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 高和导电性能 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, 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200å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/□(ω/□),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10ω/□左右,膜厚为100-200um,而一般低档tn产品的ito玻璃r□为100-300ω/□,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、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10ω时,其r□范围在8-12ω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300°c *30min的环境中,会使r□增大2-3倍,而在10wt%naoh*5min及6wt%hcl*2min(60°c)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并尽量缩短动作时间。