一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物及其制備方法
【專利摘要】一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物，其化學(xué)式為TiOx，其中x在1.68—1.80之間。制備方法，包括：將原料鈦氧化物和Ti按TiOx配料，其中x在1.68—1.80之間，混合均勻；采用熱壓成型或冷壓成型方式成型，制成所需的形狀；將材料放于坩堝或?qū)ｉT的工裝中，轉(zhuǎn)移至真空燒結(jié)爐內(nèi)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抽真空，并升溫至1400～1800℃，最高溫時(shí)保持2～8小時(shí)后，開始冷卻，制備得鈦氧化物材料。本發(fā)明提供了一種制作簡單、成本低廉的透明導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物。
【專利說明】一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物及其制備方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于真空薄膜材料領(lǐng)域，具體涉及一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料七鈦氧化物及其制備方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著液晶顯示器、觸摸屏、半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)電薄膜材料氧化銦錫(ITO)用途越來越廣、用量也越來越多，但是，由于ITO材料中的銦價(jià)格昂貴，而且銦資源也將逐漸枯竭，其他非ITO系列的材料如石墨烯、氧化銦、氧化錫等材料，這些材料在性能上無法和ITO相比擬。
[0003]七氧化四鈦?zhàn)鳛橐环N寬波段、高折射率、具有導(dǎo)電性能的材料，可以從資源豐富價(jià)格低廉的鈦氧化物中進(jìn)行合成，可以作為導(dǎo)電薄膜材料ITO的一種優(yōu)良替代品。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物，其化學(xué)式為TiOx，其中X在1.68—1.80之間。
[0007]一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物的制備方法，包括如下步驟:`[0008]步驟一:將原料鈦氧化物和Ti按TiOx配料，其中X在1.68—1.80之間，混合均勻；
[0009]步驟二:采用熱壓成型或冷壓成型方式成型，制成所需的形狀；
[0010]步驟三:將材料放于坩堝或?qū)ｉT的工裝中，轉(zhuǎn)移至真空燒結(jié)爐內(nèi)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抽真空，并升溫至1400~1800°C，最高溫時(shí)保持2~8小時(shí)后，開始冷卻，制備得鈦氧化物材料。
[0011]所述步驟一中的原料鈦氧化物是采用一氧化鈦、三氧化二鈦、五氧化三鈦不同價(jià)態(tài)的鈦氧化物。
[0012]所述燒結(jié)方式采用真空熱壓燒結(jié)或氣氛保護(hù)燒結(jié)的方式進(jìn)行。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:提供了一種制作簡單、成本低廉的透明導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物，使用該材料制得的涂層折射率在2.3-2.6之間，具有導(dǎo)電的性能，可以應(yīng)用于液晶顯示器、觸摸屏等領(lǐng)域，可作為導(dǎo)電薄膜材料氧化銦錫(ΙΤ0)的替代品。
【【具體實(shí)施方式】】
[0014]實(shí)施例一:
[0015]將原料Ti02和Ti按Ti:0=1.68比例進(jìn)行配料，混合均勻，再用壓機(jī)將上述混合物加工成一定規(guī)格形狀，再將所得的半成品放置于真空燒結(jié)爐中，抽真空至10_3Pa，升至1600°C時(shí)，保持4小時(shí)后開始冷卻，制備得到氧化鈦材料。將制備好的材料蒸發(fā)鍍膜設(shè)備或?yàn)R射靶材設(shè)備內(nèi)，抽真空，充入保護(hù)性氣體，將氧化鈦材料以1-10埃/秒的速率蒸發(fā)或?yàn)R射物理氣相沉積(PVD)方式到基板上，制備10-300nm厚度的透明涂層，制備的該薄膜涂層具有高折射率透明導(dǎo)電性能。
[0016]實(shí)施例二:
[0017]將原料Ti02和Ti按Ti:0=1.75比例進(jìn)行配料，混合均勻，再用壓機(jī)將上述混合物加工成一定規(guī)格形狀，再將所得的半成品放置于真空燒結(jié)爐中，抽真空至10_3Pa，升至1500°C時(shí)，保持6小時(shí)后開始冷卻，制備得到氧化鈦材料。再將氧化鈦材料用真空蒸發(fā)的方式制備薄膜涂層，制備的該薄膜涂層具有高折射率透明導(dǎo)電性能。
[0018]實(shí)施例三:
[0019]將原料Ti02和Ti按Ti:0=1.80比例進(jìn)行配料，混合均勻，再用壓機(jī)將上述混合物加工成一定規(guī)格形狀，再將所得的半成品放置于真空燒結(jié)爐中，抽真空至10_3Pa，升至1700°C時(shí)，保持3小時(shí)后開始冷卻，制備得到氧化鈦材料。再將氧化鈦材料用真空蒸發(fā)的方式制備薄膜涂層，制備的該薄膜涂層具有高折射率透明導(dǎo)電性能。
[0020]實(shí)施例四:
[0021]將原料Ti02、Ti0、Ti203按T1:0=1.77比例進(jìn)行配料，混合均勻，再用壓機(jī)將上述混合物加工成一定規(guī)格形狀，再將所得的半成品放置于真空燒結(jié)爐中，抽真空至10_3Pa，升至1400°C時(shí)，保持5小時(shí)后開始冷卻，制備得到氧化鈦材料。再將氧化鈦材料用真空蒸發(fā)的方式制備薄膜涂層，制備的該薄膜涂層具有高折射率透明導(dǎo)電性能。
[0022]本發(fā)明提供了一種制作簡單、成本低廉的透明導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物，使用該材料制得的涂層折射率在 2.3-2.6之間，具有導(dǎo)電的性能，可以應(yīng)用于液晶顯示器、觸摸屏等領(lǐng)域，可作為導(dǎo)電薄膜材料氧化銦錫(ΙΤ0)的替代品。
【權(quán)利要求】
1.一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物，其特征在于:其化學(xué)式為TiOx，其中X在1.68—1.80 之間。
2.一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物的制備方法，包括如下步驟: 步驟一:將原料鈦氧化物和Ti按TiOx配料，其中X在1.68—1.80之間，混合均勻； 步驟二:采用熱壓成型或冷壓成型方式成型，制成所需的形狀；步驟三:將材料放于坩堝或?qū)ｉT的工裝中，轉(zhuǎn)移至真空燒結(jié)爐內(nèi)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抽真空，并升溫至1400~1800°C，最高溫時(shí)保持2~8小時(shí)后，開始冷卻，制備得鈦氧化物材料。
3.如權(quán)利要求2所述的一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物的制備方法，其特征在于:所述步驟一中的原料鈦氧化物是采用一氧化鈦、三氧化二鈦、五氧化三鈦不同價(jià)態(tài)的鈦氧化物。
4.如權(quán)利要求2所述的一種高折射率導(dǎo)電薄膜材料鈦氧化物的制備方法，其特征在于:所述燒結(jié)方式采用真空熱壓燒結(jié)或氣氛保護(hù)燒結(jié)的`方式進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】C03C17/23GK103848623SQ201410057400
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】陳欽忠, 陳本宋 申請(qǐng)人:福州阿石創(chuàng)光電子材料有限公司