平板显示器件中电子薄膜材料及其技术与发展

 

 

 

 

 

 

资料来源:深圳市政府科技专家委

 

摘要：本文首先介绍了平板显示器件中的电子薄膜材料，以及制备薄膜材料的技术——物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD），特别对用于大规模工业化生产技术——平面磁控溅射技术及发展作了重点的介绍。

 

薄膜材料是在基体材料表面沉积或制备性质与基体材料性质完全不同的物质层，使其具有特殊的光、电性能，提升材料的功能。

功能性(Functional)薄膜的制备与开发，已成为当今高科技产业的一大核心技术；也是平板显示器领域的核心技术。

 

 

几乎在所有平板显示器件中都应用薄膜技术：

2.1 液晶显示器（LCD、TFT-LCD）中的透明导电极ITO薄膜；          

 

2.2等离子体显示器（PDP）中的透明导电极ITO薄膜、MgO保护层、Filter；

      

2.3  有机电致发光显示器（OLED）更是薄膜技术的体现，其ITO透明电极、有机层、电子输送层等都通过薄膜沉积的方法来制备；

 

 

        

2.4 触摸屏（Touch Panel）中ITO玻璃、ITO薄膜；

                 

2.5  大屏幕背投显示器（DLP，LCOS）高反射膜、光学滤光片；                  

 

            

2.6 减反射薄膜(AR Coating)；所有显示器件都可以通过使用减反射膜来提高清晰度；

 

物理气相沉积（PVD）方法主要有蒸发法和溅射法两种。

蒸发法又分为热蒸发、电子束蒸发等。真空蒸发法简单易行，沿用已久；广泛应用于集成电路电极制作、透镜的滤光片镀膜、金属磁带制作及各种装饰性镀层。但真空蒸发镀制的膜层附着力差，制备功能薄膜时材料物性难以控制。

溅射法有磁控溅射和离子镀等。相对于蒸发法，溅射所获得的薄膜附着力好、致密性好、工艺可重复性好、膜厚可控制，可以在大面积基片上获得厚度均匀的薄膜，特别适用于工业化生产。

 

化学气相沉积是通过真空室内不同气体发生化学反应，将反应物沉积在基片表面形成固态薄膜。可分为普通化学气相沉积（CVD）、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和金属氧化物化学气相沉积（MOCVD）等；在半导体、太阳能电池、硬质涂层等领域得到广泛应用。

 

    磁控溅射技术是物理气相沉积中溅射法的一种，是大面积沉积薄膜的主要方法，特别适用于大规模生产的技术，是目前在平板显示器产业中最主要的薄膜制备手段。

磁控溅射技术根据气体放电的模式可分为直流（DC）、中频（MF）反应和射频（RF），其所用靶材有平面型和柱壮旋转型两种。

   在软基体上沉积薄膜，有磁控溅射和电子束蒸发等。薄膜产品可以用作制备触摸屏的导电基板、减反膜等，特别是在软基体上沉积OLED成为“电子纸”。由于基体的特殊性，要求进行低温沉积，其主要技术为：膜的附着性能，膜的连续自动检测和薄膜的光电性能的检测等。

平板显示器件中需要大量的电子薄膜材料，是薄膜技术应用的重要领域，同时平板显示器件的发展也促进薄膜技术的发展。