氧化锡铟靶，其制备方法和用其制备的透明电极技术

本发明专利技术提供包含相对铟原子约０．００１原子％至约１０原子％的钙的氧化锡铟（ＩＴＯ）靶，和由ＩＴＯ靶制备的显示器用ＩＴＯ透明电极。一种制备所述ＩＴＯ靶的方法，所述方法包括：通过将氧化铟粉末、氧化锡粉末和含钙化合物粉末混合制备淤浆；通过研磨并且干燥所述淤浆，将所述淤浆粒化以制备粒化粉末；使所述粒化粉末成形以形成成形体；和将所述成形体烧结。通过所述方法制备的含钙ＩＴＯ靶可以减少在溅射过程中产生的结节数量和电弧次数，从而生长出能够长时间使用的膜。

【技术实现步骤摘要】
,其制备方法和用其制备的透明电极的制作方法
本专利技术涉及一种氧化锡铟(ITO)靶，制备所述ITO靶的方法和由所述 ITO靶制备的ITO透明电极，更具体而言，涉及一种高密度ITO靶，制备 所述具有高密度的ITO靶的方法和由所述具有高密度的ITO靶制备的ITO 透明电极，所述ITO靶对于真空沉积显示器件中的高质量透明电极层是需 要的，所述显示器件为例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、 等离子体显示面板(PDP)器件等。
技术介绍
由于优良的特性，例如高导电性、高的可见光透光率等，包含ITO的 氧化锡铟(ITO)膜通常用作显示器中的透明薄膜电极，所述显示器为例如， 液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、等离子体显示面板(PDP)、 场发射显示器(FED)等。可以通过化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、 溅射等形成ITO透明膜电极，然而，因为容易形成薄膜、容易涂覆到具有 大表面的衬底上等，广泛使用溅射。在溅射中，当使用包含目标膜的成分 的靶，在真空中提供气体如氩等并且在对应阳极的衬底和对应阴极的靶之 间产生放电，形成氩等离子体时，在氩阳离子与对应阴极的靶碰撞的同时， 靶中的粒子落下且在衬底上积聚，并且生长出膜。根据形成氩等离子体的方法，溅射包括使用高频率等离子体的方法和 使用直流(DC)等离子体的方法。由于膜的高生长速率和便利的操作，通常 采用使用DC等离子体的方法。使用DC等离子体的溅射具有这样的问题，即在膜生长的同时产生电 弧，或者在靶表面上产生结节，使得外来物质被混合到薄膜中，并且降低 膜生长的速率。特别是，在膜生长过程中，电弧和结节的数量显著增加， 因此，靶不能得到较长时间的使用。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种具有高密度的氧化锡铟(ITO)靶，所述氧化 锡铟靶能够减少在通过溅射生长出透明导电薄膜的同时产生的电弧和结 节的数量，从而以高速率生长出膜并且使膜能够长时间使用。本专利技术的一个方面还提供制备能够减少产生的电弧和结节数量的ITO 靶的方法。本专利技术的一个方面还提供由ITO靶制备的显示器用ITO透明电极。 根据本专利技术的一个方面，提供包含相对铟原子约0.001原子％至约10原子。/。的^的ITO耙。在所述ITO耙中，当ITO薄膜生长时间对应约30小时的时候，在溅射过程中产生少于约500次电弧，并且ITO耙的相对密度大于或等于99%。根据本专利技术的另一个方面，提供一种显示器用ITO透明电极，所述ITO透明电极由包含相对铟原子约0.001原子％至约10原子％的钙的ITO耙制备。根据本专利技术的再一个方面，提供一种制备ITO耙的方法，所述方法包 括通过将氧化铟粉末、氧化锡粉末和含钙化合物粉末混合制备淤浆；通 过研磨和千燥所述淤浆，将所述淤浆粒化以制备粒化粉末；使所述粒化粉 末成形以形成成形体；和将所述成形体烧结。所述含钙化合物是选自氧化钙和碳酸钙中的至少一种，并且使用碳酸 钙是适宜的。含钙化合物粉末的平均直径对应约0.1 pm至约2pm。而且， 可以加入所述含钙化合物粉末，使得钙的比率相对铟原子可以对应约 0.001原子％至约10原子％。氧化铟粉末的平均直径对应约0.1pm至约lpm,并且氧化锡粉末的平 均直径对应约lKim至约5pm。而且，氧化铟粉末和氧化锡粉末的质量比 对应约90:10至约91:9。在所述淤浆的制备中，可以加入选自聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、 分散剂和消泡剂的至少一种，并且在氧气氛和空气气氛下，在对应约1400 'C至约160(TC的温度进行成形体的烧结。附图说明从如下详细描述中，结合附图，本专利技术的上述和/或其它方面以及优点 将变得明显并且更容易理解图1是说明根据示例性实施方案1和比较例1，随时间产生电弧次数 的图；图2和3是将靶分别溅射18小时和30小时之后，根据示例性实施方 案l制备的氧化锡铟(ITO)靶的表面照片；禾口图4和5是将靶分别溅射18小时和30小时之后，根据比较例1制备 的ITO耙的表面照片。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的示例性实施方案，其实施例在附图中进行说 明，其中相同的参考标记全部指相同的元件。下面通过参考附图描述示例 性实施方案以说明本专利技术。以下，详细描述根据本专利技术的制备氧化锡铟(ITO)靶的方法。根据本专利技术的制备ITO靶的方法包括制备淤浆；通过研磨和干燥所述 淤浆，将所述淤浆粒化以制备粒化粉末；使所述粒化粉末成形以形成成形 体；和将所述成形体烧结。通过将适当量的水提供到容器中，并且在所述容器中将氧化铟(1!1203) 粉末、氧化锡(Sn02)粉末和含钙化合物粉末混合，制备淤浆。在混合之前， 可以将111203粉末、Sn02粉末和含钙化合物粉末分别粉碎，使其具有小于 或等于几个微米的直径的颗粒尺寸。含钙化合物粉末可以使用氧化钙(CaO)或碳酸钙(CaC03)。然而，本发 明不限于此。因为CaC03便于处理并且可以容易获得，来自含钙化合物中 的CaC03是最适宜的。含钙化合物粉末的平均直径对应约O.lpm至约2 nm。所述平均直径对应约0.1pm至约lpm是适宜的。当含钙化合物粉末的直径小时，增加 与lri203和Sri02的固溶度。因此，控制直径小于或等于lpm是适宜的。在本专利技术中，加入含钙化合物粉末使得钙的比率相对铟原子可以对应 约0.001原子％至约10原子％，并且适宜的是加入含钙化合物粉末使得钙 的比率相对铟原子可以对应约0.001原子％至约0.3原子％。当钙含量小于 0.001原子％时，减少电弧和结节的作用降低。相反，当钙含量高于10原 子％时，通过溅射形成的薄膜的电阻增加，并且所述薄膜不适于用作LCD 等的透明导电膜。氧化铟粉末的平均直径对应约0.1^m至约lpm，并且氧化锡粉末的平 均直径对应约lpm至约5pm。而且，氧化铟粉末和氧化锡粉末的质量比 对应约90:10至约91:9，并且氧化铟粉末和氧化锡粉末的质量比对应约 90:10至约90.2:9.8是适宜的。在必要时，在将氧化铟粉末、氧化锡粉末和含钙化合物粉末混合的过 程中，可以将添加剂投入到所述淤浆中。根据本专利技术的示例性实施方案的 添加剂是选自粘合剂、分散剂和消泡剂中的至少一种化合物。加入分散剂使得粉碎的材料颗粒在溶液中可以长时间保持均匀、稳定 的分散，并且可以将颗粒精细地粉碎。包含羧基的有机酸系如柠檬酸(CA)、 聚丙烯酸(PAA)、其盐、共聚物等用作分散剂。所述分散剂可以单独使用 或至少两种分散剂组合使用。在将所述淤浆干燥成粉末之后，在粒化粉末的成形过程中，加入粘合 剂以保持成形体的成形强度，并且聚合物如聚乙烯醇(PVA)、聚乙二斷PEG) 等可以用作粘合剂。所述聚合物可以单独使用或至少两种聚合物组合使 用。所述粘合剂的添加量相对所述淤浆中的粉末可以对应约0.01重量％至 约5重量％，并且所述添加量可以对应约0.5重量％至约3重量％是适宜的。所述消泡剂意在除去所述淤浆中的泡沫，并且硅油、辛醇、硫酸钠等 通常可以用作消泡剂。然而，本专利技术不限于此。接着，描述所述淤浆的粒化和粒化粉末的成形。在所述淤浆的制备中，通过将淤浆研磨并且干燥制备粒化粉末，所述 淤浆通过混合氧化铟粉末、氧化锡粉末、含钙化合物粉末、水和添加剂而 制备。在研磨所述淤浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氧化锡铟（ＩＴＯ）靶的方法，所述方法包括：通过将氧化铟粉末、氧化锡粉末和含钙化合物粉末混合制备淤浆；通过研磨和干燥所述淤浆，将所述淤浆粒化以制备粒化粉末；使所述粒化粉末成形以形成成形体；和将所述成形体烧结。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊熙，崔畯皓，李相彻，姜信赫，
申请(专利权)人：三星康宁精密素材株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]