專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空鍍膜技術(shù)，也就是材料表面改性技術(shù)，尤其是涉及一種高透 過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃及其制備方法及其制備方法。
背景技術(shù)：
觸摸屏作為一種新型的人機(jī)交互界面，廣泛地應(yīng)用于各種數(shù)字信息系統(tǒng)上，從小 型產(chǎn)品如手機(jī)、PDA、數(shù)碼產(chǎn)品、e-Book，到中型產(chǎn)品如車(chē)載導(dǎo)航儀、游戲機(jī)、家用電器、工控 儀器，再到大型產(chǎn)品如POS系統(tǒng)、公共查詢(xún)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(lái)，觸摸屏在手機(jī)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是iPhone觸摸屏手機(jī)的推出， 極大地刺激了觸摸屏在手機(jī)上應(yīng)用的力度，幾乎所有品牌的手機(jī)都將觸摸屏應(yīng)用于手機(jī)作 為新的設(shè)計(jì)和賣(mài)點(diǎn)，隨著國(guó)內(nèi)3G通訊服務(wù)的開(kāi)通，觸摸屏在手機(jī)上的應(yīng)用將更加廣泛。觸 摸屏的另一個(gè)有力的增長(zhǎng)點(diǎn)在汽車(chē)GPS導(dǎo)航儀上，汽車(chē)已成為城市居民的普通消費(fèi)品，購(gòu) 買(mǎi)私家車(chē)的人越來(lái)越多；然而，汽車(chē)GPS導(dǎo)航儀還僅是高檔汽車(chē)所裝備，隨著人們生活方式 的改變，駕車(chē)出游會(huì)越來(lái)越多，GPS導(dǎo)航儀的應(yīng)用也會(huì)隨之增多。由于手機(jī)和GPS導(dǎo)航儀的應(yīng)用大都在戶(hù)外，對(duì)觸摸屏的透過(guò)率要求也提出了更高 的要求，這樣也就對(duì)觸摸屏所用的透明導(dǎo)電玻璃的透過(guò)率的要求也進(jìn)一步提高了。然而，現(xiàn) 有的透明導(dǎo)電玻璃的透過(guò)率無(wú)法滿足更高層次的需求，制約了觸摸屏在手機(jī)和GPS導(dǎo)航儀 上的深入應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題提供一種高透過(guò)率觸 摸屏透明導(dǎo)電玻璃及其制備方法，其目的是通過(guò)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(shù)在玻璃表面沉積一組光學(xué)增透薄膜和ITO(氧化銦錫)膜，得到透過(guò)率高、 均勻性好的用于觸摸屏的ITO透明導(dǎo)電玻璃。本發(fā)明的技術(shù)方案是該種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃，包括玻璃基板，以及在 玻璃基板的至少一個(gè)表面依次沉積一組光學(xué)增透膜和ITO膜層，所述的光學(xué)增透膜包括 TiO2薄膜層和SiO2薄膜層。作為本發(fā)明的第一種實(shí)施例，所述的高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃為在玻璃基板 的一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層TiO2薄膜層，在TiO2薄膜層的另一面上 通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層SiO2薄膜層，最后通過(guò)ITO靶材直流濺射技術(shù)在SiO2 薄膜層的另一面上設(shè)置ITO膜層。作為本發(fā)明的第二種實(shí)施例，所述的高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃為在玻璃基板 的一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層TiO2薄膜層，在TiO2薄膜層的另一面上 通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層SiO2薄膜層，通過(guò)ITO靶材直流濺射技術(shù)在SiO2薄膜 層的另一面上設(shè)置ITO膜層；所述的玻璃基板的另一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層TiO2薄膜層，在TiO2薄膜層的另一面上通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)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1102薄膜層、SiO2薄膜層以及ITO膜層在連續(xù)式真空鍍膜機(jī)中一次性完成。具有上述特殊結(jié)構(gòu)的高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃及其制備方法具有以下優(yōu)占.
^ \\\ ·1、該種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃的技術(shù)在于光學(xué)增透膜技術(shù)和真空鍍膜技 術(shù)，這包括光學(xué)增透膜系的設(shè)計(jì)、多層光學(xué)薄膜的真空磁控濺射沉積技術(shù)和膜層均勻性保 證技術(shù)等，光學(xué)增透膜是通過(guò)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(xué)干涉特性，從而實(shí)現(xiàn)了透過(guò)率的提高，得到透過(guò)率高、均勻性好的ITO透明導(dǎo)電玻
^^ O2、該種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃在真空鍍膜機(jī)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(yīng)濺射技術(shù)，二氧化硅采用的是硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)，氧 化銦錫采用的靶材直流濺射技術(shù)，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(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃滿足觸摸屏對(duì)高透過(guò)率ITO透明導(dǎo)電玻璃 的需求，提高戶(hù)外電子產(chǎn)品(如手機(jī)、GPS導(dǎo)航儀)觸摸屏的顯示清晰度和使用效果，具有 很好的應(yīng)用推廣價(jià)值。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施例的膜系結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第二種實(shí)施例的膜系結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1-2中，1 玻璃基板；2 =TiO2薄膜層；3 =SiO2薄膜層；4 :ΙΤ0膜層。
具體實(shí)施例方式該種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)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(shù)在玻璃表面沉積ITO膜，得到透過(guò)率高、均勻性好的導(dǎo)電玻璃。高透過(guò)率觸摸屏用ITO透明導(dǎo)電玻璃比起普通透過(guò)率玻璃來(lái)說(shuō)，需求再沉積一組 TiO2, SiO2光學(xué)增透膜系，通過(guò)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(xué)干涉特性，實(shí)現(xiàn)透過(guò)率的提高。本專(zhuān)利高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃的膜系結(jié)構(gòu)有2種，透過(guò)率大于94% (i550nm)的膜系結(jié)構(gòu)為Glass/Ti02/Si02/IT0 ；透過(guò)率98 % (i550nm)的膜系結(jié)構(gòu)為 Ti02/Si02/Glass/Ti02/Si02/IT0。TiO2薄膜層2采用Ti靶材直流反應(yīng)磁控濺射技術(shù)，SiO2 薄膜層3采用Si靶中頻反應(yīng)磁控濺射技術(shù)，ITO膜層4采用ITO靶材直流磁控濺射技術(shù)。 由于光學(xué)膜厚要求的λ/4的倍數(shù)，因此對(duì)膜厚的控制尤為重要。具體說(shuō)，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。本發(fā)明采用的是在線連續(xù)式高溫磁控濺射薄膜制備技術(shù)，平面磁控濺射技術(shù)是在 真空條件下實(shí)現(xiàn)等離子體放電，利用電磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，轟擊被鍍材料，從而在玻璃基板1上沉積所需要的薄膜。本發(fā)明所有被鍍材料Ti02、SiO2, ITO均在連續(xù)式真空磁控 濺射機(jī)上依次連續(xù)完成。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃的第一種實(shí)施例的膜系結(jié)構(gòu)示意圖。 該種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃為在玻璃基板1的一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射 技術(shù)設(shè)置一層TiO2薄膜層2，在TiO2薄膜層2的另一面上通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置 一層SiO2薄膜層3，最后通過(guò)ITO靶材直流濺射技術(shù)在SiO2薄膜層3的另一面上設(shè)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(jī)進(jìn)行清洗；2)將已清洗的玻璃基板1裝載到基片小車(chē)上，并將小車(chē)送入到連續(xù)式真空鍍膜 機(jī)；3)裝載有玻璃基板1的小車(chē)以一定的速度在真空箱體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，依次通過(guò)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(yīng)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?cè)诓ＡЩ?上；5)鍍好膜層的玻璃基板1隨小車(chē)走出真空箱體，將鍍好膜的玻璃基板1從小車(chē)上 取下；6)對(duì)已鍍膜的成品進(jìn)行相應(yīng)光電性能檢測(cè)，合格品進(jìn)行包裝。TiO2薄膜層2的制備工藝參數(shù)優(yōu)選為本底壓力彡lX10_3Pa，工作壓力 3-4 X ICT1Pa,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)選為本底壓力彡lX10_3Pa，工作壓力 3-4X ICT1Pa,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)選為本底壓力彡1父10’￡1，工作壓力3-4\10-巾￡1， 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(guò)上述加工工藝制備的高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃的透過(guò)率大于94% (@550nm)，其性能指標(biāo)具體如下面電阻350-600Ω/□，電阻均勻性為MD彡士 10%，TD彡士 15%，透過(guò)率94. 1% (550nm)，色度:a* = -1. 5，b* = 0.3，熱穩(wěn)定性Rt/R 彡 115%。其中i550nm 表示光波波長(zhǎng)在550nm時(shí)進(jìn)行測(cè)量；Ω/口面電阻單位；a*/b* 色度坐標(biāo)的表示；Rt 代表加熱烘烤之后的面電阻值；R 代表原來(lái)的電阻值。圖2為本發(fā)明高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃的第二種實(shí)施例的膜系結(jié)構(gòu)示意圖。 該種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃為在玻璃基板1的一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層TiO2薄膜層2，在TiO2薄膜層2的另一面上通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置 一層SiO2薄膜層3，通過(guò)ITO靶材直流濺射技術(shù)在SiO2薄膜層3的另一面上設(shè)置ITO膜層 4 ；玻璃基板1的另一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層TiO2薄膜層2，在TiO2 薄膜層2的另一面上通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)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(jī)進(jìn)行清洗；2)將已清洗的玻璃基板1裝載到基片小車(chē)上，并將小車(chē)送入到連續(xù)式真空鍍膜 機(jī)；3)裝載有玻璃基板1的小車(chē)以一定的速度在真空箱體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，依次通過(guò)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(yīng)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?cè)诓ＡЩ?上；5)鍍好膜層的玻璃基板1隨小車(chē)走出真空箱體，將鍍好膜的玻璃基板1從小車(chē)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(guò)清洗線進(jìn)行清 洗，未鍍膜面朝外裝載到小車(chē)上；7)裝載有玻璃基板1的小車(chē)以一定的速度在真空箱體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，依次通過(guò)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(chē)走出真空箱體，將鍍好膜的玻璃基板1從小車(chē)上 取下；9)對(duì)已鍍膜的成品進(jìn)行相應(yīng)光電性能檢測(cè)，合格品進(jìn)行包裝。TiO2薄膜層2的制備工藝參數(shù)優(yōu)選為本底壓力彡lX10_3Pa，工作壓力 3-4 X ICT1Pa,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)選為本底壓力彡IX IO-3Pa,工作壓力 3-4X ICT1Pa,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)選為本底壓力彡1父10’￡1，工作壓力3-4\10-巾￡1， 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(guò)上述加工工藝制備的所述的高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃的透過(guò)率大于 98% (@550nm)，其性能指標(biāo)具體如下面電阻350-600 Ω / □，電阻均勻性為MD彡士 10 %，TD彡士 15 %，透過(guò)率 98. 05% (550nm)，色度a* = -1. 8，b* = _1，熱穩(wěn)定性:Rt/R0 ^ 115%。其中i550nm 表示光波波長(zhǎng)在550nm時(shí)進(jìn)行測(cè)量；Ω/口面電阻單位；a*/b* 色度坐標(biāo)的表示；Rt 代表加熱烘烤之后的面電阻值；Rtl 代表原來(lái)的電阻值。
第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中玻璃基板1為超薄浮法玻璃基板。該種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃的技術(shù)在于光學(xué)增透膜技術(shù)和真空鍍膜技術(shù)， 這包括光學(xué)增透膜系的設(shè)計(jì)、多層光學(xué)薄膜的真空磁控濺射沉積技術(shù)和膜層均勻性保證技 術(shù)等，光學(xué)增透膜是通過(guò)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(xué)干涉特性，從而實(shí)現(xiàn)了透過(guò)率的提高，得到透過(guò)率高、均勻性好的ITO透明導(dǎo)電玻璃。 各層薄膜在真空鍍膜機(jī)中一次性連續(xù)沉積，二氧化鈦采用的是鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù)，二 氧化硅采用的是硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)，氧化銦錫采用的靶材直流濺射技術(shù)，提高了產(chǎn)品 的生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
一種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃，其特征在于所述的高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃包括玻璃基板(1)，以及在玻璃基板(1)的至少一個(gè)表面依次沉積一組光學(xué)增透膜和ITO膜層(4)，所述的光學(xué)增透膜包括TiO2薄膜層(2)和SiO2薄膜層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃，其特征在于所述的高 透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃為在玻璃基板(1)的一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù) 設(shè)置一層TiO2薄膜層(2)，在TiO2薄膜層(2)的另一面上通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置 一層SiO2薄膜層(3)，最后通過(guò)ITO靶材直流濺射技術(shù)在SiO2薄膜層(3)的另一面上設(shè)置 ITO 膜層(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃，其特征在于所述的高 透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃為在玻璃基板(1)的一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù) 設(shè)置一層TiO2薄膜層(2)，在TiO2薄膜層(2)的另一面上通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置 一層SiO2薄膜層(3)，通過(guò)ITO靶材直流濺射技術(shù)在SiO2薄膜層(3)的另一面上設(shè)置ITO 膜層(4)；所述的玻璃基板(1)的另一個(gè)表面上通過(guò)鈦板直流反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層TiO2 薄膜層(2)，在TiO2薄膜層(2)的另一面上通過(guò)硅靶中頻反應(yīng)濺射技術(shù)設(shè)置一層SiO2薄膜 層⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)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(quán)利要求4所述的一種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)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(jī)中一次性完成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃及其制備方法，高透過(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃包括玻璃基板(1)，以及在玻璃基板(1)的至少一個(gè)表面依次沉積一組光學(xué)增透膜和ITO膜層(4)，光學(xué)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(guò)率觸摸屏透明導(dǎo)電玻璃的技術(shù)在于光學(xué)增透膜技術(shù)和真空鍍膜技術(shù)，這包括光學(xué)增透膜系的設(shè)計(jì)、多層光學(xué)薄膜的真空磁控濺射沉積技術(shù)和膜層均勻性保證技術(shù)等，光學(xué)增透膜是通過(guò)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(xué)干涉特性，從而實(shí)現(xiàn)了透過(guò)率的提高，得到透過(guò)率高、均勻性好的ITO透明導(dǎo)電玻璃。
文檔編號(hào)C23C14/34GK101921985SQ20101025832
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:蕪湖長(zhǎng)信科技股份有限公司