一种抗刮抗指纹触摸屏及其制备方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]类钻石薄膜是一种超硬的薄膜材料，其铅笔硬度远大于9H.类钻石薄膜是碳靶材在真空中溅射沉积制得，其具有高的透过率和抗刮性，可在不影响触摸屏基板光学的基础上增加触摸屏的抗刮性能。但其不具备抗指纹功能，所以必须在其上面覆盖一层抗指纹镀层.这样的结构即保留原来触摸屏的抗指纹功能又能保证抗指纹膜被刮掉的情况下，触屏基本不被刮花。由于碳键与基板材料及与抗指纹膜的结合力不佳，故在分别在其与基板的中间和其与抗指纹膜的中间镀上一层二氧化硅以增加其结合力。由于触摸屏行业的高速发展，长期以来很多制造商都在需求一种能同时制备即抗刮又抗指纹的触屏基板，但是由于技术的限制及材料的不匹配性一直未能成功制备出即抗刮又有抗指纹镀层的触屏基板。
【发明内容】
[0004]本发明为解决上述技术问题，提供一种具有抗刮性结构的抗刮抗指纹触摸屏。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种抗刮抗指纹触摸屏，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。
[0006]作为优选的技术方案，所述基板采用玻璃基板、塑料基本或薄膜基板中的任意一种。
[0007]作为优选的技术方案，所述真空溅镀的二氧化硅膜厚度小于10nm。
[0008]作为优选的技术方案，所述真空溅镀的类钻石膜膜层厚度小于50nm。
[0009]作为优选的技术方案，所述真空蒸镀的二氧化硅膜的厚度小于20nm。
[0010]作为优选的技术方案，所述真空蒸镀的抗指纹膜厚度小于20nm。
[0011]所述类钻石为diamond-like carbon，简称 DLC0
[0012]本发明还提供一种制备所述抗刮抗指纹触摸屏的方法。
[0013]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0014]—种制备抗刮抗指纹触摸屏的方法，依次包括以下步骤:
[0015]I)清洗用作触摸屏的基板材料
[0016]首先用去离子水清洗基板材料，然后将清洗过的基板材料放置在丙酮溶液中进行超声清洗，接着用酒精清洗基板材料，再用去离子水清洗，吹干，备用；
[0017]2)真空磁控溅射法沉积二氧化硅膜
[0018]将上述步骤I)所得基板先放置在真空溅射腔体内，该腔体装有平行于基板的硅靶材，关闭镀膜腔体，抽真空到真空度为10 3Pa以下，停止抽真空；用离子束轰击基板材料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°C?200°C下加热基板，待温度稳定之后，开始镀膜，保持薄膜沉积速率为0.lnm/s?5nm/s ;镀完二氧化硅膜后，转移基板进入下一个镀膜腔体；
[0019]3)真空磁控溅射法沉积类钻石膜
[0020]将上述步骤2)中的基板进入装有类钻石靶材的真空腔体，基板与靶材平行放置，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°C?150°C下加热基板，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基板材料上，形成DLC薄膜，保持薄膜沉积速率为0.lnm/s?5nm/s ；镀完类钻石膜后，通入空气，接着取出基板；
[0021]4)真空蒸镀法沉积的二氧化硅膜
[0022]将上述步骤3)所得的基板放置到真空蒸镀机内，该腔体有6个坩祸，分别往其中的两个坩祸加入二氧化硅膜料和抗指纹膜料，打开装有二氧化硅的坩祸，关闭其余坩祸；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OPa?0.0lPa，氩气的分压为0.1Pa?5Pa，待气压稳定之后，再在温度为25°C?100°C下加热基板，待温度稳定之后，开始镀膜，保持薄膜沉积速率为0.lnm/s?5nm/s ;镀完二氧化娃月旲后，关闭装有一■氧化娃的樹祸；
[0023]5)真空蒸镀法沉积抗指纹膜
[0024]打开装有抗指纹膜料的坩祸，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°C?100°C下加热基板，待温度稳定之后，开始镀膜，保持薄膜沉积速率为0.lnm/s?5nm/s ;镀完抗指纹膜后，通入空气，打开镀膜腔，取出基板。
[0025]作为优选的技术方案，所述步骤2)中真空磁控溅射的硅靶材纯度大于99.9%。
[0026]作为优选的技术方案，抗刮膜成分为类钻石靶材的碳原子SP3杂化程度大于70%，纯度大于99.9%。
[0027]作为优选的技术方案，所述真空蒸镀的二氧化硅膜料纯度大于99.9%。
[0028]所述真空磁控溅射法中氩气为轰击靶材的等离子，不参与反应。氧气为反应气体，在电流的作用下分解成氧离子与硅离子结合成二氧化硅。
[0029]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革El材(diamond-like carbon)，此材料在沉积成薄膜时其碳原子的SP3杂化程度大于70%，固具有很高的硬度具有抗刮性能。在此制程中，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。
[0030]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I %，对L值改变量小于I %，a*值的改变量小于0.05，b*值的该变量小于0.10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。
[0031]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