导电膜氧化铟锡ITO.doc

氧化铟锡氧化铟锡 (ITO，或者掺锡氧化铟)是一种铟（III族）氧化物 (In2O3) and 锡（IV族）氧化物 (SnO2)的混合物，通常质量比为90% In2O3，10% SnO2。它在薄膜状时，为透明无色。在块状态时，它呈黄偏灰色。 氧化铟锡主要的特性是其电学传导和光学透明的组合。然而，薄膜沉积中需要作出妥协，因为高浓度电荷载流子将会增加材料的电导率，但会降低它的透明度。 氧化铟锡薄膜最通常是用电子束蒸发、物理气相沉积、或者一些溅射沉积技术的方法沉积到表面。 因为铟的价格高昂和供应受限、ITO层的脆弱和柔韧性的缺乏、以及昂贵的层沉积要求真空，其它取代物正被设法寻找。碳纳米管导电镀膜是一种有前景的替代品。这类镀膜正在被Eikos发展成为廉价、力学上更为健壮的ITO替代品。PEDOT和PEDOT:PSS已经被爱克发和H.C. Starck制造出来.PEDOT:PSS层已经进入应用阶段（但它也有当暴露与紫外辐射下时它会降解以及一些其他的缺点）。别的可能性包括诸如铝-参杂的锌氧化物。 使用 ITO主要用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸等应用、有机发光二极管、以及太阳能电池、和抗静电镀膜还有EMI屏蔽的透明传导镀膜。 ITO也被用于各种光学镀膜，最值得注意的有建筑学中红外线-反射镀膜(热镜)、汽车、还有钠蒸汽灯玻璃等。别的应用包括气体传感器、抗反射膜、和用于VCSEL激光器的布拉格反射器。 ITO薄膜应力规可以在高于1400 C及严酷的环境中是用，例如气体涡轮、喷气引擎、还有火箭引擎在化学上，ITO 是Indium Tin Oxides的缩写。 作为纳米铟锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射，紫外线及远红外线。因此，喷涂在玻璃，塑料及电子显示屏上后，在增强导电性和透明性的同时切断对人体有害的电子辐射及紫外、红外。 ITO 是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指标:电阻率和透光率. 在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3(ITO)膜的透过率最高和导电性能最好,而且容易在酸液中蚀刻出细微的图形.其中透光率达90%以上,ITO中其透光率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例来控制,通常Sn2O3:In2O3=1:9. 多用于触控面板、触摸屏、冷光片等。透明导电膜屏蔽玻璃的导电膜层材料主要为ITO（铟锡氧化物半导体）膜、金属镀膜等，是通过真空磁控溅射镀膜工艺生产的，其特点是在150KHz1GHz范围内有适宜的屏蔽效能，透光性较普通网栅材料屏蔽玻璃好很对，电阻率介于10- 310- 4 cm 之间,透光率可达到85%以上。液晶显示器现已成为技术密集，资金密集型高新技术产业，透明导电玻璃则是LCD的三大主要材料之一。液晶显示器之所以能显示特定的图形，就是利用导电玻璃上的透明导电电膜，经蚀刻制成特定形状的电极，上下导电玻璃制成液晶盒后，在这些电极上加适当电压信号，使具有偶极矩的液晶分子在电场作用下特定的方面排列，仅而显示出与电极波长相对应的图形。 在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3（ITO）膜的透过率最高和导电性能最好，而且容易在酸液中蚀刻出微细的图形。其透过率已达90%以上，ITO中其透过率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例来控制，通常SnO2：In2O3=1：9。 ITO是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡，ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，通常有两回事个主要的性能指针：电阻率和光透过率。 目前ITO膜层之电阻率一般在5*10-4左右，最好可达5*10-5，已接近金属的电阻率，在实际应用时，常以方块电阻来表征ITO的导电性能，其透过率则可达90%以上，ITO膜之透过率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例控制，增加氧化锢比例则可提高ITO之透过率，通常Sn2O3： In2O3=1：9，因为氧化锡之厚度超过200时，通常透明度已不够好-虽然导电性能很好。 如用是电流平行流经ITO脱层的情形，其中d为膜厚，I为电流，L1为在电流方向上膜厚层长度，L2为在垂直于电流方向上的膜层长主，当电流流过方形导电膜时，该层电阻R=PL1/dL2式中P为导电膜之电阻率，对于给定膜层，P和d可视为定值，P/d，当L1=L2时，怒火正方形膜层，无论方块大小如何，其电阻均为定值P/d，此即方块电阻定义： R=P/d，式中R单位为：奥姆/（/），由此可所出方块电阻与IOT膜层电阻率P和ITO膜厚d有关且ITO膜阻值越低，膜厚越大。 目前在高档STN液晶显示屏中所用ITO玻璃，其R可达10/左右，膜厚为100-200um，而一般低档TN产品的ITO玻璃R为100-300/，膜厚为20-30um。 在进行LCD走线设计时，由ITO阻计算方式，可知影响ITO阻值有如下因素：1、ITO玻璃之方块电阻 要确保走线电阻小，应酬让ITO玻璃方块电阻小，因为R=P/d，则必须选P小，d适当大些的材料。2、L1/L2 L1/L2即走线在平行电流方向与垂直电流方向上的长度比，在R一定时，要保证走线电阻值小，就要让L1/L2小，当L1一定时，只有增大L2，也说法是在设计时，走线应尽可能加宽;而当L2一定时，L1就要小，即走线宽度一定时，细线应尽可能短。3、ITO阻值影响 在LCD显示屏设计当中，不仅要考虑走线布对ITO阻值的影响，还要考虑生产工艺对ITO阻值的影响，以便选择适当方块电阻的ITO玻璃，以便设计到制作的全面控制，生产高对比的LCD产品，这时高占空比及COG产品无为重要，如ITO膜厚的均匀性，因为ITO的耙材及工艺的为稳定，会使同样长度与宽度的ITO阻值发生变化，如目标值为10时，其R范围在8-12之间，所以在生产中要使用ITO膜厚均匀的导电玻璃，以减少电阻的变化，其次为ITO玻璃的耐高温时性，酸碱性，因为通常LCD生产工艺中要使用高温烘烤及各种酸碱液的浸泡，而一般在300C *30min的环境中，会使R增大2-3倍，而在10wt%NaOH*5min及6wt%HCL*2min（60C）下也会增到1。1倍左右，由此可知，在生产工艺中不宜采用高温生产及酸碱的长时清洗，若无法避免，则应尽量在低温下进行