氮化鋅膜、觸摸屏蓋板及膜的制備方法、應用
【專利摘要】本發明公開了一種氮化鋅膜、觸摸屏蓋板及膜的制備方法、應用。氮化鋅薄膜的制備方法包括下述步驟：以氮氣作為濺射氣體和反應氣體，用鋅靶反應濺射形成氮化鋅薄膜；反應濺射的工作氣壓為2×10?3～11×10?3mbar，鍍膜功率為5～15kW，厚度為10～50nm。本發明的氮化鋅薄膜均勻完整，鋅元素全部氮化，表面反射率較低，可用于觸摸屏蓋板BM區遮光層中；本發明的觸摸屏蓋板膜生產效率高、鍍膜良率高、生產成本低；表面硬度高，抗刮傷性能和耐磨性較強；表面能較高，能夠有效的貼合液晶顯示器；可消除段差效應。
【專利說明】
氮化巧膜、觸摸屏蓋板及膜的制備方法、應用
技術領域
[0001] 本發明設及一種氮化鋒膜、觸摸屏蓋板及膜的制備方法、應用。
【背景技術】
[0002] 隨著科技的進步，智能設備的發展，對于作為人機交互主要窗口的觸摸屏需求越 來越旺盛，近幾年的年出貨量呈爆棚式增長，隨著智能設備生產企業的技術革新W及激烈 的競爭，對觸摸屏的生產技術和成本提出了更高的要求。觸摸屏的光學蓋板作為觸摸屏主 要功能部件，對BM區（黑色矩陣Black Matrix)的光學遮蓋區生產技術和生產成本均有較高 的要求。
[0003] 傳統的觸摸屏蓋板BM區遮光層主要采用黑色油墨的絲網印刷技術來實現。然而絲 印油墨的技術存在鍛膜良率低、生產成本較高、生產效率低等缺陷，并且由于觸摸屏蓋板需 要與液晶顯示器化iquid Crystal Display,簡稱LCD)進行貼合使用，要求蓋板W及油墨都 必須與0CA光學膠(Optically Clear A化esive)或OCR光學樹脂(Optically Clear Resin) 都能夠很好的兼容，但實際操作過程中，油墨與OCA光學膠的貼合經常出現氣泡，無法完美 貼合，而且，貼合后所得產品再進行耐性測試(85°C ,85%畑，500h)時，會出現大面積氣泡， 影響產品的外觀或使用。
[0004] 1940年化za and化hn首次合成氮化鋒（Zri3化）材料，并確定化3化為黑色，具有反 氧化筑結構，一種CaF2的派生結構，其中N原子占據Ca原子的位置，而Zn原子占據3/4F原子 的位置。此后Zn3N2材料的研究一直處于停滯狀態。1993年，人們利用化學方法制備各種 Zn3化薄膜，例如加熱蒸發化薄膜，在N也環境下退火，使化薄膜與氨氣直接反應進行制備多 晶化3化薄膜(該化3化薄膜的光學帶隙為3.2eV)。1998年，人們用磁控瓣射法制備出化xOyNz 薄膜，并得到該薄膜的光學帶隙，隨N元素的增加，從3.2eV變化到2.3eV。同年，Futsuhara用 磁控瓣射法制備得到純Zn3化薄膜，研究了其結構、電學和光學性質，認為Zn3化材料是具有 直接帶隙1.23eV的n型半導體材料。
[0005] 目前，現有技術中已經存在使用磁控瓣射工藝制備氮化鋒薄膜的情況，具體為:在 真空磁控瓣射過程中，氣氣作為瓣射氣體，氮氣作為反應氣體。運樣的鍛膜方式雖然確實可 W得到氮化鋒薄膜，但該鍛膜方式所得到的氮化鋒薄膜表面反射率較高，不是純粹的黑色。 該問題亟待解決。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術中通過磁控瓣射工藝制備是氮化 鋒薄膜表面反射率較高，W及在采用黑色油墨的絲網印刷術制備觸摸屏蓋板BM區遮光層 時，鍛膜良率低、生產成本高、生產效率低，所得產品與液晶顯示器進行貼合使用時，易產生 氣泡，無法實現完美貼合的缺陷，提供了一種氮化鋒膜、觸摸屏蓋板及膜的制備方法、應用。 本發明的氮化鋒薄膜均勻完整，鋒元素全部氮化，表面反射率較低;本發明的觸摸屏蓋板膜 生產效率高、鍛膜良率高、生產成本低；表面硬度高，抗刮傷性能和耐磨性較強；表面能較 高，能夠有效的貼合液晶顯示器;可消除段差效應。
[0007]本發明通過W下技術方案解決上述技術問題。
[000引本發明提供了一種氮化鋒薄膜的制備方法，其包括下述步驟：
[0009] W氮氣作為瓣射氣體和反應氣體，用鋒祀反應瓣射形成氮化鋒薄膜；
[0010] 其中，所述反應瓣射的工作氣壓為2X 1〇-3~11 X l〇-3mbar;所述反應瓣射的過程 中，鍛膜功率為5~15kW;所述氮化鋒薄膜的厚度為10~50nm。
[0011] 本發明中，所述氮氣為化學領用常規使用的氮氣，純度較佳地為99.99%。在所述 氮化鋒薄膜的制備方法中，所述氮氣不僅作為瓣射氣體，同時也作為反應氣體。
[0012] 本發明中，所述氮氣的體積流量為本領域常規，較佳地為600~HOOsccm，更佳地 為900~llOOsccm，最佳地為 lOOOsccm。
[0013] 本發明中，所述鋒祀為本領域常規，純度較佳地為99.99%?上。當目標薄膜的厚 度W及襯底的行走速度確定后，所述鋒祀的用量根據本領域常識進行篩選。本發明中，所述 鋒祀的用量為本領域常規，較佳地為1~2個旋轉陰極鋒祀。
[0014] 本發明中，在所述反應瓣射的過程中，本底真空度為本領域常規，較佳地為《9X l(T6mbar。所述本底真空度是指在真空鍛膜中利用真空抽氣系統使在一定的空間內的氣體 達到一定的真空度，而運一真空度恰能滿足該種被鍛物品沉積時所要求的真空度。
[0015] 本發明中，在所述反應瓣射的過程中，所述鋒祀與襯底的距離為本領域常規，較佳 地為50~90mm，更佳地為60mm。
[0016] 本發明中，在所述反應瓣射的過程中，工作溫度為本領域常規，較佳地為50~120 °C，更佳地為80°C。
[0017] 本發明中，所述反應瓣射的工作氣壓為較佳地為4 X 10-3~5 X l〇-3mbar。
[0018] 本發明中，在所述反應瓣射的過程中，鍛膜的方式為本領域常規，較佳地為水平行 進式。在水平行進過程中，實際行走的線速度可依據目標鍛膜厚度，根據常識進行本領域常 規選擇。本發明中，在水平行進過程中，線速度為本領域常規，較佳地為2~4m/min，更佳地 為3m/min。
[0019] 本發明中，所述鍛膜功率較佳地為8~12kW，更佳地為lOkW。
[0020] 本發明中，若所述氮化鋒薄膜的厚度>50nm，則會造成薄膜的附著力下降;若所述 氮化鋒薄膜的厚度<l〇nm，會有透光，無法實現密不透光的效果。
[0021] 本發明中，所述氮化鋒薄膜的厚度較佳地為10~30nm，更佳地為20nm。
[0022] 本發明中，根據本領域常識，所述氮化鋒薄膜成型于本領域常規使用的襯底上。所 述襯底較佳地為樹脂基板或玻璃基板。當所述襯底為樹脂基板時，所述氮化鋒薄膜與所述 樹脂基板之間，較佳地，還包括一厚度為10~20nm的氧化娃薄膜。所述氧化娃薄膜的制備方 法為本領域常規，較佳地為通過真空磁控瓣射的方法制得。
[0023] 其中，若所述氧化娃薄膜的厚度>20nm，要想達到該厚度，則需要增加祀材的用量 或降低線速度，由此導致氧化娃的瓣射效率較低或成本較高;若所述氧化娃薄膜的厚度< lOnm，則無法達到薄膜附著力的要求。
[0024] 本發明還提供了一種由上述制備方法制得的氮化鋒薄膜。
[002引本發明還提供了 一種所述氮化鋒薄膜在觸摸屏蓋板BM區（黑色矩陣Black Matrix)遮光層中的應用。
[00%]本發明還提供了一種觸摸屏蓋板膜，其包括一氮化鋒（Zn3N2)薄膜和一氮化娃 (Si3N4)薄膜;其中，所述氮化鋒薄膜的厚度為10~50nm。
[0027]本發明中，若所述氮化鋒薄膜的厚度>50nm，則會造成薄膜的附著力下降;若所述 氮化鋒薄膜的厚度<l〇nm，會有透光，無法實現密不透光的效果。所述氮化鋒薄膜對可見光 有較強的吸收，外觀呈黑色，是作為黑色膜的功能層。
[00%]本發明中，所述氮化鋒薄膜的厚度較佳地為10~30nm，更佳地為20nm。
[0029] 本發明中，所述氮化娃薄膜的厚度為本領域常規，一般為50~150nm，較佳地為 lOOnm。綜合考慮生產效率、內應力、機械性能W及作為保護層的功效等諸多因素的影響，本 領域技術人員一般會選擇厚度為50~150nm的氮化娃薄膜。所述氮化娃薄膜的械強度較高， 薄膜致密，能夠有效保護所述氮化鋒薄膜不被刮傷和分解氧化。
[0030] 本發明中，所述氮化娃薄膜的另一側較佳地還設有一保護膜。所述保護膜為本領 域常規的塑料保護膜。
[0031] 本發明還提供了一種所述觸摸屏蓋板膜在玻璃基板觸摸屏上的應用，所述觸摸屏 蓋板膜的氮化鋒薄膜與所述玻璃基板相連接。
[0032] 本發明中，所述氮化鋒薄膜與所述玻璃基板的薄膜附著力較好，無需添加打底層， 即可直接在玻璃基板鍛上黑色功能膜氮化鋒薄膜。
[0033] 本發明還提供了一種觸摸屏蓋板，其包括一玻璃基板和一如前所述的觸摸屏蓋板 膜，所述觸摸屏蓋板膜的氮化鋒薄膜與所述玻璃基板相連接。
[0034] 本發明還提供了一種所述觸摸屏蓋板膜的制備方法，其包括下述步驟：
[0035] (1) W氮氣作為瓣射氣體和反應氣體，用鋒祀在玻璃基板上反應瓣射形成氮化鋒 薄膜，得鍛有氮化鋒薄膜的玻璃基板；
[0036] 其中，所述反應瓣射的工作氣壓為2X 1(T3~11 X l(T3mbar;所述反應瓣射的過程 中，鍛膜功率為5~15kW;
[0037] (2) W氮氣為反應氣體，W氣氣為瓣射氣體，用娃祀在步驟（1)所得的鍛有氮化鋒 薄膜的玻璃基板上反應瓣射形成氮化娃(Si3N4)薄膜，即得所述觸摸屏蓋板膜；
[003引其中，所述反應瓣射的工作氣壓為3X 10-3~11 X l0-3mbar，所述氣氣的氣體流量 為200~700sccm。
[0039] 步驟(1)中，所述玻璃基板為通過本領域常規方法處理后制得，一般是根據實際需 求，對貼有保護膜的玻璃基板中需要黑色遮蓋的部分進行雕刻，撕開需要黑色遮蓋部分的 保護膜，留下無需黑色遮蓋部分的保護膜，即得。當步驟(2)的操作之后，一般會撕去該雕刻 后保護膜，再重新在所述觸摸屏蓋板膜的外側貼上完整的保護膜。
[0040] 其中，所述保護膜為本領域常規的塑料保護膜。所述雕刻的方法和條件為本領域 常規的方法和條件，一般使用計算機數字控制(Computer numerical control，簡稱CNC)雕 刻機進行雕刻。在所述雕刻的操作之前，一般將所述玻璃基板按照實際需求的觸摸屏蓋板 的尺寸進行切割。
[0041 ]步驟(1)中，在所述反應瓣射的步驟之前，較佳地，將所述玻璃基板進行清洗。所述 清洗的操作和條件為本領域常規的操作和條件，所述清洗的方式較佳地為使用等離子清洗 設備進行清洗。
[0042]步驟(1)中，所述氮氣為化學領用常規使用的氮氣，純度較佳地為99.99%。在所述 氮化鋒薄膜的制備方法中，所述氮氣不僅作為瓣射氣體，同時也作為反應氣體。
[0043] 步驟（1)中，所述氮氣的體積流量為本領域常規，較佳地為600~HOOsccm，更佳地 為900~llOOsccm，最佳地為 lOOOsccm。
[0044] 步驟(1)中，所述鋒祀本領域常規，純度較佳地為99.99 % W上。當目標薄膜的厚度 W及襯底的行走速度確定后，所述鋒祀的用量根據本領域常識進行篩選。本發明中，所述鋒 祀的用量為本領域常規，較佳地為1~2個旋轉陰極鋒祀。
[0045] 步驟(1)和步驟(2)中，在所述反應瓣射的過程中，本底真空度為本領域常規，較佳 地為《9 Xl(T6mbar。所述本底真空度是指在真空鍛膜中利用真空抽氣系統使在一定的空間 內的氣體達到一定的真空度，而運一真空度恰能滿足該種被鍛物品沉積時所要求的真空 度。
[0046] 步驟（1)和步驟(2)中，在所述反應瓣射的過程中，祀材與襯底的距離為本領域常 規，較佳地為50~90mm，更佳地為60mm。
[0047] 步驟(1)和步驟(2)中，所述反應瓣射的工作氣壓較佳地為4X 1(T3~5X l(T3mbar。
[0048] 步驟(1)中，在所述反應瓣射的過程中，工作溫度為本領域常規，較佳地為50~120 °C，更佳地為80°C。
[0049] 步驟（1)中，在所述反應瓣射的過程中，鍛膜的方式為本領域常規，較佳地為水平 行進式。在水平行進過程中，實際行走的線速度可依據目標鍛膜厚度，根據常識進行本領域 常規選擇。步驟(1)中，在水平行進過程中，線速度為本領域常規，較佳地為2~4m/min，更佳 地為 3m/min。
[0050] 步驟(1)中，所述鍛膜功率較佳地為8~12kW，更佳地為lOkW。
[0051] 步驟(2)中，所述娃祀的本領域常規，純度較佳地為99.99%?上。當目標薄膜的厚 度W及玻璃基板的行走速度確定后，所述娃祀的用量根據本領域常識進行篩選。本發明中， 所述娃祀的用量為本領域常規，較佳地為3~5個旋轉陰極娃祀，更佳地為4個旋轉陰極娃 祀。
[0052] 步驟(2)中，所述氮氣為化學領用常規使用的氮氣，純度較佳地為99.99%。所述氮 氣的體積流量較佳地為450~850sccm，更佳地為500~eOOsccm。所述氣氣為化學領用常規 使用的氣氣，純度較佳地為99.99%。所述氣氣的氣體流量較佳地為200~700sccm，更佳地 為 350 ~650sccm，最佳地為 500sccm。
[0053] 步驟(2)中，所述反應瓣射過程中，鍛膜功率和工作溫度均為本領域常規。
[0054] 在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實 例。
[0055] 本發明所用原料均市售可得。
[0056] 本發明的積極進步效果在于：
[0化7] 1、氮化鋒薄膜：
[0058] (1)本發明的氮化鋒薄膜均勻完整，其鋒元素全部氮化，對可見光有較強的吸收， 外觀呈黑色，可作為黑色膜的功能層;與玻璃基板的薄膜附著力較好，無需添加打底層，即 可直接在玻璃基板鍛上黑色功能膜氮化鋒薄膜;與樹脂基板復合時，中間只需加一層氧化 娃薄膜即可達到較好的薄膜附著力。
[0059] (2)其反射光學數據:單面反射率《6%，雙面反射率《10%，L*《35，-2《a*《2，-2 《b^2;黑色區的可見光透過率《1% (國際照明委員會(CIE)關于顏色指標定義為心為亮 度指標，紅綠程度指標，護為黃藍程度指標，*號是組合一起用）。
[0060] 2、觸摸屏蓋板膜：
[0061 ] (1)生產效率高，提升約4~7倍；
[0062] (2)本發明觸摸屏蓋板膜的鍛膜良率>98% ;鍛膜范圍的尺寸控制更加精確；
[0063] (3)生產成本低，降低約50倍；
[0064] (4)本發明觸摸屏蓋板膜的表面硬度 > 細；
[0065] (5)本發明觸摸屏蓋板膜的最外層表面能較高，與0CA光學膠或OCR光學樹脂的粘 結性能較好，能夠有效的貼合液晶顯示器，無氣泡產生;經過85°C X 85%RHX 50化的耐性測 試后，不易產生氣泡，粘附力也不降低；
[0066] (6)本發明觸摸屏蓋板膜的黑色遮光薄膜較薄，厚度約60~20化m，可有效減少黑 色遮光膜邊部的段差問題，防止蓋板在貼合時出現氣泡，更有利于蓋板與LCD的貼合；
[0067] (7)本發明觸摸屏蓋板膜的表面抗刮傷性能和耐磨性較強：1kg壓力施加在沾水棉 布上，在兩種觸摸屏蓋板膜分別上滴上10滴水或酒精，進行摩擦20次測試，表面不脫膜。
【附圖說明】
[0068] 圖1為實施例1的觸摸屏蓋板的結構示意圖，其中，1為保護膜，2為氮化娃薄膜，3為 氮化鋒薄膜，4為玻璃基板。
【具體實施方式】
[0069] 下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實 施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規方法和條件，或按照商 品說明書選擇。
[0070] 實施例1
[0071] 本實施例的氮化鋒薄膜的制備方法，其包括下述步驟：
[0072] W氮氣作為瓣射氣體和反應氣體，用鋒祀反應瓣射形成氮化鋒薄膜；
[0073] 其中，反應瓣射的工作氣壓為4X l(T3mbar;反應瓣射的過程中，鍛膜功率為lOkW; 氮化鋒薄膜的厚度為lOnm;氮氣純度為99.99%，氮氣的體積流量為100〇3(3(3111;鋒祀的純度 為99.99% W上，鋒祀的用量為1個旋轉陰極鋒祀;反應瓣射的過程中，本底真空度為《9X l(T6mbar，鋒祀與襯底的距離為60mm，工作溫度較佳地為80°C ;在反應瓣射的過程中，鍛膜的 方式為水平行進式，線速度為4m/min;
[0074] 本實施例觸摸屏蓋板膜，其依次包括一氮化鋒(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保護膜;其中，氮化鋒薄膜的厚度為lOnm;氮化娃薄膜的厚度為50nm，保護膜為本領域 常規的塑料保護膜；
[0075] 本實施例的觸摸屏蓋板，其包括一玻璃基板和一上述觸摸屏蓋板膜，觸摸屏蓋板 膜的氮化鋒薄膜與玻璃基板相連接。
[0076] 圖1為實施例1的觸摸屏蓋板的結構示意圖，其中，1為保護膜，2為氮化娃薄膜，3為 氮化鋒薄膜，4為玻璃基板。
[0077] 其制備方法包括下述步驟：
[0078] (1)對貼有本領域常規塑料保護膜的玻璃基板(在雕刻的操作之前，一般將玻璃基 板按照實際需求的尺寸進行切割）中需要黑色遮蓋的部分，使用計算機數字控制(Computer numerical control,簡稱CNC)雕刻機進行雕刻，撕開需要黑色遮蓋部分的保護膜，留下無 需黑色遮蓋部分的保護膜，得需要鍛膜的玻璃基板；
[0079] 使用等離子清洗設備將需要鍛膜的玻璃基板進行清洗；
[0080] 按照實施例1中氮化鋒薄膜的制備方法，用鋒祀在清洗后的需要鍛膜的玻璃基板 上反應瓣射形成氮化鋒薄膜，得鍛有氮化鋒薄膜的玻璃基板；
[0081] (2) W氮氣為反應氣體，W氣氣為瓣射氣體，用娃祀在步驟（1)所得的鍛有氮化鋒 薄膜的玻璃基板上反應瓣射形成氮化鋒(Si3N4)薄膜，即得所述觸摸屏蓋板膜；
[00劇其中，反應瓣射的工作氣壓為4Xl0-3mbar，本底真空度為《9Xl0-6mbar，娃祀與 襯底的距離為60mm;氮氣的體積流量為eOOsccm，氣氣的氣體流量為500sccm;娃祀的純度為 99.99 % W上，娃祀的用量為3個旋轉陰極娃祀;反應瓣射的過程中，本底真空度為《9 X 10-6mbar，娃祀與襯底的距離為60mm;
[0083] 步驟(2)之后，還可撕去觸摸屏蓋板膜中的雕刻后的保護膜，再重新在觸摸屏蓋板 膜的外側貼上完整的保護膜。
[0084] 實施例2
[0085] 本實施例的氮化鋒薄膜的制備方法，除下述條件外，其它參數或條件均與實施例1 相同：
[0086] 反應瓣射的工作氣壓為5 X l(T3mbar;反應瓣射的過程中，鍛膜功率為8kW;氮化鋒 薄膜的厚度為20nm;氮氣的體積流量為900sccm;鋒祀的用量為2個旋轉陰極鋒祀;反應瓣射 的過程中，鋒祀與襯底的距離為50mm，工作溫度較佳地為5(TC，鍛膜的方式為水平行進式， 線速度為3m/min;
[0087]本實施例觸摸屏蓋板膜，其依次包括一氮化鋒(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保護膜;其中，氮化鋒薄膜的厚度為20nm;氮化娃薄膜的厚度為lOOnm，保護膜為本領域 常規的塑料保護膜；
[0088] 本實施例的觸摸屏蓋板，其包括一玻璃基板和一上述觸摸屏蓋板膜，觸摸屏蓋板 膜的氮化鋒薄膜與玻璃基板相連接；
[0089] 其制備方法除下述條件外，其它參數和條件均與實施例1相同：
[0090] 步驟（1)中，按照實施例2中氮化鋒薄膜的制備方法，用鋒祀在清洗后的需要鍛膜 的玻璃基板上反應瓣射形成氮化鋒薄膜，得鍛有氮化鋒薄膜的玻璃基板；
[0091] 步驟(2)中，反應瓣射的工作氣壓為3Xl(T3mbar，娃祀與襯底的距離為50mm;氮氣 的體積流量為450sccm，氣氣的氣體流量為350sccm;娃祀的用量為4個旋轉陰極娃勒1，娃革己 與襯底的距離為50mm。
[0092] 實施例3
[0093] 本實施例的氮化鋒薄膜的制備方法，除下述條件外，其它參數或條件均與實施例1 相同：
[0094] 反應瓣射的工作氣壓為2 X l(T3mbar;反應瓣射的過程中，鍛膜功率為12kW;氮化鋒 薄膜的厚度為30nm;氮氣的體積流量為llOOsccm;鋒祀的用量為2個旋轉陰極鋒祀;反應瓣 射的過程中，鋒祀與襯底的距離為90mm，工作溫度較佳地為12(TC，鍛膜的方式為水平行進 式，線速度為2m/min;
[0095] 本實施例觸摸屏蓋板膜，其依次包括一氮化鋒(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保護膜;其中，氮化鋒薄膜的厚度為30nm;氮化娃薄膜的厚度為150nm，保護膜為本領域 常規的塑料保護膜；
[0096] 本實施例的觸摸屏蓋板，其包括一玻璃基板和一上述觸摸屏蓋板膜，觸摸屏蓋板 膜的氮化鋒薄膜與玻璃基板相連接；
[0097] 其制備方法除下述條件外，其它參數和條件均與實施例1相同：
[0098] 步驟（1)中，按照實施例3中氮化鋒薄膜的制備方法，用鋒祀在清洗后的需要鍛膜 的玻璃基板上反應瓣射形成氮化鋒薄膜，得鍛有氮化鋒薄膜的玻璃基板；
[0099] 步驟(2)中，反應瓣射的工作氣壓為5 Xl(T3mbar，娃祀與襯底的距離為90mm;氮氣 的體積流量為850sccm，氣氣的氣體流量為650sccm;娃祀的用量為5個旋轉陰極娃勒1，娃革己 與襯底的距離為90mm。
[0100] 實施例4
[0101] 本實施例的氮化鋒薄膜的制備方法，除下述條件外，其它參數或條件均與實施例1 相同：
[0102] 反應瓣射的工作氣壓為11 X l〇-3mbar;反應瓣射的過程中，鍛膜功率為15kW;氮化 鋒薄膜的厚度為30nm;氮氣的體積流量為eOOsccm;鋒祀的用量為2個旋轉陰極鋒祀;反應瓣 射的過程中，鋒祀與襯底的距離為50mm，鍛膜的方式為水平行進式，線速度為2m/min;
[0103] 本實施例觸摸屏蓋板膜，其依次包括一氮化鋒(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保護膜;其中，氮化鋒薄膜的厚度為30nm;氮化娃薄膜的厚度為lOOnm，保護膜為本領域 常規的塑料保護膜；
[0104] 本實施例的觸摸屏蓋板，其包括一玻璃基板和一上述觸摸屏蓋板膜，觸摸屏蓋板 膜的氮化鋒薄膜與玻璃基板相連接；
[0105] 其制備方法除下述條件外，其它參數和條件均與實施例1相同：
[0106] 步驟（1)中，按照實施例4中氮化鋒薄膜的制備方法，用鋒祀在清洗后的需要鍛膜 的玻璃基板上反應瓣射形成氮化鋒薄膜，得鍛有氮化鋒薄膜的玻璃基板；
[0107] 步驟(2)中，反應瓣射的工作氣壓為11 Xl(T3mbar，娃祀與襯底的距離為50mm;氮氣 的體積流量為SOOsccm，氣氣的氣體流量為200sccm;娃祀的用量為4個旋轉陰極娃勒1，娃革己 與襯底的距離為50mm。
[010引實施例5
[0109] 本實施例的氮化鋒薄膜的制備方法，除下述條件外，其它參數或條件均與實施例1 相同：
[0110] 反應瓣射的過程中，鍛膜功率為5kW;氮化鋒薄膜的厚度為50nm;氮氣的體積流量 為HOOsccm;鋒祀的用量為2個旋轉陰極鋒祀;反應瓣射的過程中，鋒祀與襯底的距離為 50mm，鍛膜的方式為水平行進式，線速度為2m/min;
[0111] 本實施例觸摸屏蓋板膜，其依次包括一氮化鋒(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保護膜;其中，氮化鋒薄膜的厚度為30nm;氮化娃薄膜的厚度為50nm，保護膜為本領域 常規的塑料保護膜；
[0112] 本實施例的觸摸屏蓋板，其包括一玻璃基板和一上述觸摸屏蓋板膜，觸摸屏蓋板 膜的氮化鋒薄膜與玻璃基板相連接；
[0113] 其制備方法除下述條件外，其它參數和條件均與實施例1相同：
[0114] 步驟（1)中，按照實施例5中氮化鋒薄膜的制備方法，用鋒祀在清洗后的需要鍛膜 的玻璃基板上反應瓣射形成氮化鋒薄膜，得鍛有氮化鋒薄膜的玻璃基板；
[0115] 步驟(2)中，氣氣的氣體流量為700sccm;娃祀與襯底的距離為50mm;娃祀的用量為 3個旋轉陰極娃祀。
[0116] 效果實施例1
[0117] 實施例1~5的氮化鋒薄膜中均勻完整，其鋒元素全部氮化，對可見光有較強的吸 收，外觀呈黑色，可作為黑色膜的功能層。氮化鋒薄膜的反射光學數據（測試標準為CIE 1964):正面反射率《6%，反面反射率《10%心《35，-2《曰*《2，-2《6*《2;黑色區的可見 光透過率《1% (國際照明委員會(CIE)關于顏色指標定義為亮度指標，紅綠程度 指標，黃藍程度指標，*號是組合一起用）。
[0118] 本發明實施例1~5的觸摸屏蓋板膜及其制備方法具備W下積極進步效果：1、生產 效率高，提升約4~7倍:本發明的制備方法使用大面積基材(550X820mm)進行磁控瓣射鍛 膜，一片板材可切割成10~20片觸摸屏蓋板，并且鍛膜為水平連續式鍛膜，一爐可放置3片 大板，約Imin完成S片大板鍛膜。而絲網印刷的生產方式也可W進行一次大板（550 X 820mm)印刷，油墨印刷需要進行印刷兩遍，并且每一遍印刷結束后需要進行約40min的烘 烤;2、本發明的鍛膜良率>98%，鍛膜范圍的尺寸控制更加精確;而絲網印刷方式容易產生 針孔的透光缺陷，良率僅為80~90 % ;
[0119] 3、生產成本低，降低約50倍:本發明所使用到的祀材有Si祀和Zn祀，每個祀材單價 約2~4萬/根，一根祀材可W使用約900小時，原材料的使用效率可達90% W上;本發明生產 工藝大約需要用到8根Si祀，2根Zn祀，小于40萬的原材料成本，可W生產約16萬張大板。而 絲網印刷油墨印刷方法，16萬張大板需要約1500萬的油墨費用；
[0120] 4、本發明觸摸屏蓋板膜的表面硬度 >細，而油墨絲網印刷方法制得的產品硬度一 般都 <皿；
[0121] 5、本發明觸摸屏蓋板膜的最外層表面能較高，與0CA光學膠或OCR光學樹脂的粘結 性能較好，能夠有效的貼合液晶顯示器，無氣泡產生;經過85°C X 85 %RH X 50化的耐性測試 后，不易產生氣泡，粘附力也不降低;而油墨絲網印刷方法制得的產品易產生氣泡；
[0122] 6、本發明觸摸屏蓋板膜的黑色遮光薄膜較薄，厚度約60~200皿，較薄的薄膜可有 效減少黑色遮光膜邊部的段差問題，防止蓋板在貼合時出現氣泡，更有利于蓋板與LCD的貼 合;而油墨絲網印刷的厚度約8~12WH，油墨與非油墨區存在臺階段差，該段差容易藏污納 垢，并且在貼合后產生氣泡；
[0123] 7、本發明觸摸屏蓋板膜的表面抗刮傷性能和耐磨性較強：1kg壓力施加在沾水棉 布上，在兩種觸摸屏蓋板膜分別上滴上10滴水或酒精，進行摩擦20次測試，表面不脫膜。
[0124] 將本發明實施例1~5的觸摸屏蓋板膜進行性能測試，具體測試數據如下表1所示。
[0125] 表1
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[0127]
[0126]
【主權項】
1. 一種氮化鋅薄膜的制備方法，其特征在于，其包括下述步驟： 以氮氣作為濺射氣體和反應氣體，用鋅靶反應濺射形成氮化鋅薄膜； 其中，所述反應濺射的工作氣壓為2 X 10-3~11 X l(r3mbar;所述反應濺射的過程中，鍍 膜功率為5~15kW;所述氮化鋅薄膜的厚度為10~50nm。2. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鍍膜功率為8~12kW，較佳地為 lOkff； 所述氮化鋅薄膜的厚度為10~30nm，較佳地為20nm; 所述氮氣的純度為99.99%;所述氮氣的體積流量較佳地為600~1400sccm，更佳地為 900~llOOsccm，最佳地為 lOOOsccm; 所述鋅靶的純度為99.99%以上;所述鋅靶的用量較佳地為1~2個旋轉陰極鋅靶； 在所述反應濺射的過程中，本底真空度為<9Xl(T6mbar;所述鋅靶與襯底的距離為50 ~90mm，較佳地為60mm;工作溫度為50~120 °C，較佳地為80 °C ;所述反應濺射的工作氣壓為 4 X 10-3~5 X l(T3mbar;在所述反應濺射的過程中，鍍膜的方式為水平行進式，在水平行進 過程中，線速度較佳地為2~4m/min，更佳地為3m/min; 所述氮化鋅薄膜成型于襯底上;所述襯底較佳地為樹脂基板或玻璃基板，當所述襯底 為樹脂基板時，所述氮化鋅薄膜與所述樹脂基板之間，較佳地，還包括一厚度為10~20nm的 氧化硅薄膜。3. -種如權利要求1或2所述的制備方法制得的氮化鋅薄膜。4. 一種如權利要求3所述氮化鋅薄膜在觸摸屏蓋板BM區遮光層中的應用。5. -種觸摸屏蓋板膜，其特征在于，其包括一如權利要求3所述的氮化鋅薄膜和一氮化 娃薄膜;其中，所述氮化鋅薄膜的厚度為10~50nm。6. 如權利要求5所述的觸摸屏蓋板膜，其特征在于，所述氮化鋅薄膜的厚度為10~ 30nm，較佳地為20nm; 所述氮化娃薄膜的厚度為50~150nm; 所述氮化硅薄膜的另一側還設有一保護膜。7. -種如權利要求5或6所述的觸摸屏蓋板膜在玻璃基板觸摸屏上的應用，所述觸摸屏 蓋板膜的氮化鋅薄膜與所述玻璃基板相連接。8. -種觸摸屏蓋板，其特征在于，其包括一玻璃基板和一如權利要求5或6所述的觸摸 屏蓋板膜，所述觸摸屏蓋板膜的氮化鋅薄膜與所述玻璃基板相連接。9. 一種觸摸屏蓋板膜的制備方法，其特征在于，其包括下述步驟： (1) 根據如權利要求1或2所述的制備方法，在玻璃基板上制得所述氮化鋅薄膜，得鍍有 氮化鋅薄膜的玻璃基板； (2) 以氮氣為反應氣體，以氬氣為濺射氣體，用硅靶在步驟（1)所得的鍍有氮化鋅薄膜 的玻璃基板上反應濺射形成氮化硅薄膜，即得所述觸摸屏蓋板膜； 其中，所述反應濺射的工作氣壓為3 X ΚΓ3~11 X l(T3mbar。10. 如權利要求9所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，在所述反應濺射的步驟之 前，將所述玻璃基板進行清洗;所述清洗的方式較佳地為使用等離子清洗設備進行清洗； 步驟(2)中，在所述反應濺射的過程中，本底真空度為<9Xl(T6mbar;靶材與襯底的距 離為50~90mm，較佳地為60mm;所述反應派射的工作氣壓為4 X 1CT3~5 X lCT3mbar; 步驟(2)中，所述硅靶的純度為99.99%以上； 步驟(2)中，所述硅靶的用量為3~5個旋轉陰極硅靶，較佳地為4個旋轉陰極硅靶； 步驟(2)中，所述氮氣的純度為99.99%，所述氮氣的體積流量較佳地為450~850sccm， 更佳地為500~600sccm; 步驟(2)中，所述氬氣的純度為99.99%，所述氬氣的氣體流量較佳地為200~700sccm， 更佳地為350~650sccm，最佳地為500sccm〇
【文檔編號】G06F3/041GK106048526SQ201610341169
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】陳君, 李濤
【申請人】上海科比斯光學科技有限公司