超薄金属导电膜、ITO导电膜有何不同?
发布日期: 2024-09-19 16:17:34.423
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超薄金属导电膜和ITO导电膜都是具有柔性、透明性的导电材料。虽然它们都是柔性透明导电膜,但所采用的制备工艺、产品原料和结构不同,导致它们在光学特性、电学特性上存在巨大差异。
一、ITO导电膜是什么?
ITO导电膜是指在柔性基底上镀氧化铟锡(ITO)制备而成的导电膜,呈透明茶色或黄偏灰色,其核心成分是In2O3和掺杂少量的SnO2。
从物理学上讲,氧化铟锡膜是一种直接跃迁宽禁带半导体材料,其晶体结构是立方铁锰矿结构。由于在In2O3形成过程中没有构成完整的理想化学配比结构,结晶结构中缺少氧原子(氧空位),因此存在过剩的自由电子,同时,如果利用高价的阳离子如Sn掺杂在In2O3 晶格中代替In^3+的位置,则会增加自由导电电子的浓度,进而提高氧化铟的导电性。
二、ITO导电膜有什么样的特性?
ITO膜的颜色是茶色或黄偏灰色,这主要是因为SnO材料本身是暗褐色。也正因为此,ITO膜对可见光的透过率较差。需要经过高温退火处理,促使SnO向SnO2转变,使薄膜进一步氧化,薄膜中多余的氧脱附,可降低薄膜电阻,提高ITO导电膜透过率。
当前,ITO导电膜技术成熟,产业链发达,应用最广泛。但受限于材料本身的性质和制备工艺,ITO导电膜的方阻通常较高,在低方阻领域难度较大,其机械柔韧性也较差,容易受力脆裂,使ITO导电膜在柔性光电产品中的应用受限。
三、超薄金属导电膜是什么?
超薄金属导电膜是钛翼提供的一种新型的柔性透明电极,它实现了同时具备低方阻、高透过率、低雾度、良好的柔性和良好的稳定性。
通过独创的靶材配方和镀层结构,实现了超低表面粗糙度,形成连续平整且超薄的金属层,使低电阻化和高光学特性并存。
目前,超薄金属导电膜采用卷对卷工艺实现规模化生产,在有机光伏(OPV)、智能调光模组、无线导电发光字、柔性钙钛矿光伏(PSCs)等领域已开发出专用型导电膜。
四、超薄金属导电膜性能
-低方阻、高透光率
不同于ITO导电膜在较低方阻领域需要极大地损失透光率,超薄金属导电膜方阻低于10(Ω/sq),仅ITO导电膜的十分之一或更低,透过率接近90%,与ITO导电膜相当。
-高稳定性
超薄金属导电膜在测试时以及在实际应用中,均呈现良好的稳定性。其稳定性的判断,其数据来源有二,一是对导电膜进行一系列测试,如恒温恒湿测试、氙灯老化实验等;二是通过应用获取数据反馈。
-低雾度
钛翼导电膜通过纳米级厚度光学调节层,获得高光学特性,使导电膜不仅具有高透光率,其雾度小于1%。
-高柔性
以0.5mm为半径进行弯折测试,导电膜无皲裂,其方阻变化率微小。超薄金属导电膜具备可绕曲、可反复弯曲的高柔性。
除此以外,超薄金属导电膜还可以实现高效热屏蔽,使其在需要高导电性和隔热性的应用领域具有明显优势。
五、超薄金属导电膜与ITO导电膜的对比
| ITO导电膜 | 超薄金属导电膜 |
方阻(Ω/sq) | 常规:100-200 | 常规:10-12 |
透过率(%) | <89 | <90 |
雾度(%) | <2 | <1 |
隔热性能 | 无 | 有、良好 |
柔性 | Bad | 20万次,直径1mm |
优点 | 光学特性好、技术成熟 | 光学特性好、柔性好、方阻低、高可靠性、具有隔热性 |
缺陷 | 方阻高、不耐弯折柔性差 | 新技术、新产品 |
氧化铟锡(ITO)因为良好的综合性能,至今是应用最广泛的柔性透明电极。不少科研人员研究其掺杂原理、能带结构、光电学性能、制备工艺等,以提高ITO导电膜的透光性和导电性。
从光电特性来看,超薄金属导电膜可同时具备低方阻、高透过率、高柔性,并且在热屏蔽方面更具有优势。
结语
总体看来,两者之间虽然存在共同的市场需求,但对导电性、柔性要求不高的行业,选择ITO导电膜更具有性价比,而超薄金属导电膜则更适合对导电性、柔性、透光率有更高要求的低方阻应用领域。