一種抗刮抗指紋觸摸屏及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗刮抗指紋觸摸屏及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于現(xiàn)有的觸摸屏面板的結(jié)構(gòu)一般為基板(如玻璃、PMMA等)再鍍上一層抗指紋鍍層，使觸摸屏具有抗指紋功能，抗指紋鍍層讓觸摸屏更順滑更容易滑動(dòng)且不易留下指紋。但是抗指紋膜沒(méi)有抗刮的功能，所以抗指紋鍍層一旦被刮掉以后觸屏在使用過(guò)程中容易被刮傷，特別是手機(jī)和觸摸屏電腦，很多使用者都自行買了貼膜來(lái)防止屏幕被刮傷，但是貼膜也容易刮花要不斷更換。
[0003]類鉆石薄膜是一種超硬的薄膜材料，其鉛筆硬度遠(yuǎn)大于9H.類鉆石薄膜是碳靶材在真空中濺射沉積制得，其具有高的透過(guò)率和抗刮性，可在不影響觸摸屏基板光學(xué)的基礎(chǔ)上增加觸摸屏的抗刮性能。但其不具備抗指紋功能，所以必須在其上面覆蓋一層抗指紋鍍層.這樣的結(jié)構(gòu)即保留原來(lái)觸摸屏的抗指紋功能又能保證抗指紋膜被刮掉的情況下，觸屏基本不被刮花。由于碳鍵與基板材料及與抗指紋膜的結(jié)合力不佳，故在分別在其與基板的中間和其與抗指紋膜的中間鍍上一層二氧化硅以增加其結(jié)合力。由于觸摸屏行業(yè)的高速發(fā)展，長(zhǎng)期以來(lái)很多制造商都在需求一種能同時(shí)制備即抗刮又抗指紋的觸屏基板，但是由于技術(shù)的限制及材料的不匹配性一直未能成功制備出即抗刮又有抗指紋鍍層的觸屏基板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種具有抗刮性結(jié)構(gòu)的抗刮抗指紋觸摸屏。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種抗刮抗指紋觸摸屏，依次包括觸摸屏的基板，所述基板材料上覆有真空濺鍍的二氧化硅膜；所述真空濺鍍的二氧化硅膜上覆有真空濺鍍的類鉆石膜；所述真空濺鍍的類鉆石膜上覆有真空蒸鍍的二氧化硅膜；所述真空蒸鍍的二氧化硅膜上覆有真空蒸鍍的抗指紋膜。
[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述基板采用玻璃基板、塑料基本或薄膜基板中的任意一種。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述真空濺鍍的二氧化硅膜厚度小于10nm。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述真空濺鍍的類鉆石膜膜層厚度小于50nm。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述真空蒸鍍的二氧化硅膜的厚度小于20nm。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述真空蒸鍍的抗指紋膜厚度小于20nm。
[0011]所述類鉆石為diamond-like carbon，簡(jiǎn)稱 DLC0
[0012]本發(fā)明還提供一種制備所述抗刮抗指紋觸摸屏的方法。
[0013]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0014]—種制備抗刮抗指紋觸摸屏的方法，依次包括以下步驟:
[0015]I)清洗用作觸摸屏的基板材料
[0016]首先用去離子水清洗基板材料，然后將清洗過(guò)的基板材料放置在丙酮溶液中進(jìn)行超聲清洗，接著用酒精清洗基板材料，再用去離子水清洗，吹干，備用；
[0017]2)真空磁控濺射法沉積二氧化硅膜
[0018]將上述步驟I)所得基板先放置在真空濺射腔體內(nèi)，該腔體裝有平行于基板的硅靶材，關(guān)閉鍍膜腔體，抽真空到真空度為10 3Pa以下，停止抽真空；用離子束轟擊基板材料5?30分鐘，然后打開(kāi)氧氣和氬氣閥門，向真空腔體內(nèi)通入氧氣和氬氣，并保持真空腔體內(nèi)氧氣分壓為0.5Pa?5Pa，氬氣的分壓為0.1Pa?5Pa,待氣壓穩(wěn)定后，在溫度為25°C?200°C下加熱基板，待溫度穩(wěn)定之后，開(kāi)始鍍膜，保持薄膜沉積速率為0.lnm/s?5nm/s ;鍍完二氧化硅膜后，轉(zhuǎn)移基板進(jìn)入下一個(gè)鍍膜腔體；
[0019]3)真空磁控濺射法沉積類鉆石膜
[0020]將上述步驟2)中的基板進(jìn)入裝有類鉆石靶材的真空腔體，基板與靶材平行放置，向真空腔體內(nèi)通入氬氣，并保持真空腔體內(nèi)，氬氣的分壓為0.1Pa?5Pa，待氣壓規(guī)顯示氣壓穩(wěn)定之后，再在溫度為25°C?150°C下加熱基板，待溫度穩(wěn)定之后，開(kāi)始通電鍍膜，氬氣離子形成等離子，等離子中的正電子在電場(chǎng)力的作用下轟擊DLC靶材，使碳原子脫離，脫離后的碳原子會(huì)附著在基板材料上，形成DLC薄膜，保持薄膜沉積速率為0.lnm/s?5nm/s ；鍍完類鉆石膜后，通入空氣，接著取出基板；
[0021]4)真空蒸鍍法沉積的二氧化硅膜
[0022]將上述步驟3)所得的基板放置到真空蒸鍍機(jī)內(nèi)，該腔體有6個(gè)坩禍，分別往其中的兩個(gè)坩禍加入二氧化硅膜料和抗指紋膜料，打開(kāi)裝有二氧化硅的坩禍，關(guān)閉其余坩禍；接著打開(kāi)氧氣和氬氣閥門，向真空腔體內(nèi)通入氧氣和氬氣，并保持真空腔體內(nèi)氧氣分壓為OPa?0.0lPa，氬氣的分壓為0.1Pa?5Pa，待氣壓穩(wěn)定之后，再在溫度為25°C?100°C下加熱基板，待溫度穩(wěn)定之后，開(kāi)始鍍膜，保持薄膜沉積速率為0.lnm/s?5nm/s ;鍍完二氧化娃月旲后，關(guān)閉裝有一■氧化娃的樹(shù)禍；
[0023]5)真空蒸鍍法沉積抗指紋膜
[0024]打開(kāi)裝有抗指紋膜料的坩禍，接著打開(kāi)氧氣和氬氣閥門，向真空腔體內(nèi)通入氬氣，并保持真空腔體內(nèi)氬氣的分壓為0.1Pa?5Pa，待氣壓穩(wěn)定之后，再在溫度為25°C?100°C下加熱基板，待溫度穩(wěn)定之后，開(kāi)始鍍膜，保持薄膜沉積速率為0.lnm/s?5nm/s ;鍍完抗指紋膜后，通入空氣，打開(kāi)鍍膜腔，取出基板。
[0025]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟2)中真空磁控濺射的硅靶材純度大于99.9%。
[0026]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，抗刮膜成分為類鉆石靶材的碳原子SP3雜化程度大于70%，純度大于99.9%。
[0027]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述真空蒸鍍的二氧化硅膜料純度大于99.9%。
[0028]所述真空磁控濺射法中氬氣為轟擊靶材的等離子，不參與反應(yīng)。氧氣為反應(yīng)氣體，在電流的作用下分解成氧離子與硅離子結(jié)合成二氧化硅。
[0029]本發(fā)明克服了現(xiàn)有觸摸屏技術(shù)不具抗刮性的不足，提供了一種具有抗刮性的結(jié)構(gòu)及其制備方法。該結(jié)構(gòu)具有良好的透過(guò)性，不影響手機(jī)觸摸屏的光學(xué)性能且具有良好的抗刮性能。本發(fā)明主要采用類鉆石革El材(diamond-like carbon)，此材料在沉積成薄膜時(shí)其碳原子的SP3雜化程度大于70%，固具有很高的硬度具有抗刮性能。在此制程中，當(dāng)DLC大于5nm時(shí)，觸摸屏的抗刮行性能是現(xiàn)在觸摸屏技術(shù)的3倍及以上，隨著DLC厚度的增加其抗刮性能增加。
[0030]本發(fā)明抗刮抗指紋觸摸屏的制備方法制備過(guò)程簡(jiǎn)單，可制成抗刮性能良好的觸摸屏，尤其，采用真空磁控濺射法制得的DLC多晶薄膜材料具有很高的透過(guò)性和良好的抗刮性能，該膜層對(duì)基板光學(xué)改變穿透率改變量小于I %，對(duì)L值改變量小于I %，a*值的改變量小于0.05，b*值的該變量小于0.10在相同條件下本專利中的強(qiáng)化玻璃基板鍍上本專利膜層結(jié)構(gòu)以后的觸摸屏可耐刮3000次及以上，耐磨3000次后水滴角大于108°?，F(xiàn)有產(chǎn)品只鍍抗指紋膜的強(qiáng)化玻璃耐刮次數(shù)約1000左右，耐磨3000次后水滴角大于100°，此方法極大改善了觸屏的抗刮性能，相比手機(jī)保護(hù)貼膜此抗刮膜的成本更低且無(wú)須更換。且該抗刮抗指紋膜層制程簡(jiǎn)單，可用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0031]由于采用了上述技術(shù)方案，一種抗刮抗指紋觸摸屏及其制備方法，依次包括觸摸屏的基板，所述基板材料上覆有真空濺鍍的二氧化硅膜；所述真空濺鍍的二氧化硅膜上覆有真空濺鍍的類鉆石膜；所述真空濺鍍的類鉆石膜上覆有真空蒸鍍的二氧化硅膜；所述真空蒸鍍的二氧化硅膜上覆有真空蒸鍍的抗指紋膜，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，可制成抗刮性能良