一种抗刮抗指纹触摸屏及其制备方法技术领域
本发明涉及半导体材料技术领域,具体涉及一种抗刮抗指纹触摸屏及其制备方
法。
背景技术
目前在市面上凡是投射式电容触摸屏面板都为GLASS结构,投射式电容触摸屏结
构,由顶部GLASS面板+光学胶+底部SENSOR(SENSOR材质可为ITO FILM或ITO GLASS)构成。
由于现有的触摸屏面板的结构一般为基板(如玻璃、PMMA等)再镀上一层抗指纹镀
层,使触摸屏具有抗指纹功能,抗指纹镀层让触摸屏更顺滑更容易滑动且不易留下指纹。但
是抗指纹膜没有抗刮的功能,所以抗指纹镀层一旦被刮掉以后触屏在使用过程中容易被刮
伤,特别是手机和触摸屏电脑,很多使用者都自行买了贴膜来防止屏幕被刮伤,但是贴膜也
容易刮花,要不断更换。
发明内容
本发明为解决手机触摸屏易留下指纹的技术问题,提供一种具有抗刮性结构的抗
刮抗指纹触摸屏。
一种抗刮抗指纹触摸屏,包括顶部面板、光学胶及底部SENSOR 构成,所述顶部面
板为触摸屏的面盖,用于使用者点触的接触面,所述光学胶黏接面顶部面板和底部SENSOR
,所述底部SENSOR用于布线路;所述顶部面板上覆有真空溅镀的二氧化硅膜,所述真空溅镀
的二氧化硅膜上覆有真空溅镀的类钻石膜;所述真空溅镀的类钻石膜上覆有真空蒸镀的二
氧化硅膜;所述真空蒸镀的二氧化硅膜上覆有真空蒸镀的抗指纹膜。
所述顶部面板为PET面板。
所述底部SENSOR 为PET或者GLASS基材的导线线路板。
所述真空溅镀的二氧化硅膜厚度为1-5 nm。
所述真空溅镀的类钻石膜膜层厚度为1-15 nm。
所述真空蒸镀的抗指纹膜厚度小为1-5 nm。
一种抗刮抗指纹触摸屏的制备方法,包括以下步骤:
一、清洗顶部面板;
二、沉积二氧化硅膜:将顶部面板放置在真空溅射腔体内,该腔体装有平行于顶部面板
的硅靶材,关闭镀膜腔体,抽真空到真空度为10-3Pa以下,停止抽真空;用离子束轰击顶部面
板材料5~30分钟,然后打开氧气和氩气阀门,向真空腔体内通入氧气和氩气,并保持真空
腔体内氧气分压为0.5Pa~5Pa,氩气的分压为0.1Pa~5Pa,待气压稳定后,在温度为25℃~
200℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速率为0.1nm/s~5nm/s;
镀完二氧化硅膜后,转移顶部面板进入下一个镀膜腔体;
三、沉积类钻石膜:将经过步骤二处理的顶部面板进入装有类钻石靶材的真空腔体,顶
部面板与靶材平行放置,向真空腔体内通入氩气,并保持真空腔体内,氩气的分压为0.1Pa
~5Pa,待气压规显示气压稳定之后,再在温度为25℃~150℃下加热顶部面板,待温度稳定
之后,开始通电镀膜,氩气离子形成等离子,等离子中的正电子在电场力的作用下轰击DLC
靶材,使碳原子脱离,脱离后的碳原子会附着在顶部面板材料上,形成DLC薄膜,保持薄膜沉
积速率为0.1nm/s~5nm/s;镀完类钻石膜后,通入空气,接着取出顶部面板;
四、真空蒸镀法沉积的二氧化硅膜:将经过步骤三处理的顶部面板放置到真空蒸镀机
内,该腔体有6个坩埚,分别往其中的两个坩埚加入二氧化硅膜料和抗指纹膜料,打开装有
二氧化硅的坩埚,关闭其余坩埚;接着打开氧气和氩气阀门,向真空腔体内通入氧气和氩
气,并保持真空腔体内氧气分压为0Pa~0.01Pa,氩气的分压为0.1Pa~5Pa,待气压稳定之
后,再在温度为25℃~100℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速
率为0.1nm/s~5nm/s;镀完二氧化硅膜后,关闭装有二氧化硅的坩埚;
五、真空蒸镀法沉积抗指纹膜:打开装有抗指纹膜料的坩埚,接着打开氧气和氩气阀
门,向真空腔体内通入氩气,并保持真空腔体内氩气的分压为0.1Pa~5Pa,待气压稳定之
后,再在温度为25℃~100℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速
率为0.1nm/s~5nm/s;镀完抗指纹膜后,通入空气,打开镀膜腔,取出顶部面板;
六、所述顶部面板为触摸屏的面盖,用于使用者点触的接触面,光学胶黏接顶部面板和
底部SENSOR ,所述底部SENSOR用于布线路。
本发明克服了现有触摸屏技术不具抗刮性的不足,提供了一种具有抗刮性的结构
及其制备方法。该结构具有良好的透过性,不影响手机触摸屏的光学性能且具有良好的抗
刮性能。本发明主要采用类钻石靶材(diamond-likecarbon),此材料在沉积成薄膜时其碳
原子的SP3杂化程度大于70%,故具有很高的硬度具有抗刮性能。在此制程中,当DLC大于
5nm时,触摸屏的抗刮行性能是现在触摸屏技术的3倍及以上,随着DLC厚度的增加其抗刮性
能增加。
本发明抗刮抗指纹触摸屏的制备方法制备过程简单,可制成抗刮性能良好的触摸
屏,尤其,采用真空磁控溅射法制得的DLC多晶薄膜材料具有很高的透过性和良好的抗刮性
能,该膜层对基板光学改变穿透率改变量小于1%,对L值改变量小于1%,a*值的改变量小
于0.05,b*值的该变量小于0.1。在相同条件下本专利中的强化玻璃基板镀上本专利膜层结
构以后的触摸屏可耐刮3000次及以上,耐磨3000次后水滴角大于108°。现有产品只镀抗指
纹膜的强化玻璃耐刮次数约1000左右,耐磨3000次后水滴角大于100°,此方法极大改善了
触屏的抗刮性能,相比手机保护贴膜此抗刮膜的成本更低且无须更换。且该抗刮抗指纹膜
层制程简单,可用于工业生产。
由于采用了上述技术方案,一种抗刮抗指纹触摸屏及其制备方法,依次包括触摸
屏的基板,所述基板材料上覆有真空溅镀的二氧化硅膜;所述真空溅镀的二氧化硅膜上覆
有真空溅镀的类钻石膜;所述真空溅镀的类钻石膜上覆有真空蒸镀的二氧化硅膜;所述真
空蒸镀的二氧化硅膜上覆有真空蒸镀的抗指纹膜,制备过程简单,可制成抗刮性能良好的
触摸屏,尤其,采用真空磁控溅射法制得的DLC多晶薄膜材料具有很高的透过性和良好的抗
刮性能。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的
任意组合。
具体实施方式一:本实施方式一种抗刮抗指纹触摸屏包括顶部面板、光学胶及底
部SENSOR 构成,所述顶部面板为触摸屏的面盖,用于使用者点触的接触面,所述光学胶黏
接面顶部面板和底部SENSOR ,所述底部SENSOR用于布线路;所述顶部面板上覆有真空溅镀
的二氧化硅膜,所述真空溅镀的二氧化硅膜上覆有真空溅镀的类钻石膜;所述真空溅镀的
类钻石膜上覆有真空蒸镀的二氧化硅膜;所述真空蒸镀的二氧化硅膜上覆有真空蒸镀的抗
指纹膜。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是所述顶部面板为PET面
板。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是所述底部
SENSOR 为PET或者GLASS基材的导线线路板。其它与具体实施方式一或二之一相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是所述真空溅镀
的二氧化硅膜厚度为1-5 nm。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是所述真空溅镀
的类钻石膜膜层厚度为1-15 nm。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是所述真空蒸镀
的抗指纹膜厚度小为1-5 nm。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七:具体实施方式一所述一种抗刮抗指纹触摸屏的制备方法,包括
以下步骤:
一、清洗顶部面板;
二、沉积二氧化硅膜:将顶部面板放置在真空溅射腔体内,该腔体装有平行于顶部面板
的硅靶材,关闭镀膜腔体,抽真空到真空度为10-3Pa以下,停止抽真空;用离子束轰击顶部面
板材料5~30分钟,然后打开氧气和氩气阀门,向真空腔体内通入氧气和氩气,并保持真空
腔体内氧气分压为0.5Pa~5Pa,氩气的分压为0.1Pa~5Pa,待气压稳定后,在温度为25℃~
200℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速率为0.1nm/s~5nm/s;
镀完二氧化硅膜后,转移顶部面板进入下一个镀膜腔体;
三、沉积类钻石膜:将经过步骤二处理的顶部面板进入装有类钻石靶材的真空腔体,顶
部面板与靶材平行放置,向真空腔体内通入氩气,并保持真空腔体内,氩气的分压为0.1Pa
~5Pa,待气压规显示气压稳定之后,再在温度为25℃~150℃下加热顶部面板,待温度稳定
之后,开始通电镀膜,氩气离子形成等离子,等离子中的正电子在电场力的作用下轰击DLC
靶材,使碳原子脱离,脱离后的碳原子会附着在顶部面板材料上,形成DLC薄膜,保持薄膜沉
积速率为0.1nm/s~5nm/s;镀完类钻石膜后,通入空气,接着取出顶部面板;
四、真空蒸镀法沉积的二氧化硅膜:将经过步骤三处理的顶部面板放置到真空蒸镀机
内,该腔体有6个坩埚,分别往其中的两个坩埚加入二氧化硅膜料和抗指纹膜料,打开装有
二氧化硅的坩埚,关闭其余坩埚;接着打开氧气和氩气阀门,向真空腔体内通入氧气和氩
气,并保持真空腔体内氧气分压为0Pa~0.01Pa,氩气的分压为0.1Pa~5Pa,待气压稳定之
后,再在温度为25℃~100℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速
率为0.1nm/s~5nm/s;镀完二氧化硅膜后,关闭装有二氧化硅的坩埚;
五、真空蒸镀法沉积抗指纹膜:打开装有抗指纹膜料的坩埚,接着打开氧气和氩气阀
门,向真空腔体内通入氩气,并保持真空腔体内氩气的分压为0.1Pa~5Pa,待气压稳定之
后,再在温度为25℃~100℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速
率为0.1nm/s~5nm/s;镀完抗指纹膜后,通入空气,打开镀膜腔,取出顶部面板;
六、所述顶部面板为触摸屏的面盖,用于使用者点触的接触面,光学胶黏接顶部面板和
底部SENSOR ,所述底部SENSOR用于布线路。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式七不同的是所述真空蒸镀的二氧化
硅膜料纯度为99.9%。其它与具体实施方式七相同。
采用下述实验验证本发明效果:
实验一: 一种抗刮抗指纹触摸屏的制备方法,包括以下步骤:
一、清洗顶部面板;
二、沉积二氧化硅膜:将顶部面板放置在真空溅射腔体内,该腔体装有平行于顶部面板
的硅靶材,关闭镀膜腔体,抽真空到真空度为10-3Pa以下,停止抽真空;用离子束轰击顶部面
板材料5分钟,然后打开氧气和氩气阀门,向真空腔体内通入氧气和氩气,并保持真空腔体
内氧气分压为0.5Pa,氩气的分压为0.1Pa,待气压稳定后,在温度为25℃下加热顶部面板,
待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速率为0.1nm/s;镀完二氧化硅膜后,转移顶部面
板进入下一个镀膜腔体;
三、沉积类钻石膜:将经过步骤二处理的顶部面板进入装有类钻石靶材的真空腔体,顶
部面板与靶材平行放置,向真空腔体内通入氩气,并保持真空腔体内,氩气的分压为0.1Pa,
待气压规显示气压稳定之后,再在温度为25℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始通电
镀膜,氩气离子形成等离子,等离子中的正电子在电场力的作用下轰击DLC靶材,使碳原子
脱离,脱离后的碳原子会附着在顶部面板材料上,形成DLC薄膜,保持薄膜沉积速率为
0.1nm/s;镀完类钻石膜后,通入空气,接着取出顶部面板;
四、真空蒸镀法沉积的二氧化硅膜:将经过步骤三处理的顶部面板放置到真空蒸镀机
内,该腔体有6个坩埚,分别往其中的两个坩埚加入二氧化硅膜料和抗指纹膜料,打开装有
二氧化硅的坩埚,关闭其余坩埚;接着打开氧气和氩气阀门,向真空腔体内通入氧气和氩
气,并保持真空腔体内氧气分压为0Pa,氩气的分压为0.1Pa,待气压稳定之后,再在温度为
25℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速率为0.1nm/s~5nm/s;
镀完二氧化硅膜后,关闭装有二氧化硅的坩埚;
五、真空蒸镀法沉积抗指纹膜:打开装有抗指纹膜料的坩埚,接着打开氧气和氩气阀
门,向真空腔体内通入氩气,并保持真空腔体内氩气的分压为0.1Pa,待气压稳定之后,再在
温度为25℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速率为0.1nm/s;镀
完抗指纹膜后,通入空气,打开镀膜腔,取出顶部面板;
六、所述顶部面板为触摸屏的面盖,用于使用者点触的接触面,光学胶黏接顶部面板和
底部SENSOR ,所述底部SENSOR用于布线路。
实验二: 一种抗刮抗指纹触摸屏的制备方法,包括以下步骤:
一、清洗顶部面板;
二、沉积二氧化硅膜:将顶部面板放置在真空溅射腔体内,该腔体装有平行于顶部面板
的硅靶材,关闭镀膜腔体,抽真空到真空度为10-3Pa以下,停止抽真空;用离子束轰击顶部面
板材料30分钟,然后打开氧气和氩气阀门,向真空腔体内通入氧气和氩气,并保持真空腔体
内氧气分压为5Pa,氩气的分压为5Pa,待气压稳定后,在温度为200℃下加热顶部面板,待温
度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速率为5nm/s;镀完二氧化硅膜后,转移顶部面板进入
下一个镀膜腔体;
三、沉积类钻石膜:将经过步骤二处理的顶部面板进入装有类钻石靶材的真空腔体,顶
部面板与靶材平行放置,向真空腔体内通入氩气,并保持真空腔体内,氩气的分压为5Pa,待
气压规显示气压稳定之后,再在温度为150℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始通电
镀膜,氩气离子形成等离子,等离子中的正电子在电场力的作用下轰击DLC靶材,使碳原子
脱离,脱离后的碳原子会附着在顶部面板材料上,形成DLC薄膜,保持薄膜沉积速率为
0.1nm/s~5nm/s;镀完类钻石膜后,通入空气,接着取出顶部面板;
四、真空蒸镀法沉积的二氧化硅膜:将经过步骤三处理的顶部面板放置到真空蒸镀机
内,该腔体有6个坩埚,分别往其中的两个坩埚加入二氧化硅膜料和抗指纹膜料,打开装有
二氧化硅的坩埚,关闭其余坩埚;接着打开氧气和氩气阀门,向真空腔体内通入氧气和氩
气,并保持真空腔体内氧气分压为0.01Pa,氩气的分压为5Pa,待气压稳定之后,再在温度为
100℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速率为5nm/s;镀完二氧
化硅膜后,关闭装有二氧化硅的坩埚;
五、真空蒸镀法沉积抗指纹膜:打开装有抗指纹膜料的坩埚,接着打开氧气和氩气阀
门,向真空腔体内通入氩气,并保持真空腔体内氩气的分压为5Pa,待气压稳定之后,再在温
度为100℃下加热顶部面板,待温度稳定之后,开始镀膜,保持薄膜沉积速率为5nm/s;镀完
抗指纹膜后,通入空气,打开镀膜腔,取出顶部面板;
六、所述顶部面板为触摸屏的面盖,用于使用者点触的接触面,光学胶黏接顶部面板和
底部SENSOR ,所述底部SENSOR用于布线路。