ITO基礎知識講解

液晶顯示器現已成為技術密集，資金密集型高新技術產業(yè)，透明導電玻璃則是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，就是利用導電玻璃上的透明導電電膜，經蝕刻制成特定形狀的電極，上下導電玻璃制成液晶盒后，在這些電極上加適當電壓信號，使具有偶極矩的液晶分子在電場作用下特定的方面排列，僅而顯示出與電極波長相對應的圖形。

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

ITO是一種N型氧化物半導體-氧化銦錫，ITO薄膜即銦錫氧化物半導體透明導電膜，通常有兩回事個主要的性能指針：電阻率和光透過率。

目前ITO膜層之電阻率一般在5*10-4左右，最好可達5*10-5，已接近金屬的電阻率，在實際應用時，常以方塊電阻來表征ITO的導電性能，其透過率則可達90%以上，ITO膜之透過率和阻值分別由In2O3與Sn2O3之比例控制，增加氧化錮比例則可提高ITO之透過率，通常Sn2O3： In2O3=1：9，因為氧化錫之厚度超過200Å時，通常透明度已不夠好---雖然導電性能很好。

如用是電流平行流經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度，L2為在垂直于電流方向上的膜層長主，當電流流過方形導電膜時，該層電阻R=PL1/dL2式中P為導電膜 之電阻率，對于給定膜層，P和d可視為定值，P/d，當L1=L2時，怒火正方形膜層，無論方塊大小如何，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10Ω/□左右，膜厚為100-200um，而一般低檔TN產品的ITO玻璃R□為100-300Ω/□，膜厚為20-30um。

在進行LCD走線設計時，由ITO阻計算方式，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，應酬讓ITO玻璃方塊電阻小，因為R□=P/d，則必須選P小，d適當大些的材料。

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度比，在R□一定時，要保證走線電阻值小，就要讓L1/L2小，當L1一定時，只有增大L2，也說法是在設計時，走線應盡可能加寬;而當L2一定時，L1就要小，即走線寬度一定時，細線應盡可能短。

3、ITO阻值影響

在LCD顯示屏設計當中，不僅要考慮走線布對ITO阻值的影響，還要考慮生產工藝對ITO阻值的影響，以便選擇適當方塊電阻的ITO玻璃，以便設計到制作的全面控制，生產高對比的LCD產品，這時高占空比及COG產品無為重要，如ITO膜厚的均勻性，因為ITO的耙材及工藝的為穩(wěn)定，會使同樣長度與寬度的ITO阻值發(fā)生變化，如目標值為10Ω時，其R□范圍在8-12Ω之間，所以在生產中要使用ITO膜厚均勻的導電玻璃，以減少電阻的變化，其次為ITO玻璃的耐高溫時性，酸堿性，因為通常LCD生產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，會使R□增大2-3倍，而在10wt%NaOH*5min及6wt%HCL*2min（60°C）下也會增到1。1倍左右，由此可知，在生產工藝中不宜采用高溫生產及酸堿的長時清洗，若無法避免，則應盡量在低溫下進行并盡量縮短動作時間。

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。有數據表明，ITO之方塊電阻由100Ω/□降至60Ω/□。（Cell Gap為6um）左右，Vth值會降低0。03V左右。