ITO導(dǎo)電膜玻璃

　　(1)ITO 導(dǎo)電膜玻璃介紹及特性

　　① ITO 導(dǎo)電膜玻璃介紹

　　ITO 導(dǎo)電膜玻璃是在鈉鈣基或硅硼基基片玻璃的基礎(chǔ)上，利用磁控濺射的方法沉積二氧化硅(SiO2)和氧化銦錫(通稱 ITO)薄膜加工制作成的一種具有良好透明導(dǎo)電性能的金屬化合物，具有禁帶寬、可見光譜區(qū)光透射率高和電阻率低等特性。

　　ITO 導(dǎo)電膜玻璃廣泛地應(yīng)用于顯示及觸控器件、太陽能電池、特殊功能窗口涂層及其他光電器件領(lǐng)域，是目前 LCD、PDP、OLED、觸摸屏等各類顯示及觸控器件最主要的透明導(dǎo)電電極材料。

　　② ITO 導(dǎo)電膜玻璃特性

　　由于 ITO 膜層的主要成份是氧化銦錫，而氧化銦具有透過率高的特性，氧化錫具有導(dǎo)電能力強的特性。因此，ITO 導(dǎo)電膜玻璃是一種具有高透過率的導(dǎo)電玻璃。

　　此外，由于 ITO 導(dǎo)電膜玻璃具有很強的吸水性，會吸收空氣中的水份和二氧化碳并產(chǎn)生化學反應(yīng)而變質(zhì)，產(chǎn)生“霉變”，因此在存放時要防潮;ITO 膜層在活性正價離子溶液中易產(chǎn)生離子置換反應(yīng)，形成其它導(dǎo)電和透過率不佳的反應(yīng)物質(zhì)，所以在加工過程中，盡量避免長時間放在活性正價離子溶液中。

　　另外，ITO膜層由很多細小的晶粒組成，晶粒在加溫過程中會裂變變小，從而增加更多晶界，電子突破晶界時會損耗一定的能量，所以 ITO 導(dǎo)電玻璃的 ITO 膜層在 600 度以下會隨著溫度的升高，電阻也增大。

　　(2)ITO 導(dǎo)電膜玻璃發(fā)展概述及現(xiàn)狀

　　從 20 世紀 50 年代到 20 世紀 70 年代，ITO 導(dǎo)電膜玻璃自發(fā)現(xiàn)以來一直處于研究的萌芽狀態(tài)。

　　20 世紀 70 年代， ITO 導(dǎo)電膜玻璃開始逐步應(yīng)用于液晶顯示領(lǐng)域，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，從而進入快速發(fā)展的階段。

　　20 世紀 80 年代，ITO導(dǎo)電膜玻璃主要應(yīng)用于電子表、計算器、計時器等 TN-LCD。

　　20 世紀 90 年代，ITO 導(dǎo)電膜玻璃開始應(yīng)用于 STN-LCD，為手機、筆記本電腦、PDA 等配套。

　　進入 21 世紀以來，隨著彩屏手機和觸摸屏產(chǎn)品的興起，ITO 導(dǎo)電膜玻璃除應(yīng)用于TN-LCD、STN-LCD 以外，開始應(yīng)用于 OLED、觸摸屏等諸多類別的產(chǎn)品領(lǐng)域。

　　ITO 導(dǎo)電膜玻璃隨著 20 世紀 70 年代初 LCD 顯示器的興起至今已經(jīng)歷了 40多年的歷程，并從早期的高電阻、小尺寸、普通表面、黑白顯示的產(chǎn)品，發(fā)展到了目前的低電阻、大尺寸、拋光表面、彩色顯示的產(chǎn)品。

　　早期的 ITO 導(dǎo)電膜玻璃是采用銦錫合金作為濺射靶材，通過氧化反應(yīng)而成膜的;此種靶材對濺射工藝控制有極其嚴格的要求，尤其是氧氣流量的輕微波動，就可能形成氧化反應(yīng)不充分，而使膜層透過率和蝕刻性能變差;或因氧氣流量較大，而造成靶面“中毒”，使濺射效率下降，從而使膜層變薄、電阻升高。

　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，氧化靶應(yīng)運而生，即將高純度的氧化銦和氧化錫超細粉末，按一定比例充分混合好，再采用粉末冶金工藝燒結(jié)成固體靶材。

　　隨著居民收入提升與消費升級，市場和技術(shù)方向的主流選擇以及產(chǎn)品的進口替代和政府產(chǎn)業(yè)政策的推進，尤其是目前超薄智能穿戴成為市場熱點，可以滿足不同人群對于健康、運動、溝通、社交、等一系列個性化需求，這些趨勢將共同促進智能穿戴設(shè)備市場快速增長。

　　ITO 透明導(dǎo)電薄膜和導(dǎo)電玻璃處于整個智能穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈上游位置，是整個顯示觸控行業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。

　　伴隨著0.15mm~0.28mm 超薄 ITO 導(dǎo)電膜產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展，政府也將超薄 ITO 導(dǎo)電膜產(chǎn)品作為重點工程專項扶持，一系列利好的政策支持為我國超薄 ITO 導(dǎo)電膜產(chǎn)品、平板顯示及觸摸屏產(chǎn)業(yè)的突破奠定了良好的基礎(chǔ)，國內(nèi)一些有實力的科技公司紛紛涉足 ITO 顯示及觸控行業(yè)，掀起一股產(chǎn)業(yè)投資熱潮。

　　(3)ITO 導(dǎo)電膜玻璃的應(yīng)用

　　① 液晶顯示(LCD)用 ITO 導(dǎo)電膜玻璃

　　ITO 導(dǎo)電膜玻璃是制作 LCD 的三大主要材料之一(另兩個為液晶和偏光片)。

　　采用 ITO 導(dǎo)電膜玻璃為基片材料制作的 LCD 顯示器具有體積小、厚度薄、質(zhì)量輕、能耗少、無污染、無輻射、無散熱影響等優(yōu)點，是節(jié)能、潔凈的環(huán)保型電子材料產(chǎn)品。

　　目前，LCD 分以下幾種：

　　TN-LCD(扭曲向列相液晶顯示器)，是液晶顯示器的初級產(chǎn)品，應(yīng)用于電子表、計算器、游戲機等;

　　STN-LCD 是液晶顯示器的中檔產(chǎn)品，應(yīng)用于便攜式電腦、電子記事本、翻譯機、電子辭典及文字處理機等;

　　TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)，是有源矩陣尋址液晶顯示器的代表，是新一代的高檔 LCD 產(chǎn)品，已成為筆記本電腦、臺式電腦、各類監(jiān)視器和數(shù)字彩電等電子產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用的液晶顯示器。

　　此外，PDP(等離子體顯示器)、ECD(場致發(fā)光顯示器)均屬于新一代平板顯示器，ITO 導(dǎo)電膜玻璃也是它們所需要的透明電極的最佳常用顯示材料。

　?、?觸摸屏(TP)用 ITO 導(dǎo)電膜玻璃

　　觸摸屏(TP)用 ITO 導(dǎo)電膜玻璃按感應(yīng)原理可以分為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式，目前市場上應(yīng)用較多的以電容感應(yīng)式為主。

　　近年來，隨著智能手機的普及，電容感應(yīng)式觸摸屏應(yīng)用越來越廣泛。

　　電容感應(yīng)式觸摸屏在觸摸屏表面鍍上 ITO 導(dǎo)電膜，并制作成 ITO 線條，這樣在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。在觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與導(dǎo)體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置。

　?、?有機發(fā)光顯示(OLED)用導(dǎo)電膜玻璃

　　有機發(fā)光顯示器(OLED)是一種在電流驅(qū)動下，通過載流子注入和復(fù)合形成激子，由激子輻射衰減而發(fā)光的顯示器件。

　　它具有自主發(fā)光、視角寬、輕薄、便于攜帶等特點。OLED 顯示器仍然需要 ITO 膜層作為透明的電極，其基本結(jié)構(gòu)是在玻璃基板上鍍制 ITO 膜層的基礎(chǔ)上，再制作有機材料發(fā)光層。

　?、?ITO 導(dǎo)電膜玻璃的其他領(lǐng)域應(yīng)用

　　ITO 導(dǎo)電膜玻璃作為面發(fā)熱體，可制作成多種功能的特種加工玻璃，如用于飛機、火車、汽車等風擋玻璃、宇航飛船的眩窗、坦克激光測距儀、機載光學偵察儀、潛望鏡觀察窗等，不僅起隔熱降溫作用，而且通電后還可除冰霜。

　　ITO 導(dǎo)電膜玻璃還可制成多種多功能的工業(yè)及科研、國防等用建筑玻璃，如液晶調(diào)光玻璃、電加熱玻璃及電致變色玻璃、防盜玻璃、電磁屏蔽玻璃和大面積太陽能玻璃等。

　　另外，由于 ITO 導(dǎo)電膜層對微波具有衰減性，衰減率不小于 85%;因此用 ITO 導(dǎo)電膜制成的電磁屏蔽玻璃，已作為特殊建筑物的窗玻璃或幕墻玻璃，可廣泛用于計算機房、演播室、工業(yè)控制系統(tǒng)、軍事建筑物、外交部門的建筑物門窗玻璃以及有保密要求或防干擾要求的場合。

　　(4)原材料供應(yīng)狀況

　　ITO 導(dǎo)電膜玻璃主要包括玻璃基板和靶材。

　　① 玻璃基板

　　玻璃基板產(chǎn)業(yè)是一個典型的資本和技術(shù)雙密集產(chǎn)業(yè)，具有明顯的規(guī)模效應(yīng)，進入壁壘較高。

　　ITO用玻璃基板制程條件嚴格，性能要求高，除不含鉀、鈉等堿金屬外，還必須具備高精密的表面平整度與起伏度。因此，玻璃基板行業(yè)要求制作技術(shù)難度極高。

　　從國內(nèi)玻璃基板的供給端來看，目前國內(nèi)可以提供玻璃基板的供應(yīng)商主要為南玻、洛玻、東旭集團、彩虹股份等。

　　(5)ITO 導(dǎo)電膜玻璃未來發(fā)展趨勢

　　隨著顯示及觸控技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，特別是顯示及觸控技術(shù)應(yīng)用的普及，使智能手機、平板電腦的市場容量逐年上升，ITO 導(dǎo)電膜玻璃的研發(fā)和生產(chǎn)工藝也隨之不斷進步。

　　未來，ITO 導(dǎo)電膜玻璃主要有以下發(fā)展趨勢：

　　① 大尺寸化

　　縱觀 LCD 的發(fā)展，大尺寸化將是未來的發(fā)展趨勢。

　　為滿足液晶面板廠商不斷增加的大尺寸顯示屏產(chǎn)品的開發(fā)，玻璃基板尺寸也在不斷增加。玻璃基板尺寸越大，能夠切割的面板數(shù)量就越多，可以切割的顯示屏尺寸就越大。

　　因此，隨著玻璃基板的大尺寸化以及滿足消費者需求的基礎(chǔ)上，促使平板顯示和觸控屏向大尺寸化發(fā)展。

　　此外，為順應(yīng)平板顯示和觸控屏的發(fā)展，對 ITO導(dǎo)電膜玻璃的鍍膜技術(shù)提出了更高的要求。

　?、?柔性化

　　目前，應(yīng)用最為廣泛的 ITO 導(dǎo)電膜玻璃是在玻璃、陶瓷等硬質(zhì)基材上制備，但這些基材存在質(zhì)脆、不易變形等缺陷，限制了 ITO 導(dǎo)電膜玻璃的應(yīng)用。

　　與硬質(zhì)基材 ITO 導(dǎo)電膜玻璃相比，在有機柔性基材上制備的 ITO 導(dǎo)電膜玻璃不僅具有相同的光電特性，而且還具有可彎曲、重量輕、不易破碎、便于運輸?shù)忍攸c。

　　因此，隨著電子器件的“輕薄化”，必然會推動 ITO 導(dǎo)電膜的技術(shù)不斷進步，向“柔性化”的方向發(fā)展。

　?、?輕薄化

　　目前，ITO 導(dǎo)電膜玻璃的厚度主要在 0.3~1.1mm 之間。

　　隨著手機、平板電腦等電子消費品輕薄化的發(fā)展趨勢，對玻璃基板的減薄需求也日益提高，同時，也帶動著 ITO 導(dǎo)電膜玻璃技術(shù)的發(fā)展。

　　輕薄化不僅減輕了手機和平板電腦等電子消費品的重量，也在一定程度上給產(chǎn)品的外觀設(shè)計提供了更多的便利。