新透明導電膜材料之開發與應用現況

 

刊登日期:2009/9/21
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ITO替代新材料之開發已陸續發展多年,其中有的新材料進展明顯,有的已在量產中或樣品試供中,甚至有的已商品化,這些新材料如:塗佈型ITO、Ag wire/inK、Ag粒子、Ag wire、ZnO系、導電性高分子。表二為ITO膜與新透明導電膜材料之比較。

新的透明電極材料已經有被觸控面板採用的商品出現,而且隨著印刷技術的確立,第二階段的應用對象應該是電子紙,之後才是太陽電池、液晶TV、OLED照明等的應用。

表二、ITO膜與新透明導電膜之比較

五、ZnO系透明導電膜
ZnO系一直被認為最有希望成為ITO膜的替代材料,日本針對FPD用透明電極材料要求特性進行檢討,結論是ZnO系無法單純成為ITO的替代材料,而且開發的難度相當高。
(一) 、顯示器用ZnO系透明電極之研發
這是日本2008~2009年的研究計畫,參與者有高知工科大學、Alpus電氣、卡西歐計算機、Geomatec等,主要針對ZnO系在液晶顯示器透明導電膜之應用進行開發。內容及成果簡述如下:
1. 對應大型基板之製膜技術
可利用濺鍍法在玻璃基板上形成添加Ge的ZnO膜,膜厚150nm,達到片電阻24Ω/cm2、可見光平均透光率86%。
2 .ZnO透明導電膜
ZnO透明電極在實際使用前與後的電阻率變化在10%以下為目標。結果利用反應性電漿蒸鍍法、濺鍍法製成150nm厚的GZO膜,達成片電阻率與透光率的目標值,而且耐藥性、耐熱性皆達最終目標值。至於耐濕性,利用反應性電漿蒸鍍法的電阻變化率為12%;濺鍍法的電阻變化率為19%,所以未達目標。此外,在彩色濾光膜上製作ZnO透明電極的耐濕性還有問題。
3.當做彩色濾光膜側的共通電極
LCD面板構造(如圖四)中,夾住液晶的二片玻璃基板上附有透明電極,一片在TFT旁的為畫素電極,另一片在彩色濾光片(CF)旁的為共通電極。ITO一直都是LCD面板透明電極的主流材料,而且是以直流Magnetron Sputtering(DC MS)法成膜。ZnO共通電極成膜最應注意的是--- 《本文節錄自「材料最前線」專欄,更多資料請見原文》


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