课件薄膜知识讲座

1、ITO薄膜知识讲座薄膜知识讲座王建强 2007年10月19日主要内容1.透明导电膜 2.1ITO膜发展历史 2.2ITO膜导电机理 2.3ITO膜特性2.ITO薄摸 2.4ITO膜应用 2.5ITO膜镀膜设备 2.6ITO镀膜工艺 2.7ITO膜发展前景3.ITO产能提升4.ITO品质问题 1.1透明导电膜的种类1)金属薄膜Au、Ag、Cu 约100埃 低电阻、低透过率.2)半导体氧化物 ITO、In2O3、SnO2、ZnO 高电阻(与金属膜相比较),高透过率1.2透明导电膜的用途1)FPD用的透明电极 LCD(TN、STN、TFT、CF),OLED、PDP、FED2)Touch panel

2、3)太阳电池4)AR、屏蔽1954年，G.Rupprecht首次发现了一种掺杂的In2O3透明导电膜；1968年，Philips公司发现了电阻率为210-4 cm的ITO导电膜，此时的ITO导电玻璃还处于研究的萌芽状态;20世纪70年代，ITO导电玻璃开始应用于液晶显示（LCD）行业，实现了产业化生产，ITO导电玻璃进入快速增长的阶段;20世纪80年代，ITO导电玻璃主要应用于电子表、计算器等TN-LCD；20世纪90年代，ITO导电玻璃开始应用于STN-LCD，包括手机、笔记本电脑、PDP;进入21世纪以来，随着彩屏手机的兴起，ITO导电玻璃除应用于TN-LCD、STN-LCD以外，开始应用

3、于CSTN-LCD、OLED等诸多类别的产品领域。 l1.低电阻率(7*10-5)l2.高可见光透射率(90%)l3.红外高反射比l4.良好的化学稳定性l5.高的机械强度l6.玻璃基体结合牢固、抗擦伤基板玻璃基板玻璃基板玻璃基板玻璃偏光片彩色滤光片定向层液晶偏光片背光源ITO阴极CF 基板旋转方向SiO2阴极RV3MTR3FV3TMR3MV3TMR2MV2RV2MTR2FV2TMR1MV1RV1MTR1FV1RV4MTR4 磁控溅射镀磁控溅射镀ITO膜原理图膜原理图（）+真空泵约0.4Pa工作气体Ar+离子InSnO原子电子NNS基板玻璃ITO产品的膜层结构、功能及其相应靶材产品的膜层结构、功

4、能及其相应靶材基片玻璃 0.41.1mmSiO2阻挡层 50150nmITO导电层 200nmITO靶材SiO2靶材 平板显示器（FPD）对基片的基本要求透明：不透明的基板上如何把显示信息传输出来？导电：离开了电我们还能做什么事情呢？ ITO薄膜的面电阻(R)、膜厚(d) 和电阻率(p)三者的关系是: p= R *d ; P=m*/ne2 电阻率(p)是ITO薄膜制备工艺的关键,电阻率(p)也是衡量ITO薄膜性能的一项重要指标. n 、分别表示载流子浓度和载流子迁移率.当n 、越大,薄膜的电阻率越小,反之亦然.而载流子浓度(n)可以通过调节ITO薄膜材料的锡含量和氧含量有关.为了得到较高的载流

5、子浓度(n)而载流子迁移率（）则与ITO薄膜的结晶状态、晶体结构和薄膜的缺陷密度有关，为了得到较高的载流子迁移率（）可以合理的调节薄膜沉积时的沉积温度、溅射电压和成膜的条件等因素。 2.6.4 镀膜生产工艺控制镀膜生产工艺控制 控制项目控制项目 影响因素影响因素基板温度：基板温度： 膜层结晶态、微观形貌、载流子浓度、霍耳膜层结晶态、微观形貌、载流子浓度、霍耳迁移率、迁移率、折射率折射率氧流量：氧流量： 载流子浓度、霍耳迁移率、膜层结晶态、微载流子浓度、霍耳迁移率、膜层结晶态、微观形貌观形貌溅射功率：溅射功率： 膜层厚度、膜层结晶态膜层厚度、膜层结晶态基板车走速：基板车走速： 膜层厚度膜层厚度靶

6、材表面状态：靶材表面状态： 溅射速率、打弧、黑化（溅射速率、打弧、黑化（Nodule）、）、Particle背景真空度：背景真空度： 杂质原子杂质原子载流子浓度、霍耳迁移率载流子浓度、霍耳迁移率基板清洗质量：基板清洗质量： 膜层附着力膜层附着力胶印、脱膜胶印、脱膜灰尘控制：灰尘控制： 针孔针孔1. 玻璃表面划伤、导电膜划伤、针眼玻璃表面划伤、导电膜划伤、针眼 电极开路电极开路2. 产品表面存在难以洗净的污迹产品表面存在难以洗净的污迹 光刻胶涂不匀，电极开路光刻胶涂不匀，电极开路3. 面电阻过大面电阻过大 施加于液晶层的有效电压降低施加于液晶层的有效电压降低4. 膜厚不匀或膜的理化性能不匀膜厚不

7、匀或膜的理化性能不匀 酸刻时间控制难度变大、识别困难酸刻时间控制难度变大、识别困难5. 玻璃平整度不良玻璃平整度不良 盒厚均匀性下降，盒厚均匀性下降，STN可能出现彩虹可能出现彩虹ITO缺陷缺陷LCD质量质量6. 没镀没镀SiO2膜膜 Na+离子溶解到液晶里，增大功耗、出现字肥离子溶解到液晶里，增大功耗、出现字肥7. 玻璃垂直度不良玻璃垂直度不良 曝光、柯式印刷曝光、柯式印刷PI、丝印的对位困难、丝印的对位困难 2.6.5产品缺陷及其对下游工序产品缺陷及其对下游工序/产品的影响产品的影响 1.我国是铟锡资源大国,然而我国金属铟主要供外销,对其高技术产品的深加工尚不及美国、欧洲和日本.为使铟资源

8、增值,合理利用锡资源的重要途径是开发高质量ITO靶材或ITO薄膜,这样不仅可改善国内靠进口的局面,还可向世界市场提供ITO材料,形成自己的支柱产业. 3.近年来AZO膜的研究受到越来越广泛的重视,因其资源丰富、价格便宜、无毒、进一步研究的空间很大,在某些方面可以成为ITO薄膜的替代,从而解决铟资源短缺的困扰.的放气工艺，每锅时间可节省10min.-505101520253035608010012014016018020022021TemperatureTime/min1.节拍提升2.框架更改3.检修时间缩短4.抽气时间缩短月份1234567 78 89 9产量CFBatch coater426

9、283949947586416034528846167468034680348896488964962949629In line1254690711973031187863614877266632666329615296152378223782月总产量/片551744857067316727905392461044734667346678511785117341173411ITO废品率/%0.070.10.0690.090.10.0380.0340.0340.0560.0560.10.1Al膜63864232694103728348202642026437915379153688336883SiO223