基础设施腐蚀研究及防护技术

ITO电极腐蚀的现象和机理

1、腐蚀现象分析

ITO 电极腐蚀大都是在存储条件或外加电场促进的条件下以电化学反应的方式产生的，周期有的只有数小时，有的可达数月之久，主要取决于腐蚀产生的条件的强弱。

ITO 电极腐蚀的失效曲线如图1所示。

2、腐蚀的产生条件分析

a.杂质或污染：材料、设施和环境。

b.电荷：电子移动、过压或过流。

c.水分：吸潮、水渗透或材料界面残留水分。

所以要对 ITO 电极腐蚀进行防护先要从过程中避免腐蚀条件的建立和产生。

TOP层对ITO电极腐蚀的防护作用分析

为了保护 LCD 的电极，很多厂家采用涂 TOP层进行产品主动防护，这是一个比较有效的办法。LCD 产品中使用的 TOP 涂层是一种非常致密的材料，多用钛硅材料，大量 LCD 厂家在使用。其主要由二氧化硅 SiO₂和二氧化钛 TiO₂两种成份组成，这两种物质化学性质稳定，硬度高，用来保护 ITO 外电极，防止电极轻度划伤或异物腐蚀，可提高LCD的可靠性。涂TOP层后的LCD增加了防护性能，但是仍存在腐蚀的可能性。对于TOP层的腐蚀条件这里进行分析，以便在防护过程中加以考虑。

二氧化硅膜SiO₂的化学性质：有极高的化学稳定性，不溶于水，除氢氟酸外，其他酸与其不发生反应。

反应方程如下：

SiO₂ 4HF=SiF₄ 2H₂O

SiF₄ 2HF= H₂SiF₆

二氧化硅膜 SiO₂也可以被强碱腐蚀，反应方程为：2NaOH SiO₂=Na2SiO₃ H₂O。

因为反应生成的 Na₂SiO₃是一种粘合剂，可以覆盖在表面防止腐蚀，具有对表层的保护作用。

二氧化钛TiO₂的化学性质：不溶于水，溶于氢氟酸、浓硫酸，反应方程如下：

TiO₂ 6HF=H₂[TiF₆] 2H₂O

TiO₂ H₂SO₄=TiOSO₄ H₂O

TiO₂ 2H₂SO₄=Ti(SO₄)₂ 2H₂O

TiO₂ H₂SO₄=TiOSO₄ H₂O

由以上分析可知保证涂 TOP 层的 LCD 电极腐蚀首要的问题是保证 TOP 层不被腐蚀的问题，即不可在TOP 层上引入氢氟酸、硫酸和强碱物质，如果产生腐蚀也要先从这方面进行分析。