ITO镀膜玻璃的介绍

1、ITO镀膜玻璃培训vTCO简介vITO玻璃简介vITO玻璃的基本参数vITO玻璃的生产流程vITO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 Transparent Conductive Oxide 第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 v高的透过率在可见光范围内T80%v高的电导率体电阻率R 10-3 cmTCOTCO的基本要求

2、的基本要求第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 透明 导电 易酸刻蚀 耐碱腐蚀常见的TCO薄膜 应用范围应用范围液晶显示、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（Indium Tin Oxide）缺点铟在地壳中含量少：0.049 ppm （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。第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 美国矿产局有关不同元素的世界用量及产量的数据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)

3、Ag15,00013,5001,500Bi8,0004,0004,000Cu10,200,0008,000,0002,200,000In20080 to 100100Sb122,30078,20044,100Sn241,000160,00081,000Zn7,600,0006,900,000700,000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第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 vAZO氧化锌铝（Aluminum zinc oxide）常见的TCO薄膜 透明 导电 易酸、碱刻蚀应用范围应用范围

4、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。第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 vFTO掺氟二氧化锡 （SnO2：F ）常见的TCO薄膜 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。第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 AGC/NSG的FTO玻璃

5、性能对比第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 vCdO 氧化镉，有中等毒性，有致癌可能性。vGZO 氧化锌镓，与AZO类似。vATO 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：第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 其他的透明导电薄膜v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。v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

6、烯在很多方面优于ITO。(碳纳米管碳纳米管）第一讲第一讲 TCO TCO 简介简介 第二讲 ITO玻璃简介第二讲第二讲 ITOITO玻璃简介玻璃简介 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LCDLCD用用ITOITO玻璃玻璃 玻璃基板常规产品厚度：1.1mm，0.7mm，0.6mm，0.55mm， 0.5mm 0.4mm，0.3mm常规产品尺寸：14”*14”，14”*16”，14”*17 300*320mm，300*350mm，3

7、00*360mm 370*400，370*470，400*500 基板分类基板分类碱 玻 璃 钠钙玻璃，用于TN及STN LCD。板硝子NSG，旭硝子Asahi， 中央硝子Central Glass，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第二讲第二讲 ITOITO玻璃简介玻璃简介 识别角 识别浮法方向：5mm的尺 寸方向与浮法方向平行。 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。 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第二讲第二讲 ITOITO玻璃简介玻璃简介 ITO玻

8、璃的分类玻璃的分类按基板类型分按基板类型分TNSTNSSTN按电阻高低分按电阻高低分高阻高阻低阻低阻触摸屏触摸屏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30/口 低阻面电阻30/口 触摸屏400 /口第二讲第二讲 ITOITO玻璃简介玻璃简介 TN-LCDTN= Twist Nematic 扭曲向列型扭曲角为90 TN -LCD特点特点结构简单、技术难度相对低结构简单、技术难度相对低成本低成本低3-290第二讲第二讲 ITOITO玻璃简介玻璃简介 STN-LCDSTN=Super Twist Nematic 超扭曲向列型扭曲角为180 270 S

9、TN -LCD特点特点扭曲角度的增加，使下列性能得到改善：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，基片需要抛光对电阻相当敏感，基片需要抛光高容量显示要求高容量显示要求ITO的电阻低，膜要厚的电阻低，膜要厚3-3180 270黄绿模式、蓝模式、灰模式第二讲第二讲 ITOITO玻璃简介玻璃简介 TFT-LCDTFT=Thin Film Transistor 薄膜晶体管每一个点阵都由薄膜晶体管来控制 TFT-LCD特点特点TFT的引入使产品的显示容量显著提高：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

10、屏需要在玻璃基片上制作数量庞大的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多次镀膜和多次光刻生产工序很多，必须极严格控制质量生产工序很多，必须极严格控制质量3-4第二讲第二讲 ITOITO玻璃简介玻璃简介 第三讲 ITO玻璃及基本参数第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 尺寸及尺寸公差尺寸及尺寸公差规格长宽厚度垂直度1.1mm0.2mm0.05mm0.10%0.7mm0.2mm0.05mm0.10%0.55mm0.2mm0.05mm0.10%0.50mm0.2mm0.05mm0.10%0.4mm0.2mm0.05mm0.10%DL百分表垂直度垂直度=D/L*100

11、% 取L=300mm为宜。 平整度平整度Rt玻璃厚度玻璃厚度特殊抛光（特殊抛光（SSTN）(/20mm)普通抛光（普通抛光（STN）(/20mm)非抛光非抛光(TN)( /20mm)1.1mmRt400Rt500Rt15000.7mmRt600Rt800Rt20000.5/0.55mmRt800Rt1000Rt25000.4mmRt1000Rt1200Rt3000单位长度上不平度的算术偏差的极值。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。此参数描述抛光玻璃的问题：以线概面。（长程表面形貌仪）（长程表面形貌仪）用光检法快捷，准确。用光检法快捷，准确。第三讲第三讲 IT

12、OITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 30平行光源 玻璃输送线 反光挡板H投影仪结构示意图1000平整度平整度Rt的光检法的光检法玻璃的布儒斯特角玻璃的布儒斯特角1n2n3 .56bi第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 半波损失半波损失 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。第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 日光灯点板箱磨砂玻璃平板待检玻璃参考圆点翘曲度Warp的检查方法第三讲第三讲 ITOI

13、TO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 点板箱 有效面积第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 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 表观质量 第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 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AQL 1.0%S32平整度N=5, R=13表观质量A类缺陷Ac=0/Re=1B类缺陷AQL 1.0%S34透过率N=5, R=15ITO膜厚N=5, R=16面电阻AQL

14、 1.0%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 第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 表观质量缺陷类别 第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 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 第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 来料清洗接触材料操作镀膜环境检查贮存客户使用污染污染锡斑锡斑锡印锡印发霉发霉纸印纸印油渍油渍胶印胶印轮印轮印辊印辊印手印手印表观质量缺陷举例 第三

15、讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 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)/2d0.03mm 不计0.030.10mm 不允许表观质量要求说明 第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 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质量对质量对LCD质量的影响质量的影响1. 玻璃表面划伤、针孔玻璃表面划伤、针孔 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

16、，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. 膜厚不匀膜厚不匀 酸刻控制难度变大酸刻控制难度变大5. 玻璃平整度不良玻璃平整度不良 出现彩虹出现彩虹ITO质量质量LCD质量质量6. 没镀没镀SiO2膜膜 字肥、扩散、鬼影字肥、扩散、鬼影7. 玻璃垂直度不良玻璃垂直度不良 柯式印刷柯式印刷PI、丝印与合盒对位困难、丝印与合盒对位困难2-9第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 SiO2层 第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 厚度200A SiO2层的作用 阻挡Na+离子的析出 有减缓LCD

17、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 ITO层面电阻/膜厚/透过率 第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 产品型号ITO膜厚透过率( T% )面电阻( /口)膜层反射色酸刻时间150180A30A88%100150 /30 秒100220A30A87%7090 /30 秒80250A50A87%6080 /40 秒60300A50A85%4060 /60 秒50350A50A84%3750 /60 秒45400A50A83%3545 /60 秒40450A50A82%3040 /60 秒30700A75A81%2030 /80 秒25750A100A

18、81%2025 白色100 秒20800A100A81%1520 亮白色100 秒171000A100A82%1216 黄色120 秒151150A100A83%1115深黄色120 秒101800A100A87%710 蓝色200 秒72000A150A82%67 青绿色250 秒52800A200A85%45 紫色300 秒ITO厚膜产品颜色示意图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）： 900 1100 1250 1300 1400 1500 1650 1850 2000 2200 2500 3000

19、3500面电阻（ohm): 20 17 15 12 10 9.5 9 8 7.5 7 6 5 4.5透光率（%）： 80 82 86 87 88 88 87 85 80 78 82 85 83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第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 2500d d为膜厚，为膜厚，I I为电流，为电流，L1L1、L2L2为膜层长度，为膜层长度，为导为导电膜的体电阻率。通常电膜的体电阻率。通常和和d d为定值。当为定值。当L1=L2L1=L2时时为正方形。无论方块大小如何，

20、其电阻率为定值为正方形。无论方块大小如何，其电阻率为定值/ d/ d，这就是方块电阻的定义，即：，这就是方块电阻的定义，即：R R= / d= / dL2L1dI体电阻（线电阻）R=L1/(dL2)ITO玻璃的电阻率计算第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 如何用万用表测面电阻L2 电阻R2L1 电阻R1dI第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 R= / d已知：已知：因为因为R=*L/S截面积截面积R1=*L1/S截面积截面积=*L1/d*L2 /d=R1*L2/L1 R2=*L2/S截面积截面积=*L2/d*L1 /d=R2*L1/L2 式相乘，得到式相

21、乘，得到 R2=（/d）2=R1*R2，所以：，所以：R=R1R2第三讲第三讲 ITOITO玻璃的基本参数玻璃的基本参数 A. 热稳定性： R /R300% 30010 ，加热30分钟自然冷却。B. 耐碱性：R /R110% 602 、10wt%的NaOH中浸5分钟。C. 耐磨性：膜层无脱落 用PE橡皮（文具用）施加1Kg的力磨擦ITO膜层表面100次。D. 粘附性：膜层无脱落 将3M-610胶带贴于ITO上并排除空气，放置10秒后沿垂直方向快速拉 起。 ITO膜层稳定性测算公式：R /R=试验后电阻 / 试验前电阻 ITO成品中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）六

22、种有害物质的含量应符合欧盟RoHS指令要求。第四讲 ITO玻璃的制造流程第四讲第四讲 ITOITO玻璃的制造流程玻璃的制造流程 切磨大原片进料NG报告供应商处理进料检验切割OKOKNG调整切割尺寸调整磨边倒角尺寸磨边倒角OKNG过程检验成品抽检OKNG报废NG入库OK工艺抽检工艺抽检抛光报废领料NG表观检验抛光OKNGNG入库OK成品抽检平整度检验OK工艺抽检镀膜卸片OK入库OKNG包装OKNG过程检验OK镀膜清洗复检插框NG报废装架装片NG清洗抽检成品抽检调整工艺OKNG工艺抽检报废领料第五讲 ITO玻璃的标识第五讲第五讲 ITOITO玻璃的标识玻璃的标识 产品型号XXXTN 100玻璃的标

23、称电阻玻璃基片的类别精美特公司代号说明：1，玻璃基片的类别包括：TN 普通LCD使用型（非抛光） STN 普通等级抛光型 SSTN特殊等级抛光型 2，双面镀膜产品，在型号标识后加注空气面的电阻值，如： 要求TN100/口的产品，空气面镀80/口的ITO膜，则 标注：JMTTN100/80XXX 051009 1 X玻璃基片代号生产班次年月日精美特公司代号说明: 玻璃基片代号：N板硝子A旭硝子 L洛玻 S南玻 生产班次：1早班 2中班 3夜班第五讲第五讲 ITOITO玻璃的标识玻璃的标识 生产批次号第五讲第五讲 ITOITO玻璃的标识玻璃的标识 标准装箱数量玻璃厚度mm1.10.70.5/0.550.4标准装箱数量(片)垫纸包装1000150020002500隔条包装5