[发明专利]一种触摸屏用ITO靶材的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ITO靶材的生产方法，特别是一种触摸屏用ITO靶材的生产方法。

背景技术

ITO薄膜是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要透明导电涂层材料，以ITO靶材作为靶极材料采取磁控溅射的方法可制备ITO薄膜。目前国内生产的ITO靶材主要应用于TN-LCD ITO导电玻璃和冰箱、冰柜ITO导电玻璃用的中低端市场，触摸屏用ITO靶材产业还基本处于起步阶段。

现行公开的ITO靶材的生产方法主要有热压烧结法、热等静压法和冷等静压烧结法等，其中生产ITO靶材用的ITO粉中的In₂O₃和SnO₂化学配比比较单一，一般均为90:10，随着社会的发展，这种单一的成分配比已经无法满足客户的需求，特别是在实际生产中，需要采用In₂O₃和SnO₂化学配比高的ITO靶材才能满足市场的需求，国内触摸屏用ITO靶材客户的需求均为In₂O₃和SnO₂化学配比为97:3的ITO靶材，但在热压烧结法中，高In₂O₃配比的ITO粉由于熔点更高所以更难以烧结致密，也更容易与模具和还原气氛发生反应，从而引起靶材表面和内部失氧率和化学成分均匀性的差别，也直接影响了溅射成膜的触摸屏的电阻率、透光率和使用寿命等关键品质。另外如果热压过程中温度不稳定和压力波动过大也很容易引起ITO靶材开裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种触摸屏用ITO靶材的生产方法，通过该方法可以得到高In₂O₃配比、完整致密无内部裂纹的ITO靶材。

解决上述技术问题的技术方案是：一种触摸屏用ITO靶材的生产方法，包括下述步骤：

A.制备ITO粉：以铟锭和四氯化锡为原料，通过化学共沉淀、脱水、煅烧及球磨的工序制备得到重量百分比In₂O₃:SnO₂=97:3 、纯度≥99.99%、粒度为0.6～1.0μm 的ITO粉；

其中，所述的铟锭为4N级铟锭，所述的四氯化锡为分析纯级结晶四氯化锡；

B.制备冷压坯：将上述步骤A中所得的ITO粉经44～50MPa压力下冷压成型为冷压坯；

C.制备ITO靶材：将上述步骤B中所得到的冷压坯装在石墨模具内置于真空-气氛热压烧结炉中烧结，制得ITO靶材，其中，烧结时真空-气氛热压烧结炉内的真空度为1.0×10^-1Pa以上。

本发明的进一步技术方案是：步骤C中所述的烧结的具体方法为：

a.以3～6℃/min的升温速率将温度升至400～550℃，保温5～10小时；

b.以3～6℃/min的升温速率将温度升至750～900℃，保温3～7小时；

c.以3～6℃/min的升温速率将温度升至1000～1200℃，保温8～12小时后，降至室温即得到ITO靶材，降温速率为10～80℃/h。

在烧结过程中，真空-气氛热压烧结炉需要对石墨模具内的冷压坯施加压力，所施加的压力为：

（1）从开始升温至温度到达1000～1200℃前，压力在10～60min内升至3～5t并保持，直到温度到达1000～1200℃时；

（2）当温度到达1000～1200℃后，压力在40～100min内升压至200t～250t并保压到温度降至800～600℃时为止；

（3）当温度降到800～600℃后，压力以10～80t/h的速度卸压并自然降温，降至室温时即可出炉，得到ITO靶材。

步骤C中烧结时真空-气氛热压烧结炉内的真空度为1.0×10^-1～1.0×10^-2Pa。

由于采用上述技术方案，本发明之一种触摸屏用ITO靶材的生产方法与现有的ITO靶材的生产方法相比，具有以下有益效果：

1. 完整致密无内部裂纹：