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电加温用透明导电膜(ITO)玻璃的评价指标及质量检
Date：2013-10-26
Source：九游会J9
摘要：本文对电加温用透明导电膜（ITO）玻璃的常用性能的质量指标给予了评价，在此基础上，以简单、实用为原则，介绍了各项指标的检验测试方法。
一、引言
透明导电膜（ITO）玻璃具有透光率高、工作电压带宽、膜层硬度大、性能稳定等优点，被广泛应用于以下方面：
各种电加温玻璃、液晶显示、场致发光、热线反射、电碰屏蔽及太阳能电池制造等领域。ITO膜玻璃在电加温领域中的应用是其最大应用领域之一，已经使用在飞机、机车、船舰、建筑及轻工制品上，且用量呈增长趋势。透明导电膜玻璃与电热丝玻璃相比，完全消除了视觉障碍，更加美观，特别是在车船飞机等交通工具的观察窗上，彻底解决了眩光问题，提高了行车的安全性。与原有的喷膜相比，光学均匀性、电阻均匀性有较大的提高，并能制做大尺寸的电加温玻璃。且生产过程中，节约能源，改善了操作条件，没有环境污染。我厂生产TTO膜玻璃己经十多年了，在ITO膜玻璃的生产、检验等方面积累了一定的经验。本文的目的在于经验交流，相互学习，共同提高。
二、质量检验及评价指标
透明导电膜（ITO）玻璃的质量，其关键是透明导电膜的质量。在以下讨论中主要是对膜层而言，较少涉及做为基片的玻璃板自身的质量。电加温用ITO膜玻璃质量检测一股包括透光度及色差、总电阻、电阻均匀性、膜层牢固度、膜层稳定性和外观等六项指标。下面分别说明。
1、透光度和色差
透明导指ITO膜玻璃在可见光波段的总透过率。镀有ITO膜的玻璃透光率主要取决于膜层对光的反射率。因其自身厚度很小，吸收率可忽略。一般情况下，5mm厚的ITO膜玻璃的透光度为85%左右。当用做电加温玻璃时，其透光度不应小于75%透光度低则膜层阴暗发黑。此时，一方面表示膜层成分不正常，另一方面也会影响其它性能。
色差指同一块玻璃上，ITO膜层颜色的差别过大，色差直观地表明了膜层的均一性，色差较大时，同一块玻璃的各局部颜色有明显的视觉差异，也会影响产品的内在质量和外观质量。正常生产中，ITO膜玻璃没有明显的色差。透光度和色差这一性能，这实际检测中．均可使用相应仪器进行检测。
2、总电阻
总电阻决定了加热的总功率，它是电加温玻璃的一项重要技术指标。总电阻一般依据用户提供的加热功率及给定的工作电压经计算而得出。实际计算时应考虑到工作电压的正常波动对实际功率的影响，严格控制ITO膜玻璃的总电阻。电加温用ITO膜玻璃较少单片直接通电加热，一般都需经后道工序处理后做成夹层玻璃或其它型式才能使用。然而，后处理对总电阻有一定影响，所以在控制总电阻时应提前对后处理要有所考虑。反映在总电阻中，就是进一步缩小总电阻的范围，以保证总的成品率。总电阻的测量一般是用金属条均匀压放在相应的电极处、再用欧姆表测量。
3、电阻均匀性
电阻均匀性指同一块玻璃上各点的ITO膜的电性能是否均匀，各点的电阻率（方块电阻．）是否一致。因为电阻均匀性直影响加热的均匀性，关系到最终使用效果．所以是一项主要指标。理论上各点的电阻率（方块电阻）是由专用仪器四控针测量仪来检测的。电阻率与总电阻R的关系如下：
R=ρL/W
其中R——总电阻，单位为Ω
ρ——电阻率（方块电阻），一般表示为．R/□
L——加热区两电极间的距离
W——加热区宽度，即矩形加热区的电极长度
从公式中可以看出，总电阻R与两电极间的距离成正比，与加热区的宽度成反比。当加热区的长宽确定，电极位置固定后，总电阻只与电阻率有关，各点的电阻率即是决定各点温度的关键因素。因为电阻率是由总电阻及加热区长宽计算而得出，所以不同品种产品的电阻率数值不同。又由于各用户对热玻璃的温度均匀性要求不同，电阻率的控制范围也不相同。实际生产检测时，常用万用表代替四探针，直接测一出各点电阻值，这样更为快健方便。但用万用表测出的电阻数值只能反映各点电阻率的均匀程度，不能代入上迷公式中计算总电阻。同时测试时注意不要划伤膜层。为反映较大加热区内电阻的均匀情况，就需要测尽可能多的点。一般情况是使用带方格的膜板，在模板上纵横线交叉点对应的位置，测量电阻值。这样就可均匀测试整块玻璃的电阻均匀性，同时也测出了横向均匀性及纵向均匀性，这对分析不均匀的成因十分有用。如果不均匀性主要分布在玻璃与靶相对运动的方向上，首先考虑传动问题：如果不均匀性沿靶的方向分布，则首先考虑靶的问题：
如果纵横方向的不均匀呈无规则分布，就应全面查找原因。
4、膜层牢固度
指ITO膜与玻璃结合的强弱程度。正常时ITO膜与玻璃结合牢固度完全能够满足各种使用场合的要求，不会掉膜。但是当生产不正常时也会出现膜层牢固度不好的现象，只要轻轻一擦，即可将膜层擦掉。通常用高粘胶带纸粘贴在膜上，然后撕下。若能粘掉膜层，则表示膜层牢固度不够。膜层颜色深时，即透光率低时，易出现掉膜现象，此时应特别注意检验膜层的牢固度。
5、稳定性
稳定性包括时效稳定性、温度稳定性和加工稳定性时效稳定性指ITO膜放置或使用一般时间后，膜层发生的变化。当放置及使用时，膜层接触的介质有可能发生吸附现象，则有可能在一定程度上使ITO膜层发生变化，影响使用。温度稳定性指在不同温度下ITO膜的性能也不相同，例如190℃与室温下同一块ITO膜玻璃的电阻就有较大差别。加工稳定性指镀膜完毕以后，在后处理加工过程中的稳定定性。一般电加温玻璃在镀膜后还需清洗、去边、涂刷导电胶、合片、蒸压等处理，最终制成夹层玻璃或其它形式才能使用。加工稳定性即反映这一系列加工处理过程中膜层性能的变化情况。实际上以上三项稳定性是同时存在，共同作用，膜层稳定性是三者的综合反映。它能够反映出不同批次的产品之间的差异，标志着工艺、设备、控制过程的水平高低。目前，我们通过优化靶材配比，稳定工艺参数，提高自控程度，加强设备维护，实现规范操作等质保手段，很好地解决了稳定性问题。
6、外观质量
外观质量指目测时所能看到的膜的各种缺陷。如划伤、擦伤、针眼、疵点等。由于各种缺陷出现的机会和成因不同，应针对不同情况分别解决。
三、各项性能之间的关系
ITO膜玻璃的各项性能间并非独立，相互无关，而是有一定的联动关系。当透光度不高时，膜层外观发黑，此时电阻均匀性一般较好，但膜层牢固度注往较低。所以要特别注意牢固度的检验。当ITO膜玻璃的某个区域颜色不均匀时，往往其电阻均匀性也不好，所以要对颜色不均匀的地方多测几点电阻，以确保产品质量。同时，当颜色不均匀时，其膜层的结构或厚度不均匀，这样的玻璃稳定性也不好，所以要慎重对待。
当电阻均匀性不好或超标时，并不一定同时伴随较大色差。实际情况是不合格产品中绝大多数是由予电阻不均造成的。电阻均匀性合格、透光度都合格，不能保证稳定性合格。有时仅蒸压前后总电阻就发生相当大的变化，以至超过规定范围，造成较浪费。稳定性不好的原因是多方面的，主要是膜层结构不稳定。为此应严格控制镀膜生产过程，稳定工艺参数，使膜层结构相对固定，减小其性能变化。
四、结束语
ITO膜玻璃应用范围越来越广，做为一种产品，对于其质量的好坏就应给予特别的关注。对ITO膜玻璃的检验与评价，就成为生产中一个重要环节，既对产品的中间质量、半成品是否合格进判定，又能给镀膜生产反馈必要信息，这对及时调整相应工艺参数和设各维护有指导作用。
一、引言
透明导电膜（ITO）玻璃具有透光率高、工作电压带宽、膜层硬度大、性能稳定等优点，被广泛应用于以下方面：
各种电加温玻璃、液晶显示、场致发光、热线反射、电碰屏蔽及太阳能电池制造等领域。ITO膜玻璃在电加温领域中的应用是其最大应用领域之一，已经使用在飞机、机车、船舰、建筑及轻工制品上，且用量呈增长趋势。透明导电膜玻璃与电热丝玻璃相比，完全消除了视觉障碍，更加美观，特别是在车船飞机等交通工具的观察窗上，彻底解决了眩光问题，提高了行车的安全性。与原有的喷膜相比，光学均匀性、电阻均匀性有较大的提高，并能制做大尺寸的电加温玻璃。且生产过程中，节约能源，改善了操作条件，没有环境污染。我厂生产TTO膜玻璃己经十多年了，在ITO膜玻璃的生产、检验等方面积累了一定的经验。本文的目的在于经验交流，相互学习，共同提高。
二、质量检验及评价指标
透明导电膜（ITO）玻璃的质量，其关键是透明导电膜的质量。在以下讨论中主要是对膜层而言，较少涉及做为基片的玻璃板自身的质量。电加温用ITO膜玻璃质量检测一股包括透光度及色差、总电阻、电阻均匀性、膜层牢固度、膜层稳定性和外观等六项指标。下面分别说明。
1、透光度和色差
透明导指ITO膜玻璃在可见光波段的总透过率。镀有ITO膜的玻璃透光率主要取决于膜层对光的反射率。因其自身厚度很小，吸收率可忽略。一般情况下，5mm厚的ITO膜玻璃的透光度为85%左右。当用做电加温玻璃时，其透光度不应小于75%透光度低则膜层阴暗发黑。此时，一方面表示膜层成分不正常，另一方面也会影响其它性能。
色差指同一块玻璃上，ITO膜层颜色的差别过大，色差直观地表明了膜层的均一性，色差较大时，同一块玻璃的各局部颜色有明显的视觉差异，也会影响产品的内在质量和外观质量。正常生产中，ITO膜玻璃没有明显的色差。透光度和色差这一性能，这实际检测中．均可使用相应仪器进行检测。
2、总电阻
总电阻决定了加热的总功率，它是电加温玻璃的一项重要技术指标。总电阻一般依据用户提供的加热功率及给定的工作电压经计算而得出。实际计算时应考虑到工作电压的正常波动对实际功率的影响，严格控制ITO膜玻璃的总电阻。电加温用ITO膜玻璃较少单片直接通电加热，一般都需经后道工序处理后做成夹层玻璃或其它型式才能使用。然而，后处理对总电阻有一定影响，所以在控制总电阻时应提前对后处理要有所考虑。反映在总电阻中，就是进一步缩小总电阻的范围，以保证总的成品率。总电阻的测量一般是用金属条均匀压放在相应的电极处、再用欧姆表测量。
3、电阻均匀性
电阻均匀性指同一块玻璃上各点的ITO膜的电性能是否均匀，各点的电阻率（方块电阻．）是否一致。因为电阻均匀性直影响加热的均匀性，关系到最终使用效果．所以是一项主要指标。理论上各点的电阻率（方块电阻）是由专用仪器四控针测量仪来检测的。电阻率与总电阻R的关系如下：
R=ρL/W
其中R——总电阻，单位为Ω
ρ——电阻率（方块电阻），一般表示为．R/□
L——加热区两电极间的距离
W——加热区宽度，即矩形加热区的电极长度
从公式中可以看出，总电阻R与两电极间的距离成正比，与加热区的宽度成反比。当加热区的长宽确定，电极位置固定后，总电阻只与电阻率有关，各点的电阻率即是决定各点温度的关键因素。因为电阻率是由总电阻及加热区长宽计算而得出，所以不同品种产品的电阻率数值不同。又由于各用户对热玻璃的温度均匀性要求不同，电阻率的控制范围也不相同。实际生产检测时，常用万用表代替四探针，直接测一出各点电阻值，这样更为快健方便。但用万用表测出的电阻数值只能反映各点电阻率的均匀程度，不能代入上迷公式中计算总电阻。同时测试时注意不要划伤膜层。为反映较大加热区内电阻的均匀情况，就需要测尽可能多的点。一般情况是使用带方格的膜板，在模板上纵横线交叉点对应的位置，测量电阻值。这样就可均匀测试整块玻璃的电阻均匀性，同时也测出了横向均匀性及纵向均匀性，这对分析不均匀的成因十分有用。如果不均匀性主要分布在玻璃与靶相对运动的方向上，首先考虑传动问题：如果不均匀性沿靶的方向分布，则首先考虑靶的问题：
如果纵横方向的不均匀呈无规则分布，就应全面查找原因。
4、膜层牢固度
指ITO膜与玻璃结合的强弱程度。正常时ITO膜与玻璃结合牢固度完全能够满足各种使用场合的要求，不会掉膜。但是当生产不正常时也会出现膜层牢固度不好的现象，只要轻轻一擦，即可将膜层擦掉。通常用高粘胶带纸粘贴在膜上，然后撕下。若能粘掉膜层，则表示膜层牢固度不够。膜层颜色深时，即透光率低时，易出现掉膜现象，此时应特别注意检验膜层的牢固度。
5、稳定性
稳定性包括时效稳定性、温度稳定性和加工稳定性时效稳定性指ITO膜放置或使用一般时间后，膜层发生的变化。当放置及使用时，膜层接触的介质有可能发生吸附现象，则有可能在一定程度上使ITO膜层发生变化，影响使用。温度稳定性指在不同温度下ITO膜的性能也不相同，例如190℃与室温下同一块ITO膜玻璃的电阻就有较大差别。加工稳定性指镀膜完毕以后，在后处理加工过程中的稳定定性。一般电加温玻璃在镀膜后还需清洗、去边、涂刷导电胶、合片、蒸压等处理，最终制成夹层玻璃或其它形式才能使用。加工稳定性即反映这一系列加工处理过程中膜层性能的变化情况。实际上以上三项稳定性是同时存在，共同作用，膜层稳定性是三者的综合反映。它能够反映出不同批次的产品之间的差异，标志着工艺、设备、控制过程的水平高低。目前，我们通过优化靶材配比，稳定工艺参数，提高自控程度，加强设备维护，实现规范操作等质保手段，很好地解决了稳定性问题。
6、外观质量
外观质量指目测时所能看到的膜的各种缺陷。如划伤、擦伤、针眼、疵点等。由于各种缺陷出现的机会和成因不同，应针对不同情况分别解决。
三、各项性能之间的关系
ITO膜玻璃的各项性能间并非独立，相互无关，而是有一定的联动关系。当透光度不高时，膜层外观发黑，此时电阻均匀性一般较好，但膜层牢固度注往较低。所以要特别注意牢固度的检验。当ITO膜玻璃的某个区域颜色不均匀时，往往其电阻均匀性也不好，所以要对颜色不均匀的地方多测几点电阻，以确保产品质量。同时，当颜色不均匀时，其膜层的结构或厚度不均匀，这样的玻璃稳定性也不好，所以要慎重对待。
当电阻均匀性不好或超标时，并不一定同时伴随较大色差。实际情况是不合格产品中绝大多数是由予电阻不均造成的。电阻均匀性合格、透光度都合格，不能保证稳定性合格。有时仅蒸压前后总电阻就发生相当大的变化，以至超过规定范围，造成较浪费。稳定性不好的原因是多方面的，主要是膜层结构不稳定。为此应严格控制镀膜生产过程，稳定工艺参数，使膜层结构相对固定，减小其性能变化。
四、结束语
ITO膜玻璃应用范围越来越广，做为一种产品，对于其质量的好坏就应给予特别的关注。对ITO膜玻璃的检验与评价，就成为生产中一个重要环节，既对产品的中间质量、半成品是否合格进判定，又能给镀膜生产反馈必要信息，这对及时调整相应工艺参数和设各维护有指导作用。
