專利名稱：一種高透過率觸摸屏透明導電玻璃的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空鍍膜技術，也就是材料表面改性技術，尤其是涉及一 種高透過率觸摸屏透明導電玻璃及其制備方法及其制備方法。
背景技術：
觸摸屏作為一種新型的人機交互界面，廣泛地應用于各種數(shù)字信息系統(tǒng)上，從 小型產(chǎn)品如手機、PDA、數(shù)碼產(chǎn)品、e-Book，到中型產(chǎn)品如車載導航儀、游戲機、家用 電器、工控儀器，再到大型產(chǎn)品如POS系統(tǒng)、公共查詢系統(tǒng)、便攜電腦、醫(yī)療儀器以及 電視新聞節(jié)目中常用的觸摸式PDP上都可以看到觸摸屏產(chǎn)品。近年來，觸摸屏在手機上的應用越來越廣泛，特別是iPhone觸摸屏手機的推 出，極大地刺激了觸摸屏在手機上應用的力度，幾乎所有品牌的手機都將觸摸屏應用于 手機作為新的設計和賣點，隨著國內(nèi)3G通訊服務的開通，觸摸屏在手機上的應用將更加 廣泛。觸摸屏的另一個有力的增長點在汽車GPS導航儀上，汽車已成為城市居民的普通 消費品，購買私家車的人越來越多；然而，汽車GPS導航儀還僅是高檔汽車所裝備，隨 著人們生活方式的改變，駕車出游會越來越多，GPS導航儀的應用也會隨之增多。由于手機和GPS導航儀的應用大都在戶外，對觸摸屏的透過率要求也提出了 更高的要求，這樣也就對觸摸屏所用的透明導電玻璃的透過率的要求也進一步提高了。 然而，現(xiàn)有的透明導電玻璃的透過率無法滿足更高層次的需求，制約了觸摸屏在手機和 GPS導航儀上的深入應用。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的問題提供一種高透過 率觸摸屏透明導電玻璃，其目的是通過在超薄浮法玻璃上、在高真空環(huán)境下、用平面磁 控濺射技術在玻璃表面沉積一組光學增透薄膜和ITO (氧化銦錫)膜，得到透過率高、均 勻性好的用于觸摸屏的ITO透明導電玻璃。本實用新型的技術方案是該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃，包括玻璃基板， 以及在玻璃基板的至少一個表面依次沉積一組光學增透膜和ITO膜層，所述的光學增透 膜包括TiO2薄膜層和SiO2薄膜層。作為本實用新型的第一種實施例，所述的高透過率觸摸屏透明導電玻璃為在玻 璃基板的一個表面上通過鈦板直流反應濺射技術設置一層TiO2薄膜層，在TiO2薄膜層的 另一面上通過硅靶中頻反應濺射技術設置一層SiO2薄膜層，最后通過ITO靶材直流濺射 技術在SiO2薄膜層的另一面上設置ITO膜層。作為本實用新型的第二種實施例，所述的高透過率觸摸屏透明導電玻璃為在玻 璃基板的一個表面上通過鈦板直流反應濺射技術設置一層TiO2薄膜層，在TiO2薄膜層的 另一面上通過硅靶中頻反應濺射技術設置一層SiO2薄膜層，通過ITO靶材直流濺射技術 在SiO2薄膜層的另一面上設置ITO膜層；所述的玻璃基板的另一個表面上通過鈦板直流反應濺射技術設置一層TiO2薄膜層，在TiO2薄膜層的另一面上通過硅靶中頻反應濺射技 術設置一層SiO2薄膜層。所述的玻璃基板為超薄浮法玻璃基板。所述的TiO2薄膜層、SiO2薄膜層以及ITO膜層在連續(xù)式真空鍍膜機中一次性完 成。具有上述特殊結構的高透過率觸摸屏透明導電玻璃具有以下優(yōu)點1、該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃的技術在于光學增透膜技術和真空鍍膜技 術，這包括光學增透膜系的設計、多層光學薄膜的真空磁控濺射沉積技術和膜層均勻性 保證技術等，光學增透膜是通過高、低折射率介質(zhì)膜材料及不同λ/4倍數(shù)的膜厚疊加產(chǎn) 生一定的光學干涉特性，從而實現(xiàn)了透過率的提高，得到透過率高、均勻性好的ITO透 明導電玻璃。2、該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃在真空鍍膜機中一次性連續(xù)沉積各層薄 膜，二氧化鈦采用的是鈦板直流反應濺射技術，二氧化硅采用的是硅靶中頻反應濺射技 術，氧化銦錫采用的靶材直流濺射技術，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。3、該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃滿足觸摸屏對高透過率ITO透明導電玻璃 的需求，提高戶外電子產(chǎn)品(如手機、GPS導航儀)觸摸屏的顯示清晰度和使用效果，具 有很好的應用推廣價值。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明


圖1為本實用新型第一種實施例的膜系結構示意圖。圖2為本實用新型第二種實施例的膜系結構示意圖。在
圖1-2中，1 :玻璃基板；2 TiO2薄膜層；3 SiO2薄膜層；4 ITO膜層。
具體實施方式
該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃是在超薄浮法玻璃上、在高真空環(huán)境下、用 平面磁控濺射技術在玻璃表面沉積ITO膜，得到透過率高、均勻性好的導電玻璃。高透過率觸摸屏用ITO透明導電玻璃比起普通透過率玻璃來說，需求再沉積一 組Ti02、SiO2光學增透膜系，通過高低折射率介質(zhì)膜材料及不同λ/4倍數(shù)的膜厚疊加產(chǎn) 生一定的光學干涉特性，實現(xiàn)透過率的提高。本專利高透過率觸摸屏透明導電玻璃的膜系結構有2種，透過率大于94% (@550nm)的膜系結構為Glass/Ti02/Si02/IT0 ；透過率98% (@550nm)的膜系結構 為Ti02/Si02/Glass/Ti02/Si02/IT0。TiO2薄膜層2采用Ti靶材直流反應磁控濺射技 術，SiO2薄膜層3采用Si靶中頻反應磁控濺射技術，ITO膜層4采用ITO靶材直流磁控 濺射技術。由于光學膜厚要求的λ/4的倍數(shù)，因此對膜厚的控制尤為重要。具體說，TiO2薄膜層2的厚度為10-1 lnm，SiO2薄膜層3的厚度為850_900nm， ITO膜層4的厚度為10-15nm。本實用新型采用的是在線連續(xù)式高溫磁控濺射薄膜制備技術，平面磁控濺射技 術是在真空條件下實現(xiàn)等離子體放電，利用電磁場控制帶電粒子的運動，轟擊被鍍材料，從而在玻璃基板1上沉積所需要的薄膜。本實用新型所有被鍍材料Ti02、SiO2> ITO 均在連續(xù)式真空磁控濺射機上依次連續(xù)完成。
以下結合附圖對本實用新型專利進行詳細的說明。
圖1為本實用新型高透過率觸摸屏透明導電玻璃的第一種實施例的膜系結構示 意圖。該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃為在玻璃基板1的一個表面上通過鈦板直流反 應濺射技術設置一層TiO2薄膜層2，在TiO2薄膜層2的另一面上通過硅靶中頻反應濺射 技術設置一層SiO2薄膜層3，最后通過ITO靶材直流濺射技術在SiO2薄膜層3的另一面 上設置ITO膜層4。其加工生產(chǎn)方法如下1)將所要生產(chǎn)的規(guī)格尺寸的玻璃基板1送入連續(xù)式滾刷清洗機進行清洗；2)將已清洗的玻璃基板1裝載到基片小車上，并將小車送入到連續(xù)式真空鍍膜 機；3)裝載有玻璃基板1的小車以一定的速度在真空箱體內(nèi)運動，依次通過裝有 Ti、Si和ITO靶材的等離子體區(qū)域；4) Ti靶材DC直流磁控濺射TiO2薄膜層2、Si靶中頻反應磁控濺射生成SiO2薄 膜層3和ITO靶材直流磁控濺射生產(chǎn)的ITO膜層4依次被鍍在玻璃基板1上；5)鍍好膜層的玻璃基板1隨小車走出真空箱體，將鍍好膜的玻璃基板1從小車上 取下；6)對已鍍膜的成品進行相應光電性能檢測，合格品進行包裝。TiO2薄膜層2的制備工藝參數(shù)優(yōu)選為本底壓力SlX10_3Pa，工作壓力 3-4 X IO^1Pa,氬氣流量lOOsccm，氧氣流量80sccm，靶功率60-65KW，沉積所得的TiO2 薄膜層2的厚度為IO-Ilnm ；SiO2薄膜層3的制備工藝參數(shù)優(yōu)選為本底壓力SlX10_3Pa，工作壓力 3-4X IO^1Pa,氬氣流量lOOsccm，氧氣流量70sccm，靶功率150-160KW，沉積所得的 SiO2薄膜層3的厚度為850-900nm ；ITO膜層4的制備工藝參數(shù)優(yōu)選為本底壓力SlX10_3Pa，工作壓力 3-4X IO^1Pa,氬氣流量120sccm，氧氣流量3sccm，靶功率1.5-1.8KW，沉積所得的ITO 膜層4的厚度為10-12nm ；通過上述加工工藝制備的高透過率觸摸屏透明導電玻璃的透過率大于94% (@550nm)，其性能指標具體如下面電阻350-600 Ω / □，電阻均勻性為MD S 士 10%，TDS 士 15%，透過率 94.1% (550nm)，色度a* = -1.5, b* = 0.3，熱穩(wěn)定性Rt/R< 115%0其中@550nm 表示光波波長在550nm時進行測量；Ω/口面電阻單位；a*/b* 色度坐標的表示；Rt 代表加熱烘烤之后的面電阻值；R 代表原來的電阻值。圖2為本實用新型高透過率觸摸屏透明導電玻璃的第二種實施例的膜系結構示 意圖。該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃為在玻璃基板1的一個表面上通過鈦板直流反應濺射技術設置一層TiO2薄膜層2，在TiO2薄膜層2的另一面上通過硅靶中頻反應濺射 技術設置一層SiO2薄膜層3，通過ITO靶材直流濺射技術在SiO2薄膜層3的另一面上設 置ITO膜層4 ；玻璃基板1的另一個表面上通過鈦板直流反應濺射技術設置一層TiO2薄 膜層2，在TiO2薄膜層2的另一面上通過硅靶中頻反應濺射技術設置一層SiO2薄膜層3。其加工生產(chǎn)方法如下1)將所要生產(chǎn)的規(guī)格尺寸的玻璃基板1送入連續(xù)式滾刷清洗機進行清洗；2)將已清洗的玻璃基板1裝載到基片小車上，并將小車送入到連續(xù)式真空鍍膜 機；3)裝載有玻璃基板1的小車以一定的速度在真空箱體內(nèi)運動，依次通過裝有 Ti、Si和ITO靶材的等離子體區(qū)域；4) Ti靶材DC直流磁控濺射TiO2薄膜層2、Si靶中頻反應磁控濺射生成SiO2薄 膜層3和ITO靶材直流磁控濺射生產(chǎn)的ITO膜層4依次被鍍在玻璃基板1上；5)鍍好膜層的玻璃基板1隨小車走出真空箱體，將鍍好膜的玻璃基板1從小車上 取下；6)將玻璃一面已成批鍍好膜層的玻璃基板1從包裝箱中取出，經(jīng)過清洗線進行 清洗，未鍍膜面朝外裝載到小車上；7)裝載有玻璃基板1的小車以一定的速度在真空箱體內(nèi)運動，依次通過裝有 Ti、Si靶材的等離子體區(qū)域，依次鍍上TiO2薄膜層2和SiO2薄膜層3 ；8)鍍好膜層的玻璃基板1隨小車走出真空箱體，將鍍好膜的玻璃基板1從小車上 取下；9)對已鍍膜的成品進行相應光電性能檢測，合格品進行包裝。TiO2薄膜層2的制備工藝參數(shù)優(yōu)選為本底壓力SlX10_3Pa，工作壓力 3-4 X IO^1Pa,氬氣流量lOOsccm，氧氣流量80sccm，靶功率60-65KW，沉積所得的TiO2 薄膜層2的厚度為IO-Ilnm ；SiO2薄膜層3的制備工藝參數(shù)優(yōu)選為本底壓力SlX10_3Pa，工作壓力 3-4X IO^1Pa,氬氣流量lOOsccm，氧氣流量70sccm，靶功率150-160KW，沉積所得的 SiO2薄膜層3的厚度為850-900nm ；ITO膜層4的制備工藝參數(shù)優(yōu)選為本底壓力SlX10_3Pa，工作壓力 3-4X IO^1Pa,氬氣流量120sccm，氧氣流量3sccm，靶功率1.5-1.8KW，沉積所得的ITO 膜層4的厚度為10-12nm ；通過上述加工工藝制備的所述的高透過率觸摸屏透明導電玻璃的透過率大于 98% (@550nm),其性能指標具體如下面電阻350-600 Ω / □，電阻均勻性為MD S 士 10%，TDS 士 15%，透過率 98.05% (550nm)，色度a* = -1.8, b* = _1，熱穩(wěn)定性RtZR0S 115%。其中@550nm 表示光波波長在550nm時進行測量；Ω/口面電阻單位；a*/b* 色度坐標的表示；Rt 代表加熱烘烤之后的面電阻值；R0 代表原來的電阻值。[0064]第一實施例和第二實施例中玻璃基板1為超薄浮法玻璃基板。該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃的技術在于光學增透膜技術和真空鍍膜技 術，這包括光學增透膜系的設計、多層光學薄膜的真空磁控濺射沉積技術和膜層均勻性 保證技術等，光學增透膜是通過高、低折射率介質(zhì)膜材料及不同λ/4倍數(shù)的膜厚疊加產(chǎn) 生一定的光學干涉特性，從而實現(xiàn)了透過率的提高，得到透過率高、均勻性好的ITO透 明導電玻璃。各層薄膜在真空鍍膜機中一次性連續(xù)沉積，二氧化鈦采用的是鈦板直流反 應濺射技術，二氧化硅采用的是硅靶中頻反應濺射技術，氧化銦錫采用的靶材直流濺射 技術，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。
權利要求1.一種高透過率觸摸屏透明導電玻璃，其特征在于所述的高透過率觸摸屏透明導 電玻璃包括玻璃基板(1)，以及在玻璃基板(1)的至少一個表面依次沉積一組光學增透膜 和ITO膜層(4)，所述的光學增透膜包括TiO2薄膜層(2)和SiO2薄膜層(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高透過率觸摸屏透明導電玻璃，其特征在于所述的 高透過率觸摸屏透明導電玻璃為在玻璃基板(1)的一個表面上通過鈦板直流反應濺射技 術設置一層TiO2薄膜層(2)，在TiO2薄膜層(2)的另一面上通過硅靶中頻反應濺射技術 設置一層SiO2薄膜層(3)，最后通過ITO靶材直流濺射技術在SiO2薄膜層(3)的另一面 上設置ITO膜層(4)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高透過率觸摸屏透明導電玻璃，其特征在于所述的 高透過率觸摸屏透明導電玻璃為在玻璃基板(1)的一個表面上通過鈦板直流反應濺射技 術設置一層TiO2薄膜層(2)，在TiO2薄膜層(2)的另一面上通過硅靶中頻反應濺射技術 設置一層SiO2薄膜層(3)，通過ITO靶材直流濺射技術在SiO2薄膜層(3)的另一面上設 置ITO膜層(4)；所述的玻璃基板(1)的另一個表面上通過鈦板直流反應濺射技術設置一 層TiO2薄膜層(2)，在TiO2薄膜層(2)的另一面上通過硅靶中頻反應濺射技術設置一層 SiO2薄膜層(3)。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項權利要求所述的一種高透過率觸摸屏透明導電玻璃，其特 征在于所述的玻璃基板(1)為超薄浮法玻璃基板。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種高透過率觸摸屏透明導電玻璃，其特征在于所述的 TiO2薄膜層(2)、SiO2薄膜層(3)以及ITO膜層(4)在連續(xù)式真空鍍膜機中一次性完成。
專利摘要本實用新型公開了一種高透過率觸摸屏透明導電玻璃，高透過率觸摸屏透明導電玻璃包括玻璃基板(1)，以及在玻璃基板(1)的至少一個表面依次沉積一組光學增透膜和ITO膜層(4)，光學增透膜包括TiO2薄膜層(2)和SiO2薄膜層(3)，玻璃基板(1)為超薄浮法玻璃基板。該種高透過率觸摸屏透明導電玻璃的技術在于光學增透膜技術和真空鍍膜技術，這包括光學增透膜系的設計、多層光學薄膜的真空磁控濺射沉積技術和膜層均勻性保證技術等，光學增透膜是通過高、低折射率介質(zhì)膜材料及不同λ/4倍數(shù)的膜厚疊加產(chǎn)生一定的光學干涉特性，從而實現(xiàn)了透過率的提高，得到透過率高、均勻性好的ITO透明導電玻璃。
文檔編號C03C17/245GK201793487SQ20102029726
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權日2010年8月17日
發(fā)明者夏大映, 張兵, 朱磊, 李林, 羅雷, 許沭華, 陳奇 申請人:蕪湖長信科技股份有限公司