[發(fā)明專利]一種用于觸摸屏和太陽能電池領(lǐng)域的ITO旋轉(zhuǎn)靶材的常壓燒結(jié)方法

有效

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• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106631049B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸映東;黃誓成;武建良;黃作
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西晶聯(lián)光電材料有限責任公司
• 主分類號: C04B35/64
• 分類號: C04B35/64;C04B35/457
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務(wù)所(普通合伙) 45113
• 代理人: 韋微

本發(fā)明涉及一種常壓燒結(jié)用于觸摸屏和太陽能電池領(lǐng)域的ITO旋轉(zhuǎn)靶材的方法，包括以下步驟：將氧化銦和氧化錫質(zhì)量比為93:7、95:5或97:3的ITO粉，造粒后裝入管狀柔性模具中，在等靜壓機中成型，經(jīng)機加工成規(guī)則形狀素坯后，放入燒結(jié)爐進行脫脂和常壓氧氣氣氛燒結(jié)，制得相對密度為98.5～99.4%的比例為93:7、95:5或97:3的ITO旋轉(zhuǎn)靶材。該方法采用常壓氧氣氣氛燒結(jié)，將93:7、95:5、97:3的ITO靶材做成旋轉(zhuǎn)靶材，有效提高這三種成份比例靶材的使用率。與壓力燒結(jié)相比，本發(fā)明采用常壓燒結(jié)生產(chǎn)設(shè)備更簡單、安全，同時生產(chǎn)成本低，適合大批量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁控濺射鍍膜靶材、觸摸屏用靶材、CIGS薄膜太陽能電池用靶材領(lǐng)域，尤其涉及一種用于觸摸屏和太陽能電池領(lǐng)域的ITO旋轉(zhuǎn)靶材的常壓燒結(jié)方法。

背景技術(shù)

ITO(氧化銦錫)靶材是用于磁控濺射鍍制ITO透明導(dǎo)電薄膜的陰極材料。ITO透明導(dǎo)電薄膜被用做透明電極，廣泛應(yīng)用于顯示器、觸摸屏、薄膜太陽能電池等領(lǐng)域。ITO靶材從形狀上可分為平面靶材和管狀旋轉(zhuǎn)靶材。管狀旋轉(zhuǎn)靶材具有較高的利用率（60%-80%），平面靶材的利用率不超過37%。由于管狀旋轉(zhuǎn)靶材具有高的利用率，有助于降低生產(chǎn)成本，近年來被越來越多的ITO鍍膜廠家采用，尤其在觸摸屏領(lǐng)域和顯示器用彩色濾光片領(lǐng)域。

目前ITO靶材應(yīng)用最多的是氧化銦和氧化錫質(zhì)量比90:10的ITO靶材。通過調(diào)節(jié)ITO靶材中氧化錫的比例，可以改變薄膜材料的電導(dǎo)率和光透過率。液晶顯示器中的TFT用ITO電極和彩色濾光片ITO電極均是采用氧化銦和氧化錫質(zhì)量比90:10的ITO靶材。在觸摸屏和薄膜太陽能電池等領(lǐng)域，器件設(shè)計者會根據(jù)所需ITO電極的方阻、膜厚、透光率等對ITO的成份做出適當調(diào)整，常用的比例有93：7，95：5和97：3。氧化銦錫靶材，隨著氧化錫含量的減少，其燒結(jié)致密化難度增加，這是因為氧化銦的熔點要高于氧化錫的熔點。所以隨著錫含量的減少，靶材相對密度降低。對于氧化銦與氧化錫質(zhì)量比為90:10的ITO靶材，相對密度很容易就能達到99.5%以上，但比例為93:7、95：5和97：3的ITO靶材相對密度就很難達到99.5%。

平面ITO靶材與管狀旋轉(zhuǎn)靶材的制備工藝是不同的，例如：1、平面ITO靶材的成型，通常先采用模壓成型，然后再用冷等靜壓提高素坯的密度，對粉體的成型性要求相對較低。管狀旋轉(zhuǎn)靶材的成型，不經(jīng)過模壓成型，而直接采用冷等靜壓成型，對粉體的成型性要求要高些。2、管狀旋轉(zhuǎn)靶材，由于是管狀，相當于平面靶材卷起來并首尾相連，相較于平面靶材，燒結(jié)應(yīng)力更難于消除。故管狀旋轉(zhuǎn)靶材的制備不能完全采用平面靶材的工藝。

目前，針對93:7、95:5、97:3這三種比例的旋轉(zhuǎn)靶材生產(chǎn)方法鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于觸摸屏和太陽能電池領(lǐng)域的ITO旋轉(zhuǎn)靶材的常壓燒結(jié)方法，該方法采用常壓氧氣氣氛燒結(jié)，將93:7、95:5、97:3的ITO靶材做成旋轉(zhuǎn)靶材，有效提高這三種成份比例靶材的使用率，且采用常壓燒結(jié)，生產(chǎn)設(shè)備簡單，適合批量生產(chǎn)。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種用于觸摸屏和太陽能電池領(lǐng)域的ITO旋轉(zhuǎn)靶材的常壓燒結(jié)方法，包括以下步驟：

（1）將由化學共沉淀法得到的氧化銦和氧化錫質(zhì)量比例為93:7、95:5或97:3的ITO粉，摻入一定量的PVA造粒，得到具有較好流動性的ITO粒，摻入的PVA質(zhì)量為ITO粉質(zhì)量的1.5～2.5%；將造粒后的ITO粉，裝入管狀的柔性橡膠模具中，密封好后，以200～400MPa的壓力進行冷等靜壓成型，并對成型后的管狀素坯進行機加工，得到形狀規(guī)則的管狀I(lǐng)TO素坯；