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ITO导电玻璃基础知识

2008年10月25日 16:00 次阅读
ITO导电玻璃基础知识

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。

ITO导电层的特性

ITO膜层的主要成份是氧化铟锡。在厚度只有几千埃的情况下,氧化铟透过率高,氧化锡导电能力强,液晶显示器所用的ITO玻璃正是一种具有高透过率的导电玻璃。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层在活性正价离子溶液中易产生离子置换反应,形成其它导电和透过率不佳的反应物质,所以在加工过程中,尽量避免长时间放在活性正价离子溶液中。

ITO层由很多细小的晶粒组成,晶粒在加温过程中会裂变变小,从而增加更多晶界,电子突破晶界时会损耗一定的能量,所以ITO导电玻璃的ITO层在600度以下会随着温度的升高,电阻也增大。

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奥姆)、普通玻璃(电阻在60~150奥姆)、低电阻玻璃(电阻小于60奥姆)。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2.0mm1.1mm0.7mm0.55mm0.4mm0.3mm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。

影响ITO玻璃性能的主要参数:

长度、宽度、厚度及允差(±0.20)

垂直度(≤0.10%)

翘曲度(厚度0.7mm以上≤0.10%,厚度0.55mm以下≤0.15%)

微观波纹度

 

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

SIO2阻挡层厚度(350埃±50埃,550nm透过率≥90%)

ITO层光学、电学、蚀刻性能(蚀刻液:600C 37%HCL:H267%HNO3=50:50:3):见表1-1。

表1-1

 

化学稳定性:

耐碱为浸入600C、浓度为10%氢氧化钠溶液中5分钟后,ITO层方块电阻变化值不超过10%。

耐酸为浸入250C、浓度为6%盐酸溶液中5分钟后,ITO层方块电阻变化值不超过10%。

耐溶剂为在250C、丙酮、无水乙醇或100份去离子水加3分EC101配制成的清洗液中5分钟后,ITO层方块电阻变化值不超过10%。

附着力:在胶带贴附在膜层表面并迅速撕下,膜层无损伤;或连撕三次后,ITO层方块电阻变化值不超过10%。

热稳定性:在3000C的空气中,加热30分钟后,ITO导电膜方块电阻值应不大于原方块电阻的300%。

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:见表1-2。表1-2

玻璃体线状缺陷(宽度W):包括玻筋、光学变形见表1-4。表1-4

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。见表1-5。表1-5

ITO导电玻璃的工厂自适应测试方法及判定标准:

尺寸:

A、测试方法:用直尺和游标卡尺测量待测玻璃原片的长度、宽度、厚度。

B、判定标准:测量结果在供货商所提供的参数范围之内为合格。

面电阻:

A、测试方法:把待测试玻璃整个区域做为测试区域,然后测试区域分成九等份后再用四探针测试仪分别测试各区域的面电阻。

B、判定标准:根据测试结果计算出电阻平均值及电阻资料分散值,结果在要求范围内既是合格。

ITO层温度性能

A、测试方法:把待测玻璃原片在3000C的空气中,加热30分钟,测试其加温前后的同一点面电阻阻值。

B、判定标准:ITO导电膜方块电阻值应不大于原方块电阻的300%为合格。

蚀刻性能:

A、测试方法:把待测玻璃原片放入生产线所用的蚀刻液中测试其蚀刻完全的时间。

B、判定标准:蚀刻完全的时间值小于生产工艺所设定时间的一半值为合格。

或按表1-1蚀刻性能指针检测。

ITO层耐碱性能

A、测试方法:把待测玻璃原片放在600C、浓度为10%氢氧化钠溶液中5分钟后,测试其浸泡前后的同一点面电阻阻值。

B、判定标准:ITO层方块电阻变化值不超过10%为合格。

光电性能与可靠性:

A、测试方法:把待测玻璃与现生产用玻璃按现生产工艺参数,选择一型号制作成成品并测试其光电与可靠性性能;

B、判定标准:光电性能与可靠性测试结果与现生产用玻璃结果相当,并在测试产品型号要求范围之内。

ITO导电玻璃的选用规则

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奥姆抛光玻璃。附:工厂ITO玻璃参考选用原则:

6、ITO导电玻璃的使用方法

l          任何时候都不容许迭放;

l          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;

l          取放时只能接触四边,不能接触导电玻璃ITO表面;

l          轻拿轻放,不能与其它治具和机器碰撞;

l          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;

l          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。

7、ITO导电玻璃的贮存及搬运方法:

ITO导电玻璃的贮存方法:

ITO导电玻璃应贮存在室温条件下,湿度在65%以下干燥保存;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。

ITO导电玻璃搬运方法:

易碎品,小心轻放,保持搬运过程中的稳定性,搬运时层高不得超过三层。

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