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基于光電顯示用透明導(dǎo)電膜及玻璃(ITO)的原理

發(fā)布時間:2009/2/10 0:00:00 訪問次數(shù):2552

  ito導(dǎo)電玻璃是在鈉鈣基或硅硼基基片玻璃的基礎(chǔ)上,利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫(俗稱ito)膜加工制作成的。液晶顯示器專用ito導(dǎo)電玻璃,還會在鍍ito層之前,鍍上一層二氧化硅阻擋層,以阻止基片玻璃上的鈉離子向盒內(nèi)液晶里擴散。高檔液晶顯示器專用ito玻璃在濺鍍ito層之前基片玻璃還要進行拋光處理,以得到更均勻的顯示控制。液晶顯示器專用ito玻璃基板一般屬超浮法玻璃,所有的鍍膜面為玻璃的浮法錫面。因此,最終的液晶顯示器都會沿浮法方向,規(guī)律的出現(xiàn)波紋不平整情況。

  在濺鍍ito層時,不同的靶材與玻璃間,在不同的溫度和運動方式下,所得到的ito層會有不同的特性。一些廠家的玻璃ito層常常表面光潔度要低一些,更容易出現(xiàn)“麻點”現(xiàn)象;有些廠家的玻璃ito層會出現(xiàn)高蝕間隔帶,ito層在蝕刻時,更容易出現(xiàn)直線放射型的缺劃或電阻偏高帶;另一些廠家的玻璃ito層則會出現(xiàn)微晶溝縫。

  ito導(dǎo)電層的特性:

  ito膜層的主要成份是氧化銦錫。在厚度只有幾千埃的情況下,氧化銦透過率高,氧化錫導(dǎo)電能力強,液晶顯示器所用的ito玻璃正是一種具有高透過率的導(dǎo)電玻璃。由于ito具有很強的吸水性,所以會吸收空氣中的水份和二氧化碳并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而變質(zhì),俗稱“霉變”,因此在存放時要防潮。

  ito層在活性正價離子溶液中易產(chǎn)生離子置換反應(yīng),形成其它導(dǎo)電和透過率不佳的反應(yīng)物質(zhì),所以在加工過程中,盡量避免長時間放在活性正價離子溶液中。

  ito層由很多細小的晶粒組成,晶粒在加溫過程中會裂變變小,從而增加更多晶界,電子突破晶界時會損耗一定的能量,所以ito導(dǎo)電玻璃的ito層在600度以下會隨著溫度的升高,電阻也增大。

  ito導(dǎo)電玻璃的分類:

  ito導(dǎo)電玻璃按電阻分,分為高電阻玻璃(電阻在150~500歐姆)、普通玻璃(電阻在60~150歐姆)、低電阻玻璃(電阻小于60歐姆)。高電阻玻璃一般用于靜電防護、觸控屏幕制作用;普通玻璃一般用于tn類液晶顯示器和電子抗干擾;低電阻玻璃一般用于stn液晶顯示器和透明線路板。

  ito導(dǎo)電玻璃按尺寸分,有14”x14”、14”x16”、20”x24”等規(guī)格;按厚度分,有2.0mm、1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm、0.3mm等規(guī)格,厚度在0.5mm以下的主要用于stn液晶顯示器產(chǎn)品。

  ito導(dǎo)電玻璃按平整度分,分為拋光玻璃和普通玻璃。

  透明導(dǎo)電氧化物薄膜主要包括in、zn、sb和cd的氧化物及其復(fù)合多元氧化物薄膜材料,具有禁帶寬、可見光譜區(qū)光透射率高和電阻率低等特性。透明導(dǎo)電薄膜以摻錫氧化銦(indium tinoxide,ito)為代表,廣泛地應(yīng)用于平板顯示、太陽能電池、特殊功能窗口涂層及其他光電器件領(lǐng)域。平板顯示器市場廣闊,被認為具有比半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)更高的增長率,特別是液晶顯示器(lcd)具有體積小、重量輕、能耗低、無輻射、無閃爍、抗電磁干擾等特點,廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、臺式電腦、各類監(jiān)視器、數(shù)字彩電和手機等電子產(chǎn)品,以全球顯示器市場來看,lcd產(chǎn)值遠高于其他顯示器。透明導(dǎo)電薄膜是簡單液晶顯示器的三大主要材料之一,隨著lcd產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,市場對ito透明導(dǎo)電膜的需求也隨之急劇增大。

 。椋簦锉∧さ闹苽浞椒ǘ鄻,研究較多的制備方法為磁控濺射法,另外還有真空蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法、噴涂法、溶膠-凝膠法等方法。其中,溶膠-凝膠法的優(yōu)點是生產(chǎn)設(shè)備簡單、工藝過程溫度低,易實現(xiàn)制備多組元且摻雜均勻的材料。

  采用溶膠-凝膠法制備ito薄膜多以銦、錫的有機醇鹽為前驅(qū)物。以銦、錫的無機鹽為前驅(qū)物,采用溶膠-凝膠法制備的ito薄膜,比以有機醇鹽為前驅(qū)物的溶膠-凝膠法制備成本低,該方法制備ito薄膜具有生產(chǎn)設(shè)備簡單、成本低的優(yōu)勢。本文以氯化銦和氯化錫為前驅(qū)物,采用溶膠-凝膠法制備ito薄膜,探索以銦、錫的無機鹽為前驅(qū)物制備ito薄膜的方法。

  液晶顯示器現(xiàn)已成為技術(shù)密集,資金密集型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),透明導(dǎo)電玻璃則是lcd的三大主要材料之一。液晶顯示器之所以能顯示特定的圖形,就是利用導(dǎo)電玻璃上的透明導(dǎo)電電膜,經(jīng)蝕刻制成特定形狀的電極,上下導(dǎo)電玻璃制成液晶盒后,在這些電極上加適當電壓信號,使具有偶極矩的液晶分子在電場作用下特定的方面排列,僅而顯示出與電極波長相對應(yīng)的圖形。

  在氧化物導(dǎo)電膜中,以摻sn的in2o3(ito)膜的透過率最高和導(dǎo)電性能最好,而且容易在酸液中蝕刻出微細的圖形。其透過率已達90%以上,ito中其透過率和阻值分別由in2o3與sn2o3之比例來控制,通常sno2:in2o3=1:9。

  ito是一種n型氧化物半導(dǎo)體-氧化銦錫,ito薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜,通常有兩回事個主要的性能指針:電阻率和光透過率。

  目前ito膜層之電阻率一般在5*10-4左右,最好可達5*10-5,已接近金屬的電阻率,在實際應(yīng)用時,常以方塊電阻來表征ito的導(dǎo)電性能,其透過率則可達90%以上,i

  ito導(dǎo)電玻璃是在鈉鈣基或硅硼基基片玻璃的基礎(chǔ)上,利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫(俗稱ito)膜加工制作成的。液晶顯示器專用ito導(dǎo)電玻璃,還會在鍍ito層之前,鍍上一層二氧化硅阻擋層,以阻止基片玻璃上的鈉離子向盒內(nèi)液晶里擴散。高檔液晶顯示器專用ito玻璃在濺鍍ito層之前基片玻璃還要進行拋光處理,以得到更均勻的顯示控制。液晶顯示器專用ito玻璃基板一般屬超浮法玻璃,所有的鍍膜面為玻璃的浮法錫面。因此,最終的液晶顯示器都會沿浮法方向,規(guī)律的出現(xiàn)波紋不平整情況。

  在濺鍍ito層時,不同的靶材與玻璃間,在不同的溫度和運動方式下,所得到的ito層會有不同的特性。一些廠家的玻璃ito層常常表面光潔度要低一些,更容易出現(xiàn)“麻點”現(xiàn)象;有些廠家的玻璃ito層會出現(xiàn)高蝕間隔帶,ito層在蝕刻時,更容易出現(xiàn)直線放射型的缺劃或電阻偏高帶;另一些廠家的玻璃ito層則會出現(xiàn)微晶溝縫。

  ito導(dǎo)電層的特性:

  ito膜層的主要成份是氧化銦錫。在厚度只有幾千埃的情況下,氧化銦透過率高,氧化錫導(dǎo)電能力強,液晶顯示器所用的ito玻璃正是一種具有高透過率的導(dǎo)電玻璃。由于ito具有很強的吸水性,所以會吸收空氣中的水份和二氧化碳并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而變質(zhì),俗稱“霉變”,因此在存放時要防潮。

  ito層在活性正價離子溶液中易產(chǎn)生離子置換反應(yīng),形成其它導(dǎo)電和透過率不佳的反應(yīng)物質(zhì),所以在加工過程中,盡量避免長時間放在活性正價離子溶液中。

  ito層由很多細小的晶粒組成,晶粒在加溫過程中會裂變變小,從而增加更多晶界,電子突破晶界時會損耗一定的能量,所以ito導(dǎo)電玻璃的ito層在600度以下會隨著溫度的升高,電阻也增大。

  ito導(dǎo)電玻璃的分類:

  ito導(dǎo)電玻璃按電阻分,分為高電阻玻璃(電阻在150~500歐姆)、普通玻璃(電阻在60~150歐姆)、低電阻玻璃(電阻小于60歐姆)。高電阻玻璃一般用于靜電防護、觸控屏幕制作用;普通玻璃一般用于tn類液晶顯示器和電子抗干擾;低電阻玻璃一般用于stn液晶顯示器和透明線路板。

  ito導(dǎo)電玻璃按尺寸分,有14”x14”、14”x16”、20”x24”等規(guī)格;按厚度分,有2.0mm、1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm、0.3mm等規(guī)格,厚度在0.5mm以下的主要用于stn液晶顯示器產(chǎn)品。

  ito導(dǎo)電玻璃按平整度分,分為拋光玻璃和普通玻璃。

  透明導(dǎo)電氧化物薄膜主要包括in、zn、sb和cd的氧化物及其復(fù)合多元氧化物薄膜材料,具有禁帶寬、可見光譜區(qū)光透射率高和電阻率低等特性。透明導(dǎo)電薄膜以摻錫氧化銦(indium tinoxide,ito)為代表,廣泛地應(yīng)用于平板顯示、太陽能電池、特殊功能窗口涂層及其他光電器件領(lǐng)域。平板顯示器市場廣闊,被認為具有比半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)更高的增長率,特別是液晶顯示器(lcd)具有體積小、重量輕、能耗低、無輻射、無閃爍、抗電磁干擾等特點,廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、臺式電腦、各類監(jiān)視器、數(shù)字彩電和手機等電子產(chǎn)品,以全球顯示器市場來看,lcd產(chǎn)值遠高于其他顯示器。透明導(dǎo)電薄膜是簡單液晶顯示器的三大主要材料之一,隨著lcd產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,市場對ito透明導(dǎo)電膜的需求也隨之急劇增大。

 。椋簦锉∧さ闹苽浞椒ǘ鄻樱芯枯^多的制備方法為磁控濺射法,另外還有真空蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法、噴涂法、溶膠-凝膠法等方法。其中,溶膠-凝膠法的優(yōu)點是生產(chǎn)設(shè)備簡單、工藝過程溫度低,易實現(xiàn)制備多組元且摻雜均勻的材料。

  采用溶膠-凝膠法制備ito薄膜多以銦、錫的有機醇鹽為前驅(qū)物。以銦、錫的無機鹽為前驅(qū)物,采用溶膠-凝膠法制備的ito薄膜,比以有機醇鹽為前驅(qū)物的溶膠-凝膠法制備成本低,該方法制備ito薄膜具有生產(chǎn)設(shè)備簡單、成本低的優(yōu)勢。本文以氯化銦和氯化錫為前驅(qū)物,采用溶膠-凝膠法制備ito薄膜,探索以銦、錫的無機鹽為前驅(qū)物制備ito薄膜的方法。

  液晶顯示器現(xiàn)已成為技術(shù)密集,資金密集型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),透明導(dǎo)電玻璃則是lcd的三大主要材料之一。液晶顯示器之所以能顯示特定的圖形,就是利用導(dǎo)電玻璃上的透明導(dǎo)電電膜,經(jīng)蝕刻制成特定形狀的電極,上下導(dǎo)電玻璃制成液晶盒后,在這些電極上加適當電壓信號,使具有偶極矩的液晶分子在電場作用下特定的方面排列,僅而顯示出與電極波長相對應(yīng)的圖形。

  在氧化物導(dǎo)電膜中,以摻sn的in2o3(ito)膜的透過率最高和導(dǎo)電性能最好,而且容易在酸液中蝕刻出微細的圖形。其透過率已達90%以上,ito中其透過率和阻值分別由in2o3與sn2o3之比例來控制,通常sno2:in2o3=1:9。

  ito是一種n型氧化物半導(dǎo)體-氧化銦錫,ito薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜,通常有兩回事個主要的性能指針:電阻率和光透過率。

  目前ito膜層之電阻率一般在5*10-4左右,最好可達5*10-5,已接近金屬的電阻率,在實際應(yīng)用時,常以方塊電阻來表征ito的導(dǎo)電性能,其透過率則可達90%以上,i

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