ITO导电膜玻璃88.doc
ITO导电玻璃
ITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上,利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡(俗称ITO)膜加工制作成的。液晶显示器专用ITO导电玻璃,还会在镀ITO层之前,镀上一层二氧化硅阻挡层,以阻止基片玻璃上的钠离子向盒内液晶里扩散。高档液晶显示器专用ITO玻璃在溅镀ITO层之前基片玻璃还要进行抛光处理,以得到更均匀的显示控制。液晶显示器专用ITO玻璃基板一般属超浮法玻璃,所有的镀膜面为玻璃的浮法锡面。因此,最终的液晶显示器都会沿浮法方向,规律的出现波纹不平整情况。
在溅镀ITO层时,不同的靶材与玻璃间,在不同的温度和运动方式下,所得到的ITO层会有不同的特性。一些厂家的玻璃ITO层常常
表
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面光洁度要低一些,更容易出现“麻点”现象;有些厂家的玻璃ITO层会出现高蚀间隔带,ITO层在蚀刻时,更容易出现直线放射型的缺划或电阻偏高带;另一些厂家的玻璃ITO层则会出现微晶沟缝。
一、ITO导电玻璃的分类:
ITO导电玻璃按电阻分,分为高电阻玻璃(电阻在150~500欧姆)、普通玻璃(电阻在60~150欧姆)、低电阻玻璃(电阻小于60欧姆)。高电阻玻璃一般用于静电防护、触控屏幕制作用;普通玻璃一般用于TN类液晶显示器和电子抗干扰;低电阻玻璃一般用于STN液晶显示器和透明线路板。
ITO导电玻璃按尺寸分,有14”x14”、14”x16”、20”x24”等规格;按厚度分,有2.0mm、1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm、0.3mm等规格,厚度在0.5mm以下的主要用于STN液晶显示器产品。
ITO导电玻璃按平整度分,分为抛光玻璃和普通玻璃。
根据基板玻璃表面状态的不同,通常分为以下三种类型:
二、ITO玻璃的基本结构:
ITO膜
sio2 膜
玻璃基板
Si02层:
(1)Si02层的作用:
主要是防止钠钙型基板中的金属离子扩散渗透到ITO层中,影响ITO层的导电能力.
(2)SiO2层的膜厚:
标准
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膜厚一般为250?50埃
(3)SiO2层中的其它成份:
通常为了提高ITO玻璃的透过率,在SiO2中会掺入一定比例的Si3N4 ITO(Indium Tin Oxid)层:
为氧化铟锡的透明导电层,其中I表示In2O3,T表示SnO2,一般Sn(即Tin)的含量约为10%。
随着ITO层厚度的增加,ITO层的厚度逐渐减小.通常面电阻与ITO层膜厚的对应关系如下:
三、ITO玻璃的生产工艺
流程
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主要分为以下三个步骤:
(1)切割倒角;
(2)抛光;
(3)镀膜
注:TN型玻璃不需要抛光。生产工艺流程更简单。 ITO玻璃简要生产工艺流程如下:
原片来料检磨边切割 清洗 检验 验 倒角
SI02抛光 ITO镀清洗 检查 镀膜 膜
入库 包装 检验
(1)玻璃基片切割磨边的工艺流程:
磨边倒切割 检查 入库 清洗
角
磨边类型及规格要求:通常分为C型和R型两种 倒边
C倒边(0.05mm?宽度?0.40mm)
R倒边(0.20mm?宽度?1.00mm,曲率半径?50mm) 倒角(浮法方向2.0mmX5.0mm;其余1.5mmx1.5mm)
W W
R型
C型
,45?角
曲面半径
倒角的形状及公差
(2)抛光工艺流程:
用研磨料将玻璃表面磨平,使玻璃表面平整。对于STN型ITO玻璃是必须经过
的一道生产流程
倒角后原片抛光 包装 检查 入库 清洗
(3)镀膜工艺流程:
镀膜方法:
镀膜的方法有:喷雾法;涂覆法;浸渍法;化学气相沉积法;真空蒸发法;测射法,但目前工业化最有效的方法是磁控测射法。
磁控测射法:
在高真空反应室中充入一定比例的02和Ar的混合气体,在直流高压下,Ar被电离,在电场作用下轰击靶材,使铟和锡以原子和离子形式溅射出来,沉积在基板玻璃表面,同时被氧化,形成氧化铟锡膜。
四、ITO玻璃的
评价
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参数
(1)透过率
在波长为550nm的光波照射下,具有SI02阻挡层玻璃的透过率不小于80%,其主要取决于玻璃材料、ITO厚度和折射率。
透过率定义:
透过玻璃的光通量T2与入射光通量T1之比的百分率
Tt=T2/T1X100%。
(2)方块电阻:如图
d为膜厚,I为电流,L1为膜厚在电流方向上的长度,L2为膜层在垂直电流方向的长度,ρ为导电膜的体电阻率。ρ和d可以认为是不变的定值,当L1=L2时,为正方形的膜层,无论方块大小如何,其电阻率为定值ρ/ d,这就是方块电阻的定义,即R?= ρ/ d R=ρ×L1/(d×L2)
L2
I
d
L1
(3)平整度:
平整度可用h/1表示,意思为在长度为L的范围内,表面最高点与最低点的差值为h。
h 玻璃微观表面
L
ITO玻璃基板平整度参数包括:
1、玻璃表面粗糙度; 2、基板表面波纹度; 3、基板翘曲度;
4、基板垂直度; 5、ITO膜表面粗糙度; 6、ITO玻璃基板、膜厚均匀度。 基板表面波纹度; 指基板玻璃表面平整度.通常要求基板表面波纹度如下:
基板翘曲度:用h/L表示(如图) 即翘曲的高度与翘起边的长度之比
h
L
其中要求如下:
—— 厚度?0.7mm的基片玻璃, 翘曲度(h/L)?0.1%。
?? 厚度?0.55mm的基片玻璃,翘曲度(h/L)?0.15%。
—— 不允许有S形翘曲
基板垂直度:用a/L表示(如图)
用来描述玻璃基板四条边互相垂直的程度,
L
通常a/L?0.1% a
长度、宽度、厚度及允差:(?0.20)
(4)ITO层光学、电学、蚀刻性能
(蚀刻液:60?2?,37%HCL:H2O:67%HNO3=50:50:3):见下表
(5)ITO镀膜层的化学稳定性:
a) 耐碱性
镀层在温度为60?2?, 浓度为10%的氢氧化钠(分析纯)溶液中浸泡5分钟, ITO膜的方电阻与浸泡前的方电阻相比不得超过110%。
b) 耐酸性
在25?2?, 6%盐酸(分析纯)溶液中浸泡2分钟, ITO膜的方电阻与浸泡前的方电阻相比不得超过110%。
c) 耐溶剂性能
将镀膜玻璃放入丙酮(分析纯)、无水乙醇(分析纯) 中浸泡5分钟后,ITO膜的方电阻与浸泡前的方电阻相比不得超过110%。
d)热稳定性:
在空气中经30分钟300?5?(触摸屏用ITO玻璃是在200?5?)高温后,ITO膜的方阻的变化率小于300%
e)附着力:
用3M胶带粘在玻璃表面迅速撕开,ITO层无明显开裂现象
f)摩擦力
在1KG条件下用橡片摩擦ITO层表面1000次,无明显开裂现象., 外观质量: 裂纹:不允许。
粘附物:包括尘粒、玻璃碎等凸起物,TN型ITO导电玻璃镀膜面不允许有不可去除的高度超过0.1mm的粘附物;STN型ITO导电玻璃镀膜面不允许有不可去除的高度超过0.05mm的粘附物。
沾污:不可有不溶于水或一般清洗剂无法除去的沾污。
崩边:长X宽?2.0mmx1.0mm;深度不超过玻璃基片厚度的50%;总长度?总边长的5%。
划痕:见下表
玻璃体点状缺陷:
包括气泡、夹杂物、表面凹坑、异色点等。点状缺陷的直径定义为:d=(缺陷长+缺陷宽)/2。见下表
玻璃体线状缺陷
(宽度W):包括玻筋、光学变形见下表
膜层点状缺陷:
SIO2阻挡层和ITO导电层的点状缺陷包括针孔、空洞、颗粒等,点状缺陷的直径定义为:d=(缺陷长+缺陷宽)/2。见下表
五、通常ITO玻璃选用原则:
模数在240以上的产品,一般可选用供货商B级品玻璃; 模数在40模以上,240模以下的产品,一般选用普通A级品玻璃; 模数在40模以下的产品,STN产品,一般选用低电阻抛光玻璃。 COG产品,一般选用15欧姆抛光玻璃。
通常ITO玻璃厚度的选用原则:
常见ITO玻璃异常对LCD产品的影响:
六、ITO导电玻璃的使用方法:
任何时候都不容许叠放;
除规定外,一般要求竖向放置;平放操作时,尽量保持ITO面朝下;厚度在0.55mm以下的玻璃只能竖向放置;
取放时只能接触四边,不能接触导电玻璃ITO表面;
轻拿轻放,不能与其它治具和机器碰撞;
如果要长时间存放,一定要注意防潮,以免影响玻璃的电阻和透过率; 对于大面积和长条形玻璃,在设计排版时要考虑玻璃基片的浮法方向。 七、ITO导电玻璃的贮存及搬运方法:
1、由于ITO具有很强的吸水性,所以会吸收空气中的水份和二氧化碳并产生化学反应而变质,俗称“霉变”,因此在存放时要防潮。ITO玻璃连同包装应存放在干燥、阴凉、清洁的环境中,温度5~3O度,湿度不大于70%RH为宜;贮放时
玻璃保持竖向放置,玻璃间堆放不可超过二层,木箱装ITO导电玻璃货物堆放不可超过五层。纸箱装货ITO导电玻璃货物,原则上不能堆放。 2、ITO玻璃的贮存期不应超过半年,包装打开后应尽快用完,如不能尽快用完,应重新密封;
3、拿取玻璃时应使用无尘手套,应用双手“夹持”玻璃的两边,严禁裸手接触玻璃表面;
4、严禁一支手拿两片以上的玻璃
5、在拿取玻璃时应轻拿轻放,保持玻璃的垂直放置,严禁水平叠放; 6、严禁玻璃间的直接接触
附:工厂ITO玻璃参考选用原则:
ITO导电膜的主要参数有:表面电阻、表面电阻的均匀性、透光率、热稳定性、加热收缩率、加热卷曲等。其中光透过率主要与ITO膜所用的基底材料和ITO膜的表面电阻有关。在基底材料相同的情况下,ITO膜的表面电阻越小,ITO膜层的厚度越大,光透过率相应的会有一定程度的减小。
以下是两种不同的ITO导电膜的参数:
高阻抗ITO导电膜(PET-ITO)
高阻抗ITO导电薄膜PET-ITO主要应用于移动通讯领域的触摸屏生产。
产品参数:
面电阻:300,500 Ω/? 面电阻均匀性:MD??3%,TD??6% ITO薄膜厚度:0.188?10% 线性度(MD):?1.5% 全光线透过率:?86% 表面硬度(铅笔硬
度):?3H 热稳定性:(R-R0)/R: ?20% 热收缩率:MD?1.0%,TD?0.8% 加热卷曲:?10mm
低阻抗柔性ITO导电膜(PET-ITO)
适用于柔性电致变色器件、柔性薄膜太阳能电池、柔性EL发光器件的制备和生产。
产品参数:
薄膜厚度:0.175?10 mm 雾度:<2% 宽度:406/360?2 mm 粘附:100/100 卷曲:?10 mm 透过率:? 80% 表面电阻:90?15 Ω/? 面电阻均匀性:<7% 热收缩:MD?1.3,TD?1.0 热稳定性: 高温:80oC,120hr ?1.3 低温:-40oC,120hr ?1.3 热循环:-30oC—80oC ?1.3 热/湿度: 60oC, 90% RH,120hr ?1.3