ITO基礎(chǔ)知識(shí)講解

液晶顯示器現(xiàn)已成為技術(shù)密集，資金密集型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，透明導(dǎo)電玻璃則是LCD的三大主要材料之一。液晶顯示器之所以能顯示特定的圖形，就是利用導(dǎo)電玻璃上的透明導(dǎo)電電膜，經(jīng)蝕刻制成特定形狀的電極，上下導(dǎo)電玻璃制成液晶盒后，在這些電極上加適當(dāng)電壓信號(hào)，使具有偶極矩的液晶分子在電場(chǎng)作用下特定的方面排列，僅而顯示出與電極波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的圖形。

在氧化物導(dǎo)電膜中，以摻Sn的In2O3（ITO）膜的透過(guò)率最高和導(dǎo)電性能最好，而且容易在酸液中蝕刻出微細(xì)的圖形。其透過(guò)率已達(dá)90%以上，ITO中其透過(guò)率和阻值分別由In2O3與Sn2O3之比例來(lái)控制，通常SnO2：In2O3=1：9。

ITO是一種N型氧化物半導(dǎo)體-氧化銦錫，ITO薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜，通常有兩回事個(gè)主要的性能指針：電阻率和光透過(guò)率。

目前ITO膜層之電阻率一般在5*10-4左右，最好可達(dá)5*10-5，已接近金屬的電阻率，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常以方塊電阻來(lái)表征ITO的導(dǎo)電性能，其透過(guò)率則可達(dá)90%以上，ITO膜之透過(guò)率和阻值分別由In2O3與Sn2O3之比例控制，增加氧化錮比例則可提高ITO之透過(guò)率，通常Sn2O3： In2O3=1：9，因?yàn)檠趸a之厚度超過(guò)200Å時(shí)，通常透明度已不夠好---雖然導(dǎo)電性能很好。

如用是電流平行流經(jīng)ITO脫層的情形，其中d為膜厚，I為電流，L1為在電流方向上膜厚層長(zhǎng)度，L2為在垂直于電流方向上的膜層長(zhǎng)主，當(dāng)電流流過(guò)方形導(dǎo)電膜時(shí)，該層電阻R=PL1/dL2式中P為導(dǎo)電膜 之電阻率，對(duì)于給定膜層，P和d可視為定值，P/d，當(dāng)L1=L2時(shí)，怒火正方形膜層，無(wú)論方塊大小如何，其電阻均為定值P/d，此即方塊電阻定義： R□=P/d，式中R□單位為：奧姆/□（Ω/□），由此可所出方塊電阻與IOT膜層電阻率P和ITO膜厚d有關(guān)且ITO膜阻值越低，膜厚越大。

目前在高檔STN液晶顯示屏中所用ITO玻璃，其R□可達(dá)10Ω/□左右，膜厚為100-200um，而一般低檔TN產(chǎn)品的ITO玻璃R□為100-300Ω/□，膜厚為20-30um。

在進(jìn)行LCD走線設(shè)計(jì)時(shí)，由ITO阻計(jì)算方式，可知影響ITO阻值有如下因素：

1、ITO玻璃之方塊電阻

要確保走線電阻小，應(yīng)酬讓ITO玻璃方塊電阻小，因?yàn)镽□=P/d，則必須選P小，d適當(dāng)大些的材料。

2、L1/L2

L1/L2即走線在平行電流方向與垂直電流方向上的長(zhǎng)度比，在R□一定時(shí)，要保證走線電阻值小，就要讓L1/L2小，當(dāng)L1一定時(shí)，只有增大L2，也說(shuō)法是在設(shè)計(jì)時(shí)，走線應(yīng)盡可能加寬;而當(dāng)L2一定時(shí)，L1就要小，即走線寬度一定時(shí)，細(xì)線應(yīng)盡可能短。

3、ITO阻值影響

在LCD顯示屏設(shè)計(jì)當(dāng)中，不僅要考慮走線布對(duì)ITO阻值的影響，還要考慮生產(chǎn)工藝對(duì)ITO阻值的影響，以便選擇適當(dāng)方塊電阻的ITO玻璃，以便設(shè)計(jì)到制作的全面控制，生產(chǎn)高對(duì)比的LCD產(chǎn)品，這時(shí)高占空比及COG產(chǎn)品無(wú)為重要，如ITO膜厚的均勻性，因?yàn)镮TO的耙材及工藝的為穩(wěn)定，會(huì)使同樣長(zhǎng)度與寬度的ITO阻值發(fā)生變化，如目標(biāo)值為10Ω時(shí)，其R□范圍在8-12Ω之間，所以在生產(chǎn)中要使用ITO膜厚均勻的導(dǎo)電玻璃，以減少電阻的變化，其次為ITO玻璃的耐高溫時(shí)性，酸堿性，因?yàn)橥ǔCD生產(chǎn)工藝中要使用高溫烘烤及各種酸堿液的浸泡，而一般在300°C *30min的環(huán)境中，會(huì)使R□增大2-3倍，而在10wt%NaOH*5min及6wt%HCL*2min（60°C）下也會(huì)增到1。1倍左右，由此可知，在生產(chǎn)工藝中不宜采用高溫生產(chǎn)及酸堿的長(zhǎng)時(shí)清洗，若無(wú)法避免，則應(yīng)盡量在低溫下進(jìn)行并盡量縮短動(dòng)作時(shí)間。

4、由于在液晶顯示器中，ITO方塊電阻等效于電路圖中的分壓電阻，其阻值大小直接影響電路兩端電壓的大小，即方塊電阻越大，LCD值電壓越大。有數(shù)據(jù)表明，ITO之方塊電阻由100Ω/□降至60Ω/□。（Cell Gap為6um）左右，Vth值會(huì)降低0。03V左右。