透明導電薄膜技術趨勢與應用(上) | 化學工廠資訊網
2014年6月20日—早期透明導電薄膜材料(TransparentConductingOxide;TCO)分為兩大類,第一類為薄金屬膜,包含金、銀、鉑、銅、鋁、鉻、鈀、銠等金屬,其厚度小於10 ...
目前透明導電薄膜在太陽能、平面顯示器與觸控面板三大產業有非常高的需求量外,還包含了其他新開發的市場應用如智慧節能窗(Switch Glazing)、靜電防護膜(ESD)以及表面感測器(Sensor)等,都一再顯示透明導電薄膜在光電產品上的應用潛力。國外電子產業市場分析單位IDTechEx也表示,未來透明導電薄膜的市場規模於2016年將成長至20億美元,在2022年可達29億美元(圖一),各種資訊均說明了透明導電薄膜的前景極度被看好。
透明導電材料 早期透明導電薄膜材料(Transparent Conducting Oxide; TCO)分為兩大類,第一類為薄金屬膜,包含金、銀、鉑、銅、鋁、鉻、鈀、銠等金屬,其厚度小於10 nm時,均有某種程度的可見光穿透度,然而其缺點為光的吸收度大、硬度低、穩定性差(圖三)。
圖三、不同金屬薄膜在可見光範圍之穿透度
合成TCO薄膜材料於玻璃基板從早期1940年代開始的噴霧熱裂解法(Spray Pyrolysis)與化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition; CVD),到1970年代利用真空蒸鍍(Evaporation)與濺鍍(Sputtering)方式,直到1980年代磁控濺鍍(Magnetron Sputtering)的開發,可使用低溫成膜製程,使其在玻璃及塑膠基板均能達到低片阻值、高穿透率之ITO薄膜。ITO為氧化銦中摻混(Doping)少量的錫而組成,使錫原子取代氧化銦結構中部分的銦原子,其整體結構組成還是以氧化銦(In2O3)為主,組成在In2O3/SnO2 = 90/10時,有最低的電阻比及最高的光穿透率(@550 nm),如圖四所示。
未來新型透明導電薄膜 由於ITO有前述之缺點,各種可能取代ITO做為透明導電膜的材料開發成為現今光電產業的重要課題。圖五為各種透明導電薄膜材料之市場預估,可以發現ITO到2019年仍然佔有大量的市場產值,主要是因為技術...
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