银浆,可实现银浆材料替换。

电阻式触摸屏是一种传感器,基本上是薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层,ITO具有很好的导电性和透明性。

由于其相当高的导电性和光学透明度,氧化铟锡(ITO)是用于显示器、触摸面板、太阳能电池和其他相关应用的最广泛使用的透明导电氧化物(TCO)之一,ITO薄膜的图案化通常通过光刻来完成,光刻包括在工业过程中主要是湿法蚀刻的蚀刻步骤。

典型的电极干燥过程,从a)浆料阶段到b)形成半浆料阶段,接着c)进一步去除溶剂和d)形成致密的固体涂层薄膜(黄色线表示粘合剂,粉红色颗粒表示活性物质颗粒,黑点表示导电碳,浅蓝色表示溶剂)。

一种利用有机半导体材料和发光材料,在电流驱动下发光的新型显示技术,即基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。一个最简单的OLED可以由阴极、发射层和阳极组成,称为单层夹心式有机薄膜电致发光(EL)器件。一般制作过程是在导电玻璃基质ITO上(阳极)旋涂、浸涂或真空蒸镀一层发光材料(发光层),然后镀上阴极材料,连接直流电源即构成电致发光器件。OLED去除了生产中复杂的电池及液晶显示模块工艺,同时也无需背光源及滤波器。显然,生产过程相对简单,因此OLED比更具有成本优势。

此外,测量非常薄的ITO膜的厚度是麻烦的,因为表面粗糙并且在衬底表面上形成孤立的ITO残留物,为了监测蚀刻过程中的蚀刻速率,应用了电阻相关的测量技术,该技术不需要光刻技术来制备样品,并且可能存在上述问题,此外,导电性是诸如ITO的透明氧化物膜的最重要的性质之一,电阻是一个便于测量的参数,它与通过蚀刻工艺获得的器件的电特性直接相关,新方法并不局限于ITO,还可用于研究各种导电膜的腐蚀动力学。

主要从事导电性浆料的研发与生产,目前自主研发产品可双层印刷、适合高低方阻晶体硅太阳能电池正面电极用银浆、低成本型背面用银浆、薄膜太阳能电池用银浆、汽车电子用银浆、印刷电子用银浆、IC封装以及RFID等浆料。

电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上,利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡(俗称ITO)膜加工制作成的产品,主要应用于电子手表、车载显示、医疗器械显示、电子书、电子标签等液晶显示屏,而ITO柔性导电薄膜则可应用于柔性触摸屏、智能家居等。

膜导体具有比Au厚膜导体更为优良的高频特性和导电性,适用于高速电路,而且也没有迁移的缺陷。Cu厚膜导体与基片附着好生成CuAl2O4可焊性好、适于多层结构。但当温度较高时Cu会发生氧化致电阻率增大因此必须在中性气氛中烧成并且只能在低温下使用。目前报道的Cu导电浆料的抗氧化技术主要有Cu粉表面镀银、浆料中添加还原剂保护、Cu粉进行有机磷化合物处理、聚合物稀溶液处理、偶联剂处理等。也可采用溶胶-凝胶法在Cu粉的表面包覆一层SiO2-Al系薄膜包覆的薄膜能够提高Cu粉在高温烧结过程中的抗氧化性还降低了Cu粉的烧结温度。

表面导电层玻璃:是指在普通玻璃表面精细涂镀一层金属薄膜,如金、铂等,玻璃接通电源即可导电;或者在玻璃表面镀上一层金属氧化物,比如锡、铟等,形成导电膜,玻璃体接通电源也可达到导电功能,比如ITO导电玻璃。以上方法制作的导电玻璃没有改变玻璃本身成分,有明确的导电面和绝缘面。

,功能材料物理与器件研究部和本院等离子所等单位科研人员合作,在空穴型近红外透明导电薄膜研究方面取得新进展:他们设计并制备了新型空穴型铜铁矿薄膜,并通过参数优化让新型薄膜获得了较高的近红外波段透过率和较低的室温方块电阻。相关研究结果日前发表在杂志上。

金属及金属化合物薄膜:金属薄膜主要用于金属栅极、金属层、焊盘,金属化合物薄膜主要用于阻挡层、硬掩膜等。金属薄膜包括Al、Cu等,具备良好导电性,用于制作电极、导线、超导器件等,关键在于保证沉积速率同时沉积的金属薄膜满足较好的导电性;金属化合物薄膜包括TaN、TiN等。

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