CN103388126B - 低阻抗高透光ito导电膜加工方法 - Google Patents

低阻抗高透光ito导电膜加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及移动通讯领域的触摸屏领域，尤其涉及一种ITO导电膜加工方法。一种低阻抗高透光ITO导电膜加工方法，包括以下步骤：首先对透明薄膜基材进行清洁，然后消除透明薄膜基材的静电；然后镀一层SiO2，接着对SiO2镀层表面进行抛光，降低粗糙度，在利用磁控溅射将ITO沉积到SiO2镀层表面形成ITO镀层，最后进行退火处理，得到最终产品ITO薄膜。本发明利用磁控溅射技术加工出的ITO导电膜，在加工的前期对透明薄膜基材进行彻底的清洁和抛光，然后选取最合适的磁控溅射加工参数，并对薄膜进行退火处理提高薄膜透光率、降低其电阻率，使得制得的ITO导电膜具有很高可见光透过率的同时能够有较低的方块电阻值，具有广泛的推广应用价值。

Description

低阻抗高透光ITO导电膜加工方法
技术领域
本发明涉及移动通讯领域的触摸屏领域，尤其涉及一种ITO导电膜加工方法。
背景技术
ITO导电膜主要应用于移动通讯领域的触摸屏生产、薄膜太阳能电池的透明电极、电致变色器件的电极材料、薄膜开关等领域，通产采用磁控溅射的方法生产得到。ITO膜层的厚度不同，膜的导电性能和透光性能也不同。一般来说，在相同的工艺条件和性能相同的基材的情况下，ITO膜层越厚，ITO膜的面电阻越小，光透过率也相应的越小。
磁控溅射利用电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基材。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材粒子，靶材粒子沉积在基材上成膜。磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。磁控溅射的基本原理是在充入少量工艺气体的真空室中，工艺气体中的等离子体在电场和交变磁场的作用下，被加速的高能粒子轰击靶材表面，能量交换后，高能靶材粒子脱离原晶格而逸出，转移到基材表面而成膜。磁控溅射的特点是成膜速率高，基片温度低，膜的粘附性好，可实现大面积镀膜，工艺气体通常为Ar-O2混合气体。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低阻抗高透光ITO导电膜加工方法，在对透明薄膜基材进行清洁和抛光的预处理后，选用最恰当的参数进行磁控溅射沉积ITO，并在最后对ITO薄膜进行退火处理，得到优异光电学性能的ITO薄膜，具有广泛的推广应用价值。
本发明是这样实现的：一种低阻抗高透光ITO导电膜加工方法，包括以下步骤：
步骤一、对透明薄膜基材进行清洁，清洁操作的同时使用超声波增强清洁效果以彻底去除透明薄膜基材表面的氧化层和油污，透明薄膜基材厚度25μm~250μm，透明薄膜基材的可见光透过率为92%以上；
步骤二、消除透明薄膜基材的静电；
步骤三、利用磁控溅射将SiO2沉积到透明薄膜基材表面形成SiO2镀层，磁控溅射时采用直流/射频电源，溅射电压350~450V，磁场强度500G，工艺气体采用氩气，SiO2镀层厚度为8~15nm，沉积时使透明薄膜基材的温度保持在95℃~98℃，得到初级基材薄膜；
步骤四、对初级基材薄膜的SiO2镀层表面进行抛光，降低SiO2镀层的表面粗糙度，确保粗糙度不高于2nm；
步骤五、利用磁控溅射将ITO沉积到SiO2镀层表面形成ITO镀层，磁控溅射时采用直流/射频电源，溅射电压150~180V，磁场强度1000G~1500G，工艺气体采用Ar-O2混合气体，混合气体中氩气：氧气的体积比为2:1，ITO镀层厚度为50nm~150nm，沉积时使透明薄膜基材的温度保持在92℃~98℃，得到ITO导电薄膜；
步骤六、对ITO导电薄膜进行退火处理，退火温度90~150℃，退火时间15~25分钟，得到最终产品。
所述的透明薄膜基材为PC或PET。
所述步骤二中采用离子轰击透明薄膜基材消除静电。
所述步骤六中退火处理的具体参数为，退火温度140℃，退火时间15~25分钟。
本发明低阻抗高透光ITO导电膜加工方法利用磁控溅射技术加工出的ITO导电膜，在加工的前期对透明薄膜基材进行彻底的清洁和抛光，然后选取最合适的磁控溅射加工参数，并对薄膜进行退火处理提高薄膜透光率、降低其电阻率，使得制得的ITO导电膜具有高达90%可见光透过率的同时能够有较低的100左右的方块电阻值，另外优异的附着性能也大大提高了薄膜的使用寿命，具有广泛的推广应用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种低阻抗高透光ITO导电膜加工方法，包括以下步骤：
步骤一、对透明薄膜基材进行清洁，清洁操作的同时使用超声波增强清洁效果以彻底去除透明薄膜基材表面的氧化层和油污，透明薄膜基材厚度25μm~250μm，透明薄膜基材的可见光透过率为92%以上，透明薄膜基材为PC或PET；
步骤二、消除透明薄膜基材的静电，采用离子轰击透明薄膜基材消除静电同时能进一步起到对透明薄膜基材表明的清洁，提高表面附着性；
步骤三、利用磁控溅射将SiO2沉积到透明薄膜基材表面形成SiO2镀层，磁控溅射时采用直流/射频电源，溅射电压350~450V，磁场强度500G，工艺气体采用氩气，SiO2镀层厚度为8~15nm，沉积时使透明薄膜基材的温度保持在95℃~98℃，得到初级基材薄膜；
步骤四、因为初级基材薄膜表面粗糙度会对ITO镀层的致密度造成影响，无论初级基材薄膜存在凹坑还是凸台，均会在ITO镀层中形成针孔，所以要对初级基材薄膜的SiO2镀层表面进行抛光，降低表面粗糙度，确保透明薄膜基材的表面粗糙度不高于2nm；
步骤五、利用磁控溅射将ITO沉积到SiO2镀层表面形成ITO镀层，磁控溅射时采用直流/射频电源，溅射电压150~180V，磁场强度1000G~1500G，工艺气体采用Ar-O2混合气体，混合气体中氩气：氧气的体积比为2:1，ITO镀层厚度为50nm~150nm，沉积时使透明薄膜基材的温度保持在92℃~98℃，得到ITO导电薄膜；
步骤六、对ITO导电薄膜进行退火处理，退火温度90~150℃，退火时间15~25分钟，得到最终产品，在本实施例中使用140℃对ITO薄膜进行退火20分钟。
在本发名的方法中，提高沉积时透明薄膜基材的温度有利于薄膜和ITO间粒子的相互扩散，从而有利于形成扩散结合和化学键附着，使附着力增加。但透明薄膜基材的温度过高会使薄膜晶粒粗大，薄膜中热应力增大，薄膜开裂及剥落倾向变大，从而降低薄膜的质量及使用性能，因此要综合考虑的影响，本实施例中该温度选择在92℃~98℃以得到较好附着性能的薄膜。
具体试验后得到的ITO薄膜产品的参数和性能如下表1所示：

Claims (4)

1.一种低阻抗高透光ITO导电膜加工方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一、对透明薄膜基材进行清洁，清洁操作的同时使用超声波增强清洁效果以彻底去除透明薄膜基材表面的氧化层和油污，透明薄膜基材厚度25μm~250μm，透明薄膜基材的可见光透过率为92%以上；
步骤二、消除透明薄膜基材的静电；
步骤三、利用磁控溅射将SiO2沉积到透明薄膜基材表面形成SiO2镀层，磁控溅射时采用直流/射频电源，溅射电压350~450V，磁场强度500G，工艺气体采用氩气，SiO2镀层厚度为8~15nm，沉积时使透明薄膜基材的温度保持在95℃~98℃，得到初级基材薄膜；
步骤四、对初级基材薄膜的SiO2镀层表面进行抛光，降低SiO2镀层的表面粗糙度，确保粗糙度不高于2nm；
步骤五、利用磁控溅射将ITO沉积到初级基材薄膜的SiO2镀层表面形成ITO镀层，磁控溅射时采用直流/射频电源，溅射电压150~180V，磁场强度1000G~1500G，工艺气体采用Ar-O2混合气体，混合气体中氩气：氧气的体积比为2:1，ITO镀层厚度为50nm~150nm，沉积时使透明薄膜基材的温度保持在92℃~98℃，得到ITO导电薄膜；
步骤六、对ITO导电薄膜进行退火处理，退火温度90~150℃，退火时间15~25分钟，得到最终产品。
2.如权利要求1所述的低阻抗高透光ITO导电膜加工方法，其特征是：所述的透明薄膜基材为PC或PET。
3.如权利要求1所述的低阻抗高透光ITO导电膜加工方法，其特征是：所述步骤二中采用离子轰击透明薄膜基材消除静电。
4.如权利要求1所述的低阻抗高透光ITO导电膜加工方法，其特征是：所述步骤六中退火处理的具体参数为，退火温度140℃，退火时间20分钟。
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