CN1709689A - Ito镀膜板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ITO镀膜板，包括基板和沉积在基板表面的第一层ITO膜，还包括合金膜和第二层ITO膜，所述合金膜沉积在第一层ITO膜上，所述第二层ITO膜沉积在合金膜上。本发明还公开制备上述ITO镀膜板的方法。本发明的有益效果在于：采用ITO/合金/ITO的多层结构，利用合金优良的导电性，可以获得很低的方阻；并且由于将ITO膜分为两层进行沉积，避免厚度增大出现的晶粒生长或形成柱形结构，保证了薄膜表面的低粗糙度。
Description
【技术领域】
本发明涉及真空镀膜技术，具体涉及一种ITO镀膜板及其制备方法。
【背景技术】
ITO(铟锡氧化物)膜具有优良的导电性和可见光透射率，是一种重要的透明导电膜，在光电器件中得到了广泛应用。制备ITO膜有多种方法。目前一般采用的是直流磁控溅射法，另外也可以采用射频溅射法，不过后者对设备要求严格，成本较高。
ITO膜所具有的性能使它在平板显示器件中得到了广泛应用，得到低方块电阻和高透光率的ITO镀膜一直为业界所追求。目前制备低方阻ITO膜一般采用提高基板温度、增加薄膜厚度的方法，但是高温下沉积的厚的ITO薄膜晶粒会长大或者形成柱状结构，使表面变得粗糙，不能满足有机电致发光器件(OLED)及其它平板显示对ITO基板表面平整度的要求。
通常，为了获得较平整的低方阻ITO膜，会采用机械抛光、酸碱化学处理、等离子体处理等方法进行后期加工，但这样就增加了工艺难度并且成品率很低。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术上的不足，提出一种低方阻、低表面粗糙度的ITO镀膜板及其制备方法。
实现上述目的的技术方案：
一种ITO镀膜板，包括基板和沉积在基板表面的第一层ITO膜，还包括合金膜和第二层ITO膜，所述合金膜沉积在第一层ITO膜上，所述第二层ITO膜沉积在合金膜上。
优选的是，所述合金膜为银金合金，银、金重量比为95∶5～97∶3。
优选的是，所述合金膜的厚度为10～20nm，所述第一、第二层ITO膜的厚度为40～50nm。
本发明还提供一种ITO镀膜板的制备方法，是采用直流磁控溅射工艺在基板上沉积第一层ITO膜，再在第一层ITO膜上沉积合金膜，然后在合金膜上沉积第二层ITO膜，所述直流磁控溅射工艺是在本底真空环境下通入工作气体利用电源使其产生等离子体对靶物质进行轰击，从而在各种衬底基板上获得沉积薄膜。
优选的是，所述电源由脉冲电源串联直流电源构成，脉冲频率为20～100kHz。
在沉积ITO膜时，可以采用氧化铟锡陶瓷作为靶，其中In2O3与SnO2的重量比为90∶10；采用氩氧混合气作为工作气体，其中氧气体积占2～5％。
优选的是，在沉积合金膜时，采用银金合金作为靶，采用氩气作为工作气体，沉积厚度控制在10～20nm。
优选的是，在沉积ITO膜时，通入工作气体前还在本底真空中通入水蒸汽。
所述水蒸汽的通入可以采用这样的方法：将水盛在密闭钢瓶中，然后将其蒸汽通过布气管道引入真空室，并通过针阀调节其流量。
优选的是，所述沉积过程均在低温下进行，基板温度不超过150℃。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：1)采用ITO/合金/ITO的多层结构，利用合金优良的导电性，可以获得很低的方阻；并且由于将ITO膜分为两层进行沉积，中间采用合金膜隔断ITO膜的柱状生长，有利于降低表面粗糙度。2)采用银金合金作为中间层，能够同时保证多层膜还具有很高的可见光透过率。3)在镀膜工艺中将脉冲电源串联直流电源使用，能够消除靶表面电荷堆积，防止靶面打火的现象，从而提高镀膜过程的稳定性和效率，达到改善膜层性能的效果。4)在镀ITO层时采用通水蒸气的特殊工艺，能够抑制ITO膜生长过程中的结晶，使得薄膜表面平整度更好。5)对基板进行温度控制使镀膜在低温下进行，能进一步抑制ITO膜的晶粒长大或者柱状生长，使ITO膜表面形成非晶结构，降低表面粗糙度。6)采用本发明中提供的各种优选比例和工艺参数，能够获得更优的实现效果。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
【附图说明】
图1是一种多层ITO镀膜板的结构示意图。
【具体实施方式】
实施例一、一种ITO镀膜板，包括玻璃基板1、第一层ITO膜2、银金合金膜3和第二层ITO膜4。第一层ITO膜2沉积在基板表面，银金合金膜沉积在第一层ITO膜上，第二层ITO膜沉积在银金合金膜上。银金合金膜中的银、金重量比为97∶3。第一、第二层ITO膜的厚度为45nm，银金合金膜的厚度为15nm。
上述ITO镀膜板的方阻小于15Ω/□，可见光透过率为80％，可作为优良的平板显示基板。
实施例二、一种ITO镀膜板的制备方法，是采用直流磁控溅射工艺在基板上沉积第一层ITO膜，再在第一层ITO膜上沉积合金膜，然后在合金膜上沉积第二层ITO膜。镀膜时采用直流磁控溅射工艺，该工艺是在本底真空环境下通入工作气体利用电源使其产生等离子体对靶物质进行轰击，从而在衬底基板上获得沉积薄膜。其电源由脉冲电源串联直流电源构成，脉冲频率为20～100kHz，所述本底真空应优于1×10-3Pa。
在沉积ITO膜时，采用氧化铟锡陶瓷作为靶，其中In2O3与SnO2的重量比为90∶10；采用氩氧混合气作为工作气体，其中氧气占2～5％。沉积厚度控制在40～50nm。在通入工作气体前还在本底真空中通入水蒸汽。水蒸汽的通入采用这样的方法：将水盛在密闭钢瓶中，然后将其蒸汽通过布气管道引入真空室，并通过针阀调节其流量。
在沉积合金膜时，采用银金合金作为靶，采用氩气作为工作气体，沉积厚度控制在10～20nm。
在沉积过程中，通过基片装夹装置中的冷却系统将基板温度控制在150℃以下。
Claims (10)
1、一种ITO镀膜板，包括基板和沉积在基板表面的第一层ITO膜，其特征在于：还包括合金膜和第二层ITO膜，所述合金膜沉积在第一层ITO膜上，所述第二层ITO膜沉积在合金膜上。
2、根据权利要求1所述的ITO镀膜板，其特征在于：所述合金膜为银金合金，银、金重量比为95∶5～97∶3。
3、根据权利要求1或2所述的ITO镀膜板，其特征在于：所述合金膜的厚度为10～20nm，所述第一、第二层ITO膜的厚度为40～50nm。
4、一种ITO镀膜板的制备方法，是采用直流磁控溅射工艺在基板上沉积第一层ITO膜，所述直流磁控溅射工艺是在本底真空环境下通入工作气体利用电源使其产生等离子体对靶物质进行轰击，从而在各种衬底基板上获得沉积薄膜，其特征在于：还在第一层ITO膜上沉积合金膜，然后在合金膜上沉积第二层ITO膜。
5、根据权利要求4所述的ITO镀膜板的制备方法，其特征在于：所述电源由脉冲电源串联直流电源构成，脉冲频率为20～100kHz。
6、根据权利要求4所述的ITO镀膜板的制备方法，其特征在于：在沉积ITO膜时，采用氧化铟锡陶瓷作为靶，其中In2O3与SnO2的重量比为90∶10；采用氩氧混合气作为工作气体，其中氧气体积占2～5％。
7、根据权利要求4所述的ITO镀膜板的制备方法，其特征在于：在沉积合金膜时，采用银金合金作为靶，采用氩气作为工作气体，沉积厚度控制在10～20nm。
8、根据权利要求4～7任意一项所述的ITO镀膜板的制备方法，其特征在于：在沉积ITO膜时，通入工作气体前还在本底真空中通入水蒸汽。
9、根据权利要求8所述的ITO镀膜板的制备方法，其特征在于：所述水蒸汽的通入采用这样的方法，将水盛在密闭钢瓶中，然后将其蒸汽通过布气管道引入真空室，并通过针阀调节其流量。
10、根据权利要求4～7任意一项所述的ITO镀膜板的制备方法，其特征在于：所述沉积过程均在低温下进行，基板温度不超过150℃。
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