ITO镀膜玻璃培训资料

ITO镀膜玻璃培训TCO简介ITO玻璃简介ITO玻璃的基本参数ITO玻璃的生产流程ITO玻璃的标识内容提要第一讲TCO简介透明导电氧化物，是通过物理或者化学方法制作的导电氧化物薄膜。主要包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。导电原理：在导电能力很弱的本征半导体中掺入微量的其他元素，其导电性发生显著变化。这些微量元素被称为杂质，掺杂后的半导体称为杂质半导体。TCO—TransparentConductiveOxide第一讲TCO简介高的透过率——在可见光范围内T80%高的电导率——体电阻率R10-3Ω·cmTCO的基本要求第一讲TCO简介●透明●导电●易酸刻蚀●耐碱腐蚀常见的TCO薄膜①应用范围液晶显示、触摸屏、电子纸、有机发光二极管、太阳能电池、抗静电膜、EMI屏蔽膜、光学镀膜、红外反射膜等。ITO—氧化铟锡（IndiumTinOxide）缺点——铟在地壳中含量少：0.049ppm（百万分之一）全球预估铟储量仅5万吨，其中可开采的占50%。中国是主要产出国，保有储量为13014吨。第一讲TCO简介美国矿产局有关不同元素的世界用量及产量的数据元素世界产量(吨/年)世界用量(吨/年)剩余产量(吨/年)Ag15,00013,5001,500Bi8,0004,0004,000Cu10,200,0008,000,0002,200,000In20080to100100Sb122,30078,20044,100Sn241,000160,00081,000Zn7,600,0006,900,000700,000元素相对价格铅(Pb)1锑(Sb)2.2铋(Bi)7.1铜(Cu)2.5铟(In)194银(Ag)212锡(Sn)6.4锌(Zn)1.3第一讲TCO简介AZO—氧化锌铝（Aluminumzincoxide）常见的TCO薄膜②●透明●导电●易酸、碱刻蚀应用范围液晶显示、触摸屏、太阳能电池、抗静电膜、光学镀膜等。AZO在氢等离子体中的稳定性要优于ITO，导电性比ITO略差，红光透过率比ITO好。AZO为中性氧化物，不耐酸碱，限制了使用范围。第一讲TCO简介FTO—掺氟二氧化锡（SnO2：F）常见的TCO薄膜③生产方式：化学气相沉积(APCVD)和磁控溅射，但目前磁控溅射法还处于研究之中。膜层稳定性好，耐酸碱性能突出，透光性能和导电性能相对较差。这几年已经有很大的进步。●透明●导电●耐酸碱应用范围液晶显示、光催化、太阳能电池、抗静电膜、电致变色等。第一讲TCO简介AGC/NSG的FTO玻璃性能对比010203040506070809010030040050060070080090010001100NSGAGC#REF!第一讲TCO简介CdO—氧化镉，有中等毒性，有致癌可能性。GZO—氧化锌镓，与AZO类似。ATO—氧化锡锑，导电性是ITO的1/6左右。常见的TCO薄膜其他的TCO薄膜还有：第一讲TCO简介其他的透明导电薄膜金属薄膜—薄的金属层（10nm以内）大多数是透明导电薄膜，但附着力差，膜层反射和吸收大，透过率较低。石墨烯—制备成本很高，价格达到每克5000元，是黄金的十几倍。宁波墨西科技有限公司刘兆平博士在2010年研发出了石墨烯产业化制备技术，将石墨烯的制造成本从每克5000元降至每克3元，2011年已开始建中试线试产。石墨烯在很多方面优于ITO。(碳纳米管）第一讲TCO简介第二讲ITO玻璃简介第二讲ITO玻璃简介ITO是一种无色透明物质，具有良好的导电性，耐碱且易被酸刻蚀。普遍应用于LCD、TP、CF、OLED、TFT等产品。普通ITO玻璃由三部分构成：ITO层，SiO2层，玻璃基板。ITO层SIO2层玻璃基板LCD用ITO玻璃①玻璃基板常规产品厚度：1.1mm，0.7mm，0.6mm，0.55mm，0.5mm0.4mm，0.3mm常规产品尺寸：14”*14”，14”*16”，14”*17300*320mm，300*350mm，300*360mm370*400，370*470，400*500基板分类碱玻璃—钠钙玻璃，用于TN及STNLCD。板硝子NSG，旭硝子Asahi，中央硝子CentralGlass，硼硅玻璃—德国肖特Schott铝硅玻璃—无碱硅酸铝玻璃，主要用于TFT-LCD。美国康宁Corning第二讲ITO玻璃简介识别角①识别浮法方向：5mm的尺寸方向与浮法方向平行。②识别膜面：将2*5mm的识别角放在左上方，正对观察者为ITO镀膜面。③通常膜面是玻璃的锡面浮法方向识别角2*5mm相同角1.5*1.5mm第二讲ITO玻璃简介②ITO玻璃的分类按基板类型分TNSTNSSTN按电阻高低分高阻低阻触摸屏TN—原片只切割磨边不抛光STN—普通等级型抛光原片SSTN—特殊等级型抛光原片高阻—面电阻大于30Ω/口低阻—面电阻≤30Ω/口触摸屏—400Ω/口第二讲ITO玻璃简介TN-LCDTN=TwistNematic扭曲向列型扭曲角为90°TN-LCD特点结构简单、技术难度相对低成本低3-290°第二讲ITO玻璃简介STN-LCDSTN=SuperTwistNematic超扭曲向列型扭曲角为180°~270°STN-LCD特点扭曲角度的增加，使下列性能得到改善：显示对比度提高显示容量增加视角变宽对电阻相当敏感，基片需要抛光高容量显示要求ITO的电阻低，膜要厚3-3180°~270°黄绿模式、蓝模式、灰模式第二讲ITO玻璃简介TFT-LCDTFT=ThinFilmTransistor薄膜晶体管每一个点阵都由薄膜晶体管来控制TFT-LCD特点TFT的引入使产品的显示容量显著提高：可以在VGA、XVGA等模式下工作用于笔记本电脑的显示屏需要在玻璃基片上制作数量庞大的TFT多次镀膜和多次光刻生产工序很多，必须极严格控制质量3-4第二讲ITO玻璃简介第三讲ITO玻璃及基本参数第三讲ITO玻璃的基本参数①尺寸及尺寸公差规格长宽厚度垂直度1.1mm±0.2mm±0.05mm≤0.10%0.7mm±0.2mm±0.05mm≤0.10%0.55mm±0.2mm±0.05mm≤0.10%0.50mm±0.2mm±0.05mm≤0.10%0.4mm±0.2mm±0.05mm≤0.10%DL百分表垂直度=D/L*100%取L=300mm为宜。②平整度Rt玻璃厚度特殊抛光（SSTN）(Å/20mm)普通抛光（STN）(Å/20mm)非抛光(TN)(Å/20mm)1.1mmRt≤400Rt≤500Rt≤15000.7mmRt≤600Rt≤800Rt≤20000.5/0.55mmRt≤800Rt≤1000Rt≤25000.4mmRt≤1000Rt≤1200Rt≤3000——单位长度上不平度的算术偏差的极值。此参数描述抛光玻璃的问题：以线概面。（长程表面形貌仪）用光检法快捷，准确。第三讲ITO玻璃的基本参数30°平行光源玻璃输送线反光挡板H投影仪结构示意图1000平整度Rt的光检法玻璃的布儒斯特角1n2n3.56bi第三讲ITO玻璃的基本参数半波损失③翘曲度WarpLhITO膜面向上计算方法：Warp=h/L*100%玻璃厚度（mm）1.10.70.5/0.550.4翘曲度（%）≤0.10%≤0.12%≤0.15%≤0.20%玻璃镀膜后不允许有S形变形。第三讲ITO玻璃的基本参数日光灯点板箱磨砂玻璃平板待检玻璃参考圆点翘曲度Warp的检查方法第三讲ITO玻璃的基本参数点板箱④有效面积第三讲ITO玻璃的基本参数距边缘5mm以内的区域。国家标准中规定的是距边缘3mm以内的区域。（国内几大主要LCD厂家如天马、信利的接收标准都是5mm）TN检查STN检查玻筋气泡检查⑤表观质量第三讲ITO玻璃的基本参数低阻STN微划伤检查TN检查编号检查项目可接收质量水平（AQL）1几何尺寸/翘曲度/垂直度AQL1.0%S32平整度N=5,R=13表观质量A类缺陷Ac=0/Re=1B类缺陷AQL1.0%S34透过率N=5,R=15ITO膜厚N=5,R=16面电阻AQL1.0%S37导电层刻蚀性能N=5,R=18膜层稳定性N=5,R=1表观质量检查项目第三讲ITO玻璃的基本参数表观质量缺陷类别第三讲ITO玻璃的基本参数1磨边2倒角3边直线度4玻筋气泡5表面凹坑、杂质点6划伤7膜层8污染缺陷等级分类A类缺陷▼膜层下玻璃发霉▼大面积掉膜▼玻璃存在S形变形B类缺陷表观质量项目表观质量缺陷的细分研究第三讲ITO玻璃的基本参数来料清洗接触材料操作镀膜环境检查贮存客户使用污染锡斑锡印发霉纸印油渍胶印轮印辊印手印表观质量缺陷举例第三讲ITO玻璃的基本参数铟污染发霉5污染用清洗机可以清洗干净或可用酒精擦拭干净，不计;清洗机清洗不净或酒精擦拭不掉：不允许6膜层针孔d=(L+W)/2d≤0.03mm不计0.03d≤0.10mm最多2个/片d0.10mm不允许表观质量要求说明第三讲ITO玻璃的基本参数30um针孔，接近在线目测的极限。因此ITO的产品质量需要制程和设备来保证。部分生产厂家设置在线检测设备来控制（抽检）。ITO质量对LCD质量的影响1.玻璃表面划伤、针孔电极开路2.产品表面存在难以洗净的污迹光刻胶涂不匀，电极开路3.面电阻过大施加于液晶层的有效电压降低4.膜厚不匀酸刻控制难度变大5.玻璃平整度不良出现彩虹ITO质量LCD质量6.没镀SiO2膜字肥、扩散、鬼影7.玻璃垂直度不良柯式印刷PI、丝印与合盒对位困难2-9第三讲ITO玻璃的基本参数⑥SiO2层第三讲ITO玻璃的基本参数厚度≥200ASiO2层的作用●阻挡Na+离子的析出●有减缓LCD制程中碱对玻璃的腐蚀作用可能产生的问题※LCD线路扩散※鬼影⑦ITO层面电阻/膜厚/透过率第三讲ITO玻璃的基本参数产品型号ITO膜厚透过率(T%)面电阻(Ω/口)膜层反射色酸刻时间—150180A±30A≥88%100—150/≤30秒—100220A±30A≥87%70—90/≤30秒—80250A±50A≥87%60—80/≤40秒—60300A±50A≥85%40—60/≤60秒—50350A±50A≥84%37—50/≤60秒—45400A±50A≥83%35—45/≤60秒—40450A±50A≥82%30—40/≤60秒—30700A±75A≥81%20—30/≤80秒—25750A±100A≥81%20—25白色≤100秒—20800A±100A≥81%15—20亮白色≤100秒—171000A±100A≥82%12—16黄色≤120秒—151150A±100A≥83%11—15深黄色≤120秒—101800A±100A≥87%7—10蓝色≤200秒—72000A±150A≥82%6—7青绿色≤250秒—52800A±200A≥85%4—5紫色≤300秒ITO厚膜产品颜色示意图颜色：淡黄色黄色浅红色红色紫红色紫色兰紫色蓝色青色绿色黄色紫蓝色红紫色膜厚（A）：900110012501300140015001650185020002200250030003500面电阻（ohm):20171512109.5987.57654.5透光率（%）：80828687888887858078828583面电阻透光率膜厚(A)膜厚/电阻/透光率对应关系图透光率面电阻(ohm/口)90015002200300028004.59100第三讲ITO玻璃的基本参数2500d为膜厚，I为电流，L1、L2为膜层长度，ρ为导电膜的体电阻率。通常ρ和d为定值。当L1=L2时为正方形。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/dL2L1dI体电阻（线电阻）R=ρ×L1/(d×L2)ITO玻璃的电阻率计算第三讲ITO玻璃的基本参数如何用万用表测面电阻L2电阻R2L1电阻R1dI第三讲ITO玻璃的基本参数R□=ρ/d已知：因为R=ρ*L/S截面积R1=ρ*L1/S截面积=ρ*L1/d*L2ρ/d=R1*L2/L1①R2=ρ*L2/S截面积=ρ*L2/d*L1ρ/d=R2*L1