Исследования различных химических составов для очистки стеклянных подложек показали, что лучшие результаты получаются при комплексной очистке, проводимой в следующей последовательности: промывка стеклянных подложек под сильной струей проточной и дистиллированной воды; сушка подложек обеспыленным осушенным воздухом; протирка подложек обезжиренной бязью, смоченной в ацетоне; протирка подложек обезжиренной бязью, смоченной в суспензии и имеющей состав; зубной порошок-10 г, спирт этиловый (ректификат) - 20 мл, дистиллированная вода - 20 мл, промывка подложки проточной и дистиллированной водой, нейтрализация суспензии 10%-ным раствором H2SO4 путем погружения подложки; промывка подложки проточной и дистиллированной водой, очистка подложки в парах изо-пропилового спирта в течение 1-2 мин.

Одним нз эффективных способов очистки поверхности стеклянных подложек непосредственно перед осаждением пленок является очистка в поле тлеющего разряда при давлении 13,3 ...10,6 Па (ЫО" ... S-IO мм рт. ст.) и токе 60 мА в течение 15 мин.

Следует учитывать, что после проведения цикла очистки подложка при хранении загрязняется. Источниками загрязнений являются окружающая атмосфера, из которой на поверхность стеклянной подложки конденсируется влага и оседает пыль органического и неорганического происхождения. Допустимое время пребывания очищенных стеклянных подложек на открытом воздухе в условиях вакуумной гигиены составляет 10 мин; в эксикаторе с свежепрокаленным силикаге-лем-45 мин; в обезжиренных чашках Петри 50 мин и в чашках Петри и в эксикаторе с силикагелем - 60 мин [4.2]. Это время определялось по моменту появления на подложках следов загрязнений, методом смачивания в дистиллированной воде.

Полученные экспериментальные данные допустимого времени пребывания очищенных стеклянных подложек в различных условиях хранения следует учитывать при цанесении электропроводящих прозрачных слоев или металлических пленок А1, Сг, Си, Ni и др., а также при обработке стеклянных подложек после получения определенной конфигурации индицируемых знаков перед сборкой и заполнением ячейки ЖК-

Получение электропроводящих прозрачных покрытии.

Одним из важных элементов ЖКИ устройств являются прозрачные электроды, которые изготовляют иа основе прозрачных электропроводящих пленок. Основная функция прозрачного электрода заключается в обеспечении проводимости в некоторой плоскости и прохождении света через эту плоскость. При этом прозрачные электроды должны обладать химической стойкостью и механической прочностью, термостойкостью и стабильностью в различных условиях эксплуатации, однородностью по химическому составу, толщине, поглощению и значению показателя преломления, а также иметь высокую адгезию к подложке.

Нанесение тонких электропроводящих прозрачных пленок на поверхность подложки из стекла осуществляется различными методами. При выборе метода нанесения исходят из природы исходных пленкообразующих веществ, состава стекла на которое должна быть нанесена пленка. В качестве материалов электропроводящих прозрачных покрытий используют в основном окислы металлов ЗпОг, ТпгОз, ZnO и их композиции [4.3]. Однако в индикаторных устройствах на ЖК наиболее широкое применение в качестве электродов нашли электропроводящие прозрачные пленки из окислов .ЗпОг и 1П2О3. Рассмотрим их свойства и получение.

Чистая двуокись олова является диэлектриком с проводимостью порядка 10" ... 10*5 Ом-1-CM-i, диэлектрической постоянной около 23 и энергией активации около 3,7 эВ. Пленки с большей проводимостью и меньшей энергией активации носителей можно получить неполным окислением или введением соответствующих примесей. Пленки ЗпОг имеют высокую прозрачность в видимой области спектра, они обладают хорошей адгезией к стеклу и другим подложкам, химической стойкостью и стойкостью к воздействию высоких температур. Известны пленки на основе ЗпОг, в которые введены легирующие примеси: SnOa-F, 5пОз-ЗЬгОз, SnOz-F-ZnO, Sn02-ЗЬгОз-ZnO.

Свойства пленок зависят не только от состава, но и от способа их нанесения. Пленки двуокиси олова можно получить окислением металлического олова, осажденного на диэлектрическую подложку вакуумным напылением или катодным распылением [4.4]. Окисление осуществляют путем прогрева в воздухе в две стадии:

при 200°G образуется моноокись SnO, которая при дальнейшем нагреве до 400 ... 450°С почти полностью превращается в Sn02. Неокисленный остаток при этом распадается, в результате чего в структуре пленки имеются небольшие примеси Sn, повышающие проводимость до 1 ... 10 Ом-1-cM-i.

Пленки ЗпОг можно получать в едином технологическом цикле аэрозольным методом, пиролизом или вакуумным напылением. При аэрозольном методе исходным веществом служит раствор ЗпСЦ-бИгО с различными добавками: SbCb, NH4F, CF3COOH, HF, концентрация которых определяет удельное поверхностное сопротивление пленки, ее прозрачность, химическую стойкость, механическую прочность и т. д. Технологический процесс получения пленок этим методом состоит из химической очистки поверхности стекла, нагрева его и пульверизации раствора на нагретую поверхность стекла. Нагрев стекла осуществляется в камере- специальных печей. После достижения температуры около бООС стекло подвергают взаимодействию с пленкообразующим спиртовым раствором SnCU, который подают под давлением при помощи распылителя.

Процесс образования электропроводящих пленок из гидролизующихся спиртовых растворов SnCU может быть представлен следующей схемой:

SnCl4--2H20->Sn02+4HCl,

Sn02 -Ь восста новител ь->5 пО + S п,

2SnO-f02->2Sn02, 2SnO-Sn-j-SnOa,

т. е. на поверхности осаждается Sn02, часть которого восстанавливается парами спирта до SnO, распадающейся затем на SnOz и Sn. При пульверизации часто применяют растворы следующих составов:

1. Snei.-5H,0 -75 г, 2. SnG1..5H,0 -20 г,

CgHjOH -125 мл, бутилацетат - 80 мл,

CH,G00H - 100 мл. НЕ-3 мл. HF - 1,5 мл.

Сопротивление пленок может регулироваться составом рабочей смеси, ее дозировкой, температурой гидролиза и другими факторами.

При пиролизе (пирогидролитическом разложении) SnCl2 электропроводящие прозрачные пленки получают