[發明專利]高阻透明導電膜、透明導電膜基板及其制備方法

無效

• 申請號: 200710075140.5
• 申請日: 2007-06-20
• 公開（公告）號: CN101328572A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 史輝琨;金弼
• 申請（專利權）人: 中國南玻集團股份有限公司
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/54
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 郭燕

【技術領域】

本發明涉及一種帶有透明導電膜的透明基板，尤其涉及該透明導電膜基板上的高阻透明導電膜及其制備方法。

【背景技術】

液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display簡稱LCD)和有機發光顯示器(Organic?Light?Emitting?Diode簡稱OLED)，因其體積小、厚度薄、功耗低、無輻射等優點而廣泛應用于各種信息顯示中。觸摸屏(Touch?Panel簡稱TP)是置于顯示器面板前面，通過觸摸來實現代替鍵盤的輸入功能的器件。以上三種器件都需要在其透明基板上形成一層透明導電膜，然后將透明導電膜制成透明電極。

透明導電膜有多種具體類型，其中目前最普遍的是所謂的ITO(IndiumTin?Oxide)，更具體地講是氧化銦(In₂O₃)中添加了氧化錫(SnO₂)的氧化銦錫的薄膜，它導電性良好、透過率高、各項性能滿足使用要求，可大量工業生產。

ITO透明導電膜廣泛應用于各種平板顯示器，目前是液晶顯示器和有機發光顯示器的應用上綜合性能最優秀的透明導電膜材料。在上述兩種顯示器的應用中ITO起一種透明電極作用，作為這種電極材料來說其導電性越高越好，換句話講ITO膜的電阻率越低越好，目前典型的電阻率值是1.5×10^-4Ω.cm。

ITO透明導電膜的典型的制備方法是將ITO透明導電膜沉積于玻璃基板上，玻璃基板的厚度是0.4mm～1.1mm，沉積的ITO膜的厚度是納米級，如12nm～400nm。我們把這種沉積的制程叫鍍膜(Coating)，鍍了ITO膜的產品在本文中稱為ITO透明導電膜基板(ITO?Substrate)。最常見的鍍膜方法是所謂的真空磁控濺射法(Vacuum?Magnetic?Control?Sputtering)，簡稱真空濺射法(Vacuum?Sputtering)。真空濺射法的關鍵工藝要素是靶材、工作氣體、氣體壓強、氣體流量、電源等等。其中靶材是待沉積的物質，ITO靶材是沉積ITO膜需要的塊狀矩形材料；工作氣體是在真空中形成等離子氛圍所必須的媒介，等離子氛圍把ITO靶材中的銦(In)錫(Sn)氧(O)元素濺射出來并把它們沉積于玻璃上形成ITO薄膜，常見的有氬(Ar)、氖(Ne)等惰性氣體和氧(O₂)等反應性氣體；工作氣體的壓強和流量是控制工藝的重要參數；電源是為等離子氛圍的產生提供特殊波形電能的組件，有DC電源、RF電源、MF電源等。液晶顯示器和有機發光顯示器的應用為目的的典型的ITO制備工藝是：選用比例為In₂O₃∶SnO₂＝90∶10(W/W，即質量比)的通用ITO靶材，采用DC電源濺射，工作氣體是Ar和O₂混合氣體，要控制其比例和流量使氣壓達到0.1Pa～0.8Pa之間，這些參數的優化的一個重要原則是電阻率盡可能低，當然也照顧其它性能，目前大量生產的典型的電阻率值是1.5×10^-4Ω.cm。

繼各種平板顯示器之后，ITO透明導電膜在電阻式觸摸屏中也得到應用。目前最普遍的電阻式觸摸屏的種類是4線制和5線制的模擬式屏，制作這種屏所需要的ITO的典型厚度是12nm、面電阻阻值是400Ω/□～800Ω/□。我們知道，面電阻阻值與膜厚成反比、與電阻率成正比，據此可以推導出電阻率值1.5×10^-4Ω.cm、膜厚12nm的ITO膜的面電阻值是125Ω/□，顯然與400Ω/□～800Ω/□的要求比小了很多。所以1.5×10^-4Ω.cm電阻率值對液晶顯示器和有機發光顯示器是合適的，但對4線制和5線制的模擬式觸摸屏是不合適的，合適的值是4.8×10^-4Ω.cm～9.6×10^-4Ω.cm。一種有效的解決方案是提高ITO膜的電阻率，即提高到4.8×10^-4Ω.cm～9.6×10^-4Ω.cm，以保證在膜厚是12nm的前提下得到400Ω/□～800Ω/□的面電阻。