IITO光电显示用透明导电膜及玻璃.doc

光电显示用透明导电膜及玻璃（ITO）的原理 ITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡（俗称ITO）膜加工制作成的。液晶显示器专用ITO导电玻璃，还会在镀ITO层之前，镀上一层二氧化硅阻挡层，以阻止基片玻璃上的钠离子向盒内液晶里扩散。高档液晶显示器专用ITO玻璃在溅镀ITO层之前基片玻璃还要进行抛光处理，以得到更均匀的显示控制。液晶显示器专用ITO玻璃基板一般属超浮法玻璃，所有的镀膜面为玻璃的浮法锡面。因此，最终的液晶显示器都会沿浮法方向，规律的出现波纹不平整情况。在溅镀ITO层时，不同的靶材与玻璃间，在不同的温度和运动方式下，所得到的ITO层会有不同的特性。一些厂家的玻璃ITO层常常表面光洁度要低一些，更容易出现“麻点”现象；有些厂家的玻璃ITO层会出现高蚀间隔带，ITO层在蚀刻时，更容易出现直线放射型的缺划或电阻偏高带；另一些厂家的玻璃ITO层则会出现微晶沟缝。ITO导电层的特性：ITO膜层的主要成份是氧化铟锡。在厚度只有几千埃的情况下，氧化铟透过率高，氧化锡导电能力强，液晶显示器所用的ITO玻璃正是一种具有高透过率的导电玻璃。由于ITO具有很强的吸水性，所以会吸收空气中的水份和二氧化碳并产生化学反应而变质，俗称“霉变”，因此在存放时要防潮。ITO层在活性正价离子溶液中易产生离子置换反应，形成其它导电和透过率不佳的反应物质，所以在加工过程中，尽量避免长时间放在活性正价离子溶液中。 ITO层由很多细小的晶粒组成，晶粒在加温过程中会裂变变小，从而增加更多晶界，电子突破晶界时会损耗一定的能量，所以ITO导电玻璃的ITO层在600度以下会随着温度的升高，电阻也增大。ITO导电玻璃的分类：ITO导电玻璃按电阻分，分为高电阻玻璃（电阻在150500欧姆）、普通玻璃（电阻在60150欧姆）、低电阻玻璃（电阻小于60欧姆）。高电阻玻璃一般用于静电防护、触控屏幕制作用；普通玻璃一般用于TN类液晶显示器和电子抗干扰；低电阻玻璃一般用于STN液晶显示器和透明线路板。ITO导电玻璃按尺寸分，有14”x14”、14”x16”、20”x24”等规格；按厚度分，有2.0mm、1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm、0.3mm等规格，厚度在0.5mm以下的主要用于STN液晶显示器产品。ITO导电玻璃按平整度分，分为抛光玻璃和普通玻璃。透明导电氧化物薄膜主要包括、和的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料，具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等特性。透明导电薄膜以掺锡氧化铟（，）为代表，广泛地应用于平板显示、太阳能电池、特殊功能窗口涂层及其他光电器件领域。平板显示器市场广阔，被认为具有比半导体产业更高的增长率，特别是液晶显示器（）具有体积小、重量轻、能耗低、无辐射、无闪烁、抗电磁干扰等特点，广泛应用于笔记本电脑、台式电脑、各类监视器、数字彩电和手机等电子产品，以全球显示器市场来看，产值远高于其他显示器。透明导电薄膜是简单液晶显示器的三大主要材料之一，随着产业的发展，市场对透明导电膜的需求也随之急剧增大。薄膜的制备方法多样，研究较多的制备方法为磁控溅射法，另外还有真空蒸发法、化学气相沉积法、喷涂法、溶胶凝胶法等方法。其中，溶胶凝胶法的优点是生产设备简单、工艺过程温度低，易实现制备多组元且掺杂均匀的材料。采用溶胶凝胶法制备薄膜多以铟、锡的有机醇盐为前驱物。以铟、锡的无机盐为前驱物，采用溶胶凝胶法制备的薄膜，比以有机醇盐为前驱物的溶胶凝胶法制备成本低，该方法制备薄膜具有生产设备简单、成本低的优势。本文以氯化铟和氯化锡为前驱物，采用溶胶凝胶法制备薄膜，探索以铟、锡的无机盐为前驱物制备薄膜的方法。液晶显示器现已成为技术密集，资金密集型高新技术产业，透明导电玻璃则是LCD的三大主要材料之一。液晶显示器之所以能显示特定的图形，就是利用导电玻璃上的透明导电电膜，经蚀刻制成特定形状的电极，上下导电玻璃制成液晶盒后，在这些电极上加适当电压信号，使具有偶极矩的液晶分子在电场作用下特定的方面排列，仅而显示出与电极波长相对应的图形。在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3（ITO）膜的透过率最高和导电性能最好，而且容易在酸液中蚀刻出微细的图形。其透过率已达90%以上，ITO中其透过率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例来控制，通常SnO2：In2O3=1：9。ITO是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡，ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，通常有两回事个主要的性能指针：电阻率和光透过率。目前ITO膜层之电阻率一般在510-4左右，最好可达510-5，已接近金属的电阻率，在实际应用时，常以方块电阻来表征ITO的导电性能，其透过率则可达90%以上，ITO膜之透过率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例控制，增加氧化锢比例则可提高ITO之透过率，通常Sn2O3：In2O3=1：9，因为氧化锡之厚度超过200Å时，通常透明度已不够好-虽然导电性能很好。如用是电流平行流经ITO脱层的情形，其中d为膜厚，I为电流，L1为在电流方向上膜厚层长度，L2为在垂直于电流方向上的膜层长主，当电流流过方形导电膜时，该层电阻R=PL1/dL2式中P为导电膜之电阻率，对于给定膜层，P和d可视为定值，P/d，当L1=L2时，怒火正方形膜层，无论方块大小如何，其电阻均为定值P/d，此即方块电阻定义：R=P/d，式中R单位为：奥姆/（/），由此可所出方块电阻与IOT膜层电阻率P和ITO膜厚d有关且ITO膜阻值越低，膜厚越大。目前在高档STN液晶显示屏中所用ITO玻璃，其R可达10/左右，膜厚为100-200um，而一般低档TN产品的ITO玻璃R为100-300/，膜厚为20-30um。在进行LCD走线设计时，由ITO阻计算方式，可知影响ITO阻值有如下因素：1、ITO玻璃之方块电阻要确保走线电阻小，应酬让ITO玻璃方块电阻小，因为R=P/d，则必须选P小，d适当大些的材料。2、L1/L2L1/L2即走线在平行电流方向与垂直电流方向上的长度比，在R一定时，要保证走线电阻值小，就要让L1/L2小，当L1一定时，只有增大L2，也说法是在设计时，走线应尽可能加宽;而当L2一定时，L1就要小，即走线宽度一定时，细线应尽可能短。3、在LCD显示屏设计当中，不仅要考虑走线布对ITO阻值的影响，还要考虑生产工艺对ITO阻值的影响，以便选择适当方块电阻的ITO玻璃，以便设计到制作的全面控制，生产高对比的LCD产品，这时高占空比及COG产品无为重要，如ITO膜厚的均匀性，因为ITO的耙材及工艺的为稳定，会使同样长度与宽度的ITO阻值发生变化，如目标值为10时，其R范围在8-12之间，所以在生产中要使用ITO膜厚均匀的导电玻璃，以减少电阻的变化，其次为ITO玻璃的耐高温时性，酸碱性，因为通常LCD生产工艺中要使用高温烘烤及各种酸碱液的浸泡，而一般在300°C30min的环境中，会使R增大2-3倍，而在10wt%NaOH5min及6wt%HCL2min（60°C）下也会增到1。1倍左右，由此可知，在生产工艺中不宜采用高温生产及酸碱的长时清洗，若无法避免，则应尽量在低温下进行并尽量缩短动作时间。4、由于在液晶显示器中，ITO方块电阻等效于电路图中的分压电阻，其阻值大小直接影响电路两端电压的大小，即方块电阻越大，LCD值电压越大。有数据表明，ITO之方块电阻由100/降至60/。（CellGap为6um）左右，Vth值会降低0。03V左右。ITO镀膜产品污染清洁荐2063李星 原创 | 2009-06-16 21:20 | 收藏 | 投票 关键字：清洁 ITO镀膜 产品污染  ITO镀膜产品污染清洁李星一、前言 随着光电子产业的迅猛发展，清洗工艺在光电产品中是必不可少的工艺，清洗对产品的质量、精度、外观等方面的影响也越来越重要。如何保证产品的高可靠性和高成品率？如何保证生产的安全性及生产过程中对环境的保护？在又安全又环保的前提下，如何彻底清除物体表面的污物？这些都是每个光电子产业从业人员每天都要思考和关注的话题。 我们知道，微电子行业一般都是属于与半导体相关的行业，而ITO属于掺锡氧化铟的半导体，导电载流子主要是导带锡中的电子，属电子型导电N型杂质半导体。而在实际应用中，又是利用了ITO在一定膜厚下透过率显著变化的光学特性，所以，ITO镀膜产品的污染，不但会改变镀膜产品的导电性能，还会改变其光学性能。 ITO镀膜产品是绝大多数平板显示器和触摸屏的产体结构材料，对它的导电性和光学性要求十分严格，所以在利用ITO膜进行绝大多数平板显示器、触摸屏生产时，也要求象半导体行业一样，建立标准的洁净厂房，按洁净厂房的环境管理要求进行生产工艺管理。 以ITO膜玻璃为例，ITO玻璃在加工完以后，会按一定数量叠放在一起进行包装运输出厂。为了防止运输过程中，互相间碰撞和摩擦，损伤ITO膜，一般会在每层间用硬度低于ITO膜的纤维纸隔开，以吸收每层间的压力，防止ITO膜面互相直接接触摩擦受损。 在使用ITO膜玻璃的工厂拆除包装时，ITO膜表面会因各种原因，残留一些人体皮脂、静电吸附的灰尘、粘附在上面的纸屑和各种纤维。这些表面的污染物，如果不清除的话，一是会影响ITO的电学性能如接触电阻等，二是会影响ITO膜的光学性能，如透过率等，三是会污染生产车间环境，降低洁净厂房的洁净等级，给生产中使用的其它原材料带来二次污染。 所以，一般ITO镀膜产品在进入洁净厂房，上生产线进行使用前，都要对ITO镀膜产品表面进行清洗作业。 清洗是指清除工件表面上液体和固体的污染物，使工件表面达到一定的洁净程度。清洗过程是清洗介质、污染物、工件表面三者之间的相互作用，是一种复杂的物理、化学作用的过程。清洗不仅与污染物的性质、种类、形态以及粘附的程度有关、与清洗介质的理化性质、清洗性能、工件的材质、表面状态有关、还与清洗的条件如温度、压力以及附加的超声振动、机械外力等因素有关。因此，选择科学合理的清洗工艺，必须进行工艺分析。 下面是ITO镀膜产品进入光电企业生产线使用之前，产品自动清洗线中一种比较完整的表面清洗流程：投料臭氧清洁刷洗(GW2010)US（超声波）清洗高压DIW（纯水）清洗风刀吹干IR炉（红外加热）UV光照。上面这个流程中，包含了接触式清洗和非接触式清洗两种方式。 二、非接触式清洗 非接触清洗中，主要有超声波干洗和紫外线臭氧清洗两种。 超声波干清洗超声波干清洗机的原理是由两个喷嘴产生的高压风刀有效的清除1.6-100m 的尘粒.这些尘粒从两个方向被吸附至真空腔.由于高速气流使工件表面形成了一层粘膜,而超声波能将被吸附在粘膜上的微粒分离出来,最后吸至真空腔。 ITO玻璃进入生产车间之前、膜层制作工序之前、工作面组合之前，高档产品和生产线，会加入超声波干洗，以减少玻璃表面积附的尘粒对生产车间、下一道成膜工序和产品内部的污染。在触摸屏生产和平板显示器生产中，比较常用到。 超声波频率一般是28KHZ或44KHZ，高档机器会两种频率交替工作。频率的选择是按你要清洗的缝隙宽度和尘粒大小来决定的，一般能漂浮在空气中迁移的灰尘，都是集中在一定直径或质量的范围内，刚好对28KHZ或44KHZ这两个频率共振能量比较敏感。频率过低，会有噪声，频率过高，则消耗能量过大，容易损伤器件内部结构。 2、紫外线清洗紫外(UV)光清洗，一方面能避免由于使用有机溶剂造成的污染，同时能够将清洗过程缩短。 紫外光清洗的工作原理紫外光清洗技术是利用有机化合物的光敏氧化作用达到去除黏附在材料表面上的有机物质，经过光清洗后的材料表面可以达到“原子清洁度”。更详尽的讲：UV光源发射波长为185nm和254nm的光波，具有很高的能量,当这些光子作用到被清洗物体表面时,由于大多数碳氢化合物对185nm波长的紫外光具有较强的吸收能力, 并在吸收185nm波长的紫外光的能量后分解成离子、游离态原子、受激分子和中子，这就是所谓光敏作用。空气中的氧气分子在吸收了185nm波长的紫外光后也会产生臭氧和原子氧。臭氧对254nm波长的紫外光 同样具有强烈的吸收作用,臭氧又分解为原子氧和氧气。其中原子氧是极活泼的,在它作用下,物体表面上的碳和碳氢化合物的分解物可化合成可挥发的气体：二氧化碳和水蒸气等逸出表面，从而彻底清除了黏附在物体表面上的碳和有机污染物。清洗时，使基板治湿性向上。玻璃基板是以滚轮方式输送，上方装置低压水银灯产生紫外线照射。玻璃基板所累积紫外线能量愈多，其表面水接触愈小，成反比关系。一般STN-LCD制作过程中，需求的玻璃基板累积紫外线能量为300nj/cm2(253.7nm)以上。而彩色STN-LCD及彩色滤光片制作过程中，要求的玻璃基板累积紫外线能量为600nj/cm2(253.7nm)。在TFT-LCD制作过程中，除了低压水银灯产生臭氧清洗玻璃外，目前制程的主流是，使用Excimer Lamp,其172nm波长紫外线的高反应性质对玻璃的清洗效率更好。 紫外线光清洗应用中，在液晶显示器件、触摸屏、半导体硅芯片、集成电路、高精度印制电路板、光学器件、石英晶体、密封技术、带氧化膜的金属材料等生产过程中，增加紫外线光清洗方法最为合适。 主要材料：ITO玻璃、光学玻璃、铬板、掩膜板、抛光石英晶体、硅芯片和 带有氧化膜的金属等进行精密清洗处理。可以去除污垢：有机性污垢、人体皮脂、化妆品油脂、树脂添加剂及聚酰亚胺、石蜡、松香、润滑油、残余的光刻胶等。 UV光源在对ITO膜层还具有UV改质(紫外光表面质变)的特点，用在膜处理技术上，对于改善膜与膜之间的密接是非常有效的，如ITO膜与感光胶膜层，TOP涂层与PI涂层等等。另在研究部门又可用来UV改性塑料材料产品，用于纳米技术研究，产品经此UV光照射发生化学反应，使产品表面性质改变。触摸屏、STN-LCD、彩色滤光片及OLED的制作过程中，有些制程设备相当雷同，差别在于制造工艺要求的不同。随着线路的精细化及产品的彩色比，对制造工艺的要求也不断地提升。 在用到ITO FILM的场合中，由于ITO FILM本身的材质特性，决定了它只能低温溅射沉积方式生产，所以里面的ITO成份中，含很多低价的铟锡氧化物。紫外线UV光源产生的臭氧，可以再次对ITO成份进一步氧化，形成电阻阻值更稳定，光学透过率更好的高价氧化物ITO。这特点在大量使用ITO FILM的触摸屏生产中，效果特别明显，这也是有些低端触摸屏厂家在引入紫外线清洗后，电阻屏产品的线性功能品质和电容屏的稳定性品质会有意外提升的主要原因。 使用紫外线清洗时要注意以下几个方面：（1） 污垢中的无极成分或处理后的灰分会残留在物体表面，因此需要采用相应的办法进一步清除，如加装真空除尘或与超声波干洗配套使用。（2）处理时，当清洗对象表面与照射光源距离稍远时，产生的臭氧会自动分解失去作用，一定要注意清洗表面与光源的距离，也就是注意平台或传送带上工件的高度或厚度。（3）这种处理方法要求紫外线能透过清洗对象表面，对有立体结构的清洗对象不太适合，只能清洗表面结构的物体。（4）由于需防止臭氧扩散对人体造成损害，需要在封闭装置中进行清洗。（5）由于臭氧是通过氧化反应去除污垢的，所以容易被氧化的表面不能用这种方法处理。 三、接触式清洗 接触式清法，就是把ITO膜放到溶液中，让溶液化学溶解和物理冲洗掉ITO膜表面的污渍。一般都称为湿法清洗。下面就是主要的湿法清洗方式。浸洗清洗在清洗槽中加入清洗液，将被洗物浸渍其中的清洗方式。由于仅靠清洗液的化学作用清洗，所以洗涤能力弱，需要长时间。循环清洗液。喷气在清洗槽内安装喷气管（多个吸管），用汽体将清洗液喷射到被洗物上的清洗方式。喷流清洗从槽的侧面将清洗液在液相中喷出，靠清的搅拌力（物理作用）促进清洗。洗涤能力比浸渍清洗强。刷洗在清洗腔室安装刷子、工件有专门的支承或夹具、在清洗剂浸渍或淋润的同时，主要靠刷子与工件的机械磨擦力进行清洗，作为初级清洗，效果直接。超声波清洗在清洗槽内安装超超波振子，产生超声波能量（数千个大气压的冲击波），将被洗物全部清洗的方式。喷淋清洗在清洗槽内安装喷淋管，在气相中将清洗液喷射到被清洗物上，压力不足2kg/cm2减压清洗在清洗槽内产生负压，由于减压，洗涤剂能较好地渗透到被洗物的缝隙之间。若和超声波作用，清洗效果会大大增强。喷雾清洗在洗涤槽内安装喷雾管，在气相中将洗涤喷附到被清洗物上的清洗方式。压力2-20kg/cm2旋转筒清洗在槽内安装旋转装置，同时旋转筒体和拌被清洗物。多与喷流、超声波洗涤组合使用。抛动清洗在槽内安装抛动机构，装入被洗物，使之在洗涤槽内上下运动，多与喷流、超声波洗涤组合使用。 一般湿法清洗都会综合各种不同的方式，如超声波清洗工艺中，就可以综合超声波清洗、化学溶解浸洗清洗、喷淋清洗等等，同时对产品进行清洗，以达到更完美的效果。下面主要介绍一些ITO镀膜产品常用到的湿清洗中超声波清洗工艺的一些要点。 超声波清洗原理 超声波清洗技术的基本原理，大致可以认为是利用超声场产生的巨大作用力，在洗涤介质的配合下，促使物质发生一系列物理、化学变化以达到清洗目的的方法。当高于音波（2840KHz）的高频振动传给清洗介质后，液体介质在高频振动下产生近乎真空的空腔泡，空腔泡在相互间的碰撞、合并、消亡的过程中，可使液体局部瞬间产生几千大气压的压强，如此大的压强使得周围的物质发生一系列物理、化学变化。这种作用称为“空化作用”：A.空化作用可使物质分子的化池键断裂，引起各种物理变化（溶解、吸附、乳化、分散）和化学变化（氧化、还原、分解、化合）等；B.当空腔泡的固有频率和超声频率相等时，可产生共振，共振的空腔泡内聚集了大量的热能，这种热能足以使周围物质化学键断裂而引起物理、化学变化。 C.当空腔泡形成时，两泡壁间因产生极大的电位差而引起放电，致使腔内气泡活化进而引起周围物质的活化，从而使物质发生物理、化学变化。1、超声波清洗机的原理：超声波清洗机是通过超声波发生器将高于20KHz频率的有震荡信号进行电功率放大后经超声波换能器（震头）的逆压电效应转换成高频机械振动能量通过清洗介质中的声辐射，使清洗液分子振动并产生无数微小气泡。气泡沿超声传播方向在负压区形成、生长，并在正压区迅速闭合而产生上千个大气压的瞬间高压而爆破，形成无数微观高压冲击波作用于被清洗工件表面。此即超声波清洗中的“空化效应”。超声波清洗机就是基于“空化效应”的基本原理工作的，也因此，超声清洗对具有内外结构复杂、微观不平表面、狭缝、小孔、拐角、死角、元件密集等特点的工件均具有卓越的洗净能力，是其他清洗方法无可比拟的。随着超声频率的提高，气泡数量增加而爆破冲击力减弱，设备因此，高频超声特别适用於小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。2、空化泡的扩大以及爆裂（内爆） 气泡是在液体中施加高频（超声频率）、高强度的声波而产生的。因此，任何超声清洗系统都必须具备三个基本元件：盛放清洗液的槽、将电能转化为机械能的换能器以及产生高频电信号的超声波发生器。 3、换能器和发生器超声清洗系统最重要的部分是换能器。现存两种换能器，一种是磁力换能器，由镍或镍合金制成；一种压电换能器，由锆钛酸铅或其他陶瓷制成。将压电材料放入电压变化的电场中时，它会发生变形，这就是所谓的压电效应。相对来说，磁力换能器是用会在变化的磁场中发生变形的材料制成的。无论使用何种换能器，通常最基本的因素为其产生的空化效应的强度。超声波和其它声波一样，是一系列的压力点，即一种压缩和膨胀交替的波。如果声能足够强，液体在波的膨胀阶段被推开，由此产生气泡；而在波的压缩阶段，这些气泡就在液体中瞬间爆裂或内爆，产生一种非常有效的冲击力，特别适用於清洗。这个过程被称做空化作用。 4、声波的压缩和膨胀从理论上分析，爆裂的空化泡会产生超过10,000 psi的压力和20,000 °F (11,000 °C) 的高温，并在其爆裂的瞬间冲击波会迅速向外辐射。单个空化泡所释放的能量很小，但每秒钟内有几百万的空化泡同时爆裂，累计起来的效果将是非常强烈的，产生的强大的冲击力将工件表面的污物剥落，这就是所有超声清洗的特点。如果超声能量足够大，空化现象会在清洗液各处产生，所以超声波能够有效清洗微小的裂缝和孔。空化作用也促进了化学反应并加速了表面膜的溶解。 然而只有在某区域的液体压力低于该气泡内气体压力时才会在该区域产生空化现象，故由换能器产生的超声波振幅足够大时才能满足这一条件。产生空化所需的最小功率被称做空化临界点。不同的液体存在不同的空化临界点，故超声波能量必须超过该临界点才能达到清洗效果。也就是说，只有能量超过临界点才能产生空化泡，以便进行超声清洗。  5、频率的重要性 当工作频率很低（在人的听觉范围内）就会产生噪音。当频率低於20kHz时，工作噪音不仅变得很大，而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中，通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率。该频率范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。高频通常被用于清洗较小、较精密的零件，或清除微小颗粒。高频还被用于被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加，空化泡的数量呈线形增加，从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变，空化泡变小，其释放的能量相应减少，这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另一个优势在于减小了粘滞边界层（泊努里效应），使得超声波能够发现极细小的微粒。 6、超声清洗的优越性 高精度： 由于超声波的能量能够穿透细微的缝隙和小孔，故可以应用与任何零部件或装配件清洗。被清洗件为精密部件或装配件时，超声清洗往往成为能满足其特殊技术要求的唯一的清洗方式； 快速： 超声清洗相对常规清洗方法在工件除尘除垢方面要快得多。装配件无须拆卸即可清洗。超声清洗可节省劳动力的优点往往使其成为最经济的清洗方式； 一致：无论被清洗件是大是小，简单还是复杂，单件还是批量或在自动流水线上，使用超声清洗都可以获得手工清洗无可比拟的均一的清洁度。 7、超声清洗工艺及清洗液的选择超声场为清洗提供了巨大的能量，但还需化学洗剂作为介质。一般将化学洗剂分为两类，一类是有机溶剂，主要是根据相似相溶的化学原理，对有机物如：黏结剂（沥青、松香等）、保护性材料（沥青、树脂等）、磨边润滑油进行溶解。在光学洗净中，最初用三氯乙烯、芳香烃、氟里昂等作为清洗剂，这类物质虽然溶解性强，但有的易挥发，毒性大，有的对大气臭氧层有破坏作用，被逐步禁用。现国内多采用一些上述物质的改进产品或某些碳氢化合物做溶剂。目前使用较多的另一类清洗剂是以表面活性剂为主要成分的水基清洗剂，其清洗原理简单地说是由于表面活性剂的分子结构中同时含有亲油基的亲水基，具有极性和结构不对称的特点。正是这种特点使得它能极大降低水溶液的表面张力，使物体表面易于润湿，表面污物易于被溶解，分散在清洗液中而达到洗涤的目的。在购买清洗系统之前，应对被清洗件做如下应用分析： 明确被洗件的材料构成、结构和数量， 分析并明确要清除的污物，这些都是决定所要使用什么样的清洗方法，判断应用水性清洗液还是用溶剂的先决条件。最终的清洗工艺还需做清洗实验来验证。只有这样，才能提供合适的清洗系统、设计合理的清洗工序以及清洗液。 8、清洗液的选择 考虑到清洗液的物理特性对超声清洗的影响，其中蒸汽压、表面张力、黏度以及密度应为最显着的影响因素。温度能影响这些因素，所以它也会影响空化作用的效率。 任何清洗系统必须使用清洗液。 选择清洗液时，应考虑以下三个因素： A清洗效率：选择最有效的清洗溶剂时，一定要做实验。如在现有的清洗工艺中引入超声，所使用的溶剂一般不必变更；B操作简单：所使用的液体应安全无毒、操作简单且使用寿命长； C成本：最廉价的清洗溶剂的使用成本并不一定最低。使用中必须考虑到溶剂的清洗效率、安全性、一定量的溶剂可清洗多少工件利用率最高等因素。当然，所选择的清洗溶剂必须达到清洗效果，并应与所清洗的工件材料相容。水为最普通的清洗液，故使用水基溶液的系统操作简便、使用成本低、应用广泛。然而对某些材料以及污垢等并不适用于水性溶液，那么还有许多溶剂可供选用。 在一些光电行业中，比如触摸屏和平板显示器生产，产品表面的化学物质是有很严格的限制的，所以一般会用强碱NaOH溶液单独进行一次超声波清洗,或在水溶性表面活性剂化学清洗剂溶液中加入强碱NaOH，以便让ITO膜表面的有机物质特别是油脂类污染物，被碱化学反应后溶解清除，或让它这些污染物更具有极性，更容易被水溶性清洗剂中的表面活性剂捕获，被带走清洗掉。碱的另一个作用是，清洗机器管路中不断积附的水溶性表面活性剂化学清洗剂中，表面活性剂所清洗下来的污染物凝胶类物质，这些东西如果长时间积附或漂浮于清洗机内，随着其本身体积、质量的不断积累，很容易重新依附在产品表面上而质量过太，不能被超声波清洗下来。而强碱NaOH可以轻易的破坏这种凝胶物内部结构，让它溶解在溶液中被清洗机循环带走。 这也是一些厂家在实际生产中，没有充分了解和注意到ITO膜等氧化物镀膜产品表面特质和含表面活性剂清洗剂产品特性，往往只是单独使用清洗剂进行超声波清洗，清洗机在使用了三个月左右后，就会出现清洗效果显著下降的原因。为了解决这个问题，多少厂家就只好拆除清洗机的所有管路进行清洗机所有部位内壁大清洁，再用强氧化性的双氧水冲洗整个管路系统，这样操作后的结果是导致整个清洗机在一个星期左右，产品表面的黑点、白点污染物显著增加。原因是清洁过程中，机体内壁表面受物理和化学损伤，机体表面的锈迹，或塑胶机体中的塑胶成型时里面的石灰与石墨添加物跑到清洗剂中的缘故。这些比灰尘更细小的物质对机器频率段的超声波能量也不特别敏感，在附壁效应下，更易污染产品，而难以彻底清洗下来，只有靠一段时间内的补充液不断稀释循环排放掉。 9、两种由清洗液不同而区分的清洗系统水性系统：通常由敞口槽组成，工件浸没其中。而复杂的系统会由多个槽组成，并配备循环过滤系统、冲淋槽、干燥槽以及其它附件。 溶剂系统：多为超声波汽相除油脂清洗机，常配备废液连续回收装置。超声波汽相清除油脂过程是由溶剂蒸发槽和超声浸洗槽组成的集成式多槽系统完成的。在热的溶剂蒸汽和超声激荡共同作用下，油、脂、蜡以及其他溶于溶剂的污垢就被除去。经过一系列清洗工序后下料的工件发热、洁净、干燥。 10、清洗件处理 超声清洗的另一个考虑因素是清洗件的上、下料或者说是放置清洗件的工装的设计。清洗件在超声清洗槽内时，无论清洗件还是清洗件篮都不得触及槽底。清洗件总的横截面积不应超过超声槽横截面积的70%。橡胶以及非刚化塑料会吸收超声波能量，故将此类材料用于工装时应谨慎。绝缘的清洗件也应引起特别注意。工装篮设计不当，或所盛工件太重，纵使最好的超声清洗系统的效率也会被大大降低。钩子、架子以及烧杯都可用来支持清洗件。  影响超声波清洗的因素清洗介质：采用超声波清洗，一般有两类清洗剂即化学溶剂和水基清洗剂。清洗介质的化学作用可以加速超声波清洗效果，超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，以对物件进行充分、彻底的清洗。功率密度：超声波的功率密度越高，空化效果越强，速度越快，清洗效果越好，但对于精密的表面光洁度甚高的物件，采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生空化、腐蚀。 超声频率：超声波频率越低，在液体中产生的空化越容易，产生的力度大，作用也越强，适用于工件粗、脏、初洗，频率高则超声波方向性强，适合于精细的物件清洗。 清洗温度：一般来说，超声波在 3040时的空化效果最好，清洗剂则温度越高，作用越显著，通常实际应用超声波清洗时，采用 4060的工作温度。 超声波清洗工艺在以ITO膜为代表的光学镀膜产品冷加工中，超声波清洗是如何实现洗净目的的呢？一般来说，清洗工艺主要以干燥的方式命名，如IPA工艺，是指利用IPA（异丙醇）蒸汽进行脱水干燥的清洗工艺，纯水工艺是指利用热纯水慢提拉或冷纯水甩干的方式进行干燥的清洗工艺。当然，还有其他的命名方式。经过不断的变化、发展，光学冷加工中的清洗工艺主要以IPA工艺和纯水工艺为主。IPA工艺包括四个流程：洗涤、漂洗、脱水、干燥。因为洗涤过程分溶剂清洗和水基清洗，所以有不同的工艺：有先进行溶剂清洗、溶剂蒸汽干燥再进行水基清洗；也有先进行溶剂清洗，再用乳化剂溶解溶剂，再进行水基清洗的。显然，后者在流程上更流畅、紧凑，对设备要求也简单。经过洗涤后的清洗物品表面不会有结合牢固的污垢，仅可能有一些清洗剂和松散污垢的混合物。 我们知道，无机光学玻璃是一种过冷的熔融态物质，没有固定的分子结构，它的结构式可描述为二氧化硅和某些金属氧化物形成的网状结构。其骨架结构为键能很大的硅氧共价键，外围是键能小、易断裂的氧与金属离子形成的离子键。在洗涤时，由于超声场和化学洗剂的共同作用，某些硅氧键含量少或者外围键能特别小的的材料易于在清洗过程中发生变化而导致洗涤效果不良。所以，选择性能温和的洗剂、合适的洗剂浓度、温度、超声功率、洗涤时间对保证清洗物品的清洗质量十分重要。 利用流水将洗涤后清洗物品表面的洗剂和污物溶解、排除的过程称为漂洗。影响漂洗效果的因素有以下几个：洗剂的漂清性能，漂洗水的纯度、温度以及流动性、超声波频率等。一般在40KHz时，在常温下，电导率为0.1s/m的纯水可以保证漂洗的要求。经过漂洗后的清洗物品表面的洁净度应和漂洗水洁净度一致。当它进入IPA后，虽然IPA能和纯水进行无限度的相混溶，但在超声波的作用下，这种混溶能进行得更快速、彻底，从而使得清洗物品表面的状态和混溶后IPA相同。这一过程称为脱水。所以影响脱水的主要因素是IPA的纯度、超声波频率、脱水时间。一般IPA的最低浓度要高于97%。脱水后的清洗物品进入IPA蒸汽槽干燥。蒸汽槽的结构大体如下：槽体下部为IPA液体，四周是高沸点油加热腔，上部是由若干圈冷凝管围绕成的冷凝区，冷凝管内是由冷水机提供的循环冷水，清洗物品由链条驱动的托架带动在干燥槽内运行。干燥的原理及过程如下：蒸汽槽IPA在高温油的加热下沸腾，蒸汽向上进入冷凝区，在冷凝区形成浓度、温度相对稳定的蒸汽区，脱水后表面附有液体IPA的清洗物品进入蒸汽区时，蒸汽区的蒸汽在低温的清洗物品表面冷凝液化，冲刷清洗物品表面，如同"淋浴"，当清洗物品表面温度和蒸汽温度相同时，已不再附有液态IPA，而全转化为IPA。此时，清洗物品在托架的带动下上升回到冷凝区，在这一过程中，由于温度的渐低，清洗物品表面IPA蒸汽冷凝液化，液化的IPA一部分在表面张力和重力的作用下离开清洗物品，一部分在夹具散热时挥发离开清洗物品表面，经以上过程后，清洗物品表面得到干燥。由此可见，影响干燥的因素很多：IPA的纯度、干燥位置、链条的提升速度、冷水机的水温、冷凝行程的长短、干燥时间、夹具材料、形状的选用等等。以上是IPA工艺的四个流程简介，纯水工艺由三个流程组成：洗涤、漂洗、干燥。洗涤和漂洗与IPA工艺相同，不再重复。区别在于干燥。干燥分两种情况，热纯水慢提拉和冷纯水甩干。 电阻率大于15M·M纯水在某一高温下，表面张力能达到最大，漂洗后的清洗物品浸入其中，表面不被润湿，在倾斜慢提拉离开时，由于极大的表面张力。纯水迅速在表面收缩成球形离开清洗物品，脱水后的清洗物品在过滤的热风下而达到干燥。所以，水的纯度、温度、慢提拉速度、工件的倾斜度、热风的洁净度对干燥的影响非常大。冷纯水甩干的工艺很简单：经过纯水漂洗后的清洗物品放入离心甩干机中，在工件取得平衡时，启动甩干机，利用离心分离的原理将清洗物品表面的纯水分离达到干燥，对要求不高的清洗物品能取得满意效果，且能节省IPA和场地。但对甩干机的平衡性能要求很高。以上是对光学冷加工中超声波清洗工艺的一些简介，实现工艺的载体是设备，一台设计合理、性能稳定的超声波清洗机能充分发挥超声波清洗工艺的特长。其中清洗机有缸槽式组立清洗机，特点是由一系统清洗缸槽组成，产品用一定的篮具做为工装装载产品按清洗工艺步骤投入的清洗缸槽中进行清洗；有枚叶传动式清洗机，特点是产品直接放在传送滚轮上，自动送入清洗机里，经过不同功能段的设备动作进行清洗后再出来。 四、不同基材ITO镀膜产品的注意事项在ITO镀膜产品中，有多种基材可以选择，最常用的是光学玻璃镀膜产品，俗称ITO膜，光学薄膜镀膜产品，俗称ITO FILM。ITO FILM是使用化学合成聚合物做为基材，它的密度比光学玻璃低很多。这些化学聚合物多数对超声波不但没有增幅作用，反而更多的是吸收和衰减超声波的能量。因些在湿法清洗过程中，超声波空穴里的微小气泡会吸附在ITO FILM表面，在附壁作用下，不但不能清洗产品表面，反而把溶液中的污染物带到产品表面，使产品表面污染更严重。所以，一般ITO FILM的清洗，更侧重于化学溶液冲洗、喷淋、蒸洗或非接触干清洗，这也是在超声波清洗机器机体材质选择上，要尽量避免低密度吸能材料的原因。 五、结语ITO镀膜产品污染清洁，就是利用不同的清洗方式，把产品表面的污染物，按不同的性质，以化学分解溶融或物理剥离进行清除。一般有机污染物采用化学分解溶融的方式为主，无机污染物以物理剥离的方式为主。在化学分解溶融过程中，要注意化学物质不要损伤产品表面，在物理剥离过程中则要注要外来能量，不要破坏产品里面的物理结构。清洗工艺的主要载体是设备，如何根据不同的清洗对象进行设备合理设计与配置，避免设备本身的使用不当造成产品重复污染，也是产品污染清洁中的重要方面。 下面图片ITO镀膜产品综合利用不同清洗方式的典型例子，这是一条用于ITO膜生产平板显示器的自动生产线的不同部分，这条自动生产线中，把紫外线干清洗，超声波干清洗，超声波湿清洗等清洗工艺，按生产工序中不同段的工艺要求，有序的融合到整条自动线中去，产品在封闭的流水生产线内运行，杜绝了产品工序转序时在机器外面再次被外物污染的机会，以保证产品在进入每一道各工序前，产品表面洁净能达到产品工艺要求。李星ito透明导电膜玻璃原理图ito透明导电膜玻璃原理图 匿名提问2010-01-15 23:44:03 发布 学术 1个回答 · chuyeau | 2010-01-23 22:58:54· 有0人认为这个回答不错 | 有0人认为这个回答没有帮助· 一、触摸屏的工作原理 ? 为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。 二、触摸屏的主要类型 ? 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其