氮化锌膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用

氮化锌膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用
【专利摘要】本发明公开了一种氮化锌膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用。氮化锌薄膜的制备方法包括下述步骤：以氮气作为溅射气体和反应气体，用锌靶反应溅射形成氮化锌薄膜；反应溅射的工作气压为2×10?3～11×10?3mbar，镀膜功率为5～15kW，厚度为10～50nm。本发明的氮化锌薄膜均匀完整，锌元素全部氮化，表面反射率较低，可用于触摸屏盖板BM区遮光层中；本发明的触摸屏盖板膜生产效率高、镀膜良率高、生产成本低；表面硬度高，抗刮伤性能和耐磨性较强；表面能较高，能够有效的贴合液晶显示器；可消除段差效应。
【专利说明】
氮化巧膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用
技术领域
[0001] 本发明设及一种氮化锋膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用。
【背景技术】
[0002] 随着科技的进步，智能设备的发展，对于作为人机交互主要窗口的触摸屏需求越 来越旺盛，近几年的年出货量呈爆棚式增长，随着智能设备生产企业的技术革新W及激烈 的竞争，对触摸屏的生产技术和成本提出了更高的要求。触摸屏的光学盖板作为触摸屏主 要功能部件，对BM区（黑色矩阵Black Matrix)的光学遮盖区生产技术和生产成本均有较高 的要求。
[0003] 传统的触摸屏盖板BM区遮光层主要采用黑色油墨的丝网印刷技术来实现。然而丝 印油墨的技术存在锻膜良率低、生产成本较高、生产效率低等缺陷，并且由于触摸屏盖板需 要与液晶显示器化iquid Crystal Display,简称LCD)进行贴合使用，要求盖板W及油墨都 必须与0CA光学胶(Optically Clear A化esive)或OCR光学树脂(Optically Clear Resin) 都能够很好的兼容，但实际操作过程中，油墨与OCA光学胶的贴合经常出现气泡，无法完美 贴合，而且，贴合后所得产品再进行耐性测试(85°C ,85%畑，500h)时，会出现大面积气泡， 影响产品的外观或使用。
[0004] 1940年化za and化hn首次合成氮化锋（Zri3化）材料，并确定化3化为黑色，具有反 氧化筑结构，一种CaF2的派生结构，其中N原子占据Ca原子的位置，而Zn原子占据3/4F原子 的位置。此后Zn3N2材料的研究一直处于停滞状态。1993年，人们利用化学方法制备各种 Zn3化薄膜，例如加热蒸发化薄膜，在N也环境下退火，使化薄膜与氨气直接反应进行制备多 晶化3化薄膜(该化3化薄膜的光学带隙为3.2eV)。1998年，人们用磁控瓣射法制备出化xOyNz 薄膜，并得到该薄膜的光学带隙，随N元素的增加，从3.2eV变化到2.3eV。同年，Futsuhara用 磁控瓣射法制备得到纯Zn3化薄膜，研究了其结构、电学和光学性质，认为Zn3化材料是具有 直接带隙1.23eV的n型半导体材料。
[0005] 目前，现有技术中已经存在使用磁控瓣射工艺制备氮化锋薄膜的情况，具体为:在 真空磁控瓣射过程中，氣气作为瓣射气体，氮气作为反应气体。运样的锻膜方式虽然确实可 W得到氮化锋薄膜，但该锻膜方式所得到的氮化锋薄膜表面反射率较高，不是纯粹的黑色。 该问题亟待解决。

【发明内容】

[0006] 本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术中通过磁控瓣射工艺制备是氮化 锋薄膜表面反射率较高，W及在采用黑色油墨的丝网印刷术制备触摸屏盖板BM区遮光层 时，锻膜良率低、生产成本高、生产效率低，所得产品与液晶显示器进行贴合使用时，易产生 气泡，无法实现完美贴合的缺陷，提供了一种氮化锋膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用。 本发明的氮化锋薄膜均匀完整，锋元素全部氮化，表面反射率较低;本发明的触摸屏盖板膜 生产效率高、锻膜良率高、生产成本低；表面硬度高，抗刮伤性能和耐磨性较强；表面能较 高，能够有效的贴合液晶显示器;可消除段差效应。
[0007]本发明通过W下技术方案解决上述技术问题。
[000引本发明提供了一种氮化锋薄膜的制备方法，其包括下述步骤：
[0009] W氮气作为瓣射气体和反应气体，用锋祀反应瓣射形成氮化锋薄膜；
[0010] 其中，所述反应瓣射的工作气压为2X 1〇-3~11 X l〇-3mbar;所述反应瓣射的过程 中，锻膜功率为5~15kW;所述氮化锋薄膜的厚度为10~50nm。
[0011] 本发明中，所述氮气为化学领用常规使用的氮气，纯度较佳地为99.99%。在所述 氮化锋薄膜的制备方法中，所述氮气不仅作为瓣射气体，同时也作为反应气体。
[0012] 本发明中，所述氮气的体积流量为本领域常规，较佳地为600~HOOsccm，更佳地 为900~llOOsccm，最佳地为 lOOOsccm。
[0013] 本发明中，所述锋祀为本领域常规，纯度较佳地为99.99%?上。当目标薄膜的厚 度W及衬底的行走速度确定后，所述锋祀的用量根据本领域常识进行筛选。本发明中，所述 锋祀的用量为本领域常规，较佳地为1~2个旋转阴极锋祀。
[0014] 本发明中，在所述反应瓣射的过程中，本底真空度为本领域常规，较佳地为《9X l(T6mbar。所述本底真空度是指在真空锻膜中利用真空抽气系统使在一定的空间内的气体 达到一定的真空度，而运一真空度恰能满足该种被锻物品沉积时所要求的真空度。
[0015] 本发明中，在所述反应瓣射的过程中，所述锋祀与衬底的距离为本领域常规，较佳 地为50~90mm，更佳地为60mm。
[0016] 本发明中，在所述反应瓣射的过程中，工作溫度为本领域常规，较佳地为50~120 °C，更佳地为80°C。
[0017] 本发明中，所述反应瓣射的工作气压为较佳地为4 X 10-3~5 X l〇-3mbar。
[0018] 本发明中，在所述反应瓣射的过程中，锻膜的方式为本领域常规，较佳地为水平行 进式。在水平行进过程中，实际行走的线速度可依据目标锻膜厚度，根据常识进行本领域常 规选择。本发明中，在水平行进过程中，线速度为本领域常规，较佳地为2~4m/min，更佳地 为3m/min。
[0019] 本发明中，所述锻膜功率较佳地为8~12kW，更佳地为lOkW。
[0020] 本发明中，若所述氮化锋薄膜的厚度>50nm，则会造成薄膜的附着力下降;若所述 氮化锋薄膜的厚度<l〇nm，会有透光，无法实现密不透光的效果。
[0021] 本发明中，所述氮化锋薄膜的厚度较佳地为10~30nm，更佳地为20nm。
[0022] 本发明中，根据本领域常识，所述氮化锋薄膜成型于本领域常规使用的衬底上。所 述衬底较佳地为树脂基板或玻璃基板。当所述衬底为树脂基板时，所述氮化锋薄膜与所述 树脂基板之间，较佳地，还包括一厚度为10~20nm的氧化娃薄膜。所述氧化娃薄膜的制备方 法为本领域常规，较佳地为通过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，要想达到该厚度，则需要增加祀材的用量 或降低线速度，由此导致氧化娃的瓣射效率较低或成本较高;若所述氧化娃薄膜的厚度< lOnm，则无法达到薄膜附着力的要求。
[0024] 本发明还提供了一种由上述制备方法制得的氮化锋薄膜。
[002引本发明还提供了 一种所述氮化锋薄膜在触摸屏盖板BM区（黑色矩阵Black Matrix)遮光层中的应用。
[00%]本发明还提供了一种触摸屏盖板膜，其包括一氮化锋（Zn3N2)薄膜和一氮化娃 (Si3N4)薄膜;其中，所述氮化锋薄膜的厚度为10~50nm。
[0027]本发明中，若所述氮化锋薄膜的厚度>50nm，则会造成薄膜的附着力下降;若所述 氮化锋薄膜的厚度<l〇nm，会有透光，无法实现密不透光的效果。所述氮化锋薄膜对可见光 有较强的吸收，外观呈黑色，是作为黑色膜的功能层。
[00%]本发明中，所述氮化锋薄膜的厚度较佳地为10~30nm，更佳地为20nm。
[0029] 本发明中，所述氮化娃薄膜的厚度为本领域常规，一般为50~150nm，较佳地为 lOOnm。综合考虑生产效率、内应力、机械性能W及作为保护层的功效等诸多因素的影响，本 领域技术人员一般会选择厚度为50~150nm的氮化娃薄膜。所述氮化娃薄膜的械强度较高， 薄膜致密，能够有效保护所述氮化锋薄膜不被刮伤和分解氧化。
[0030] 本发明中，所述氮化娃薄膜的另一侧较佳地还设有一保护膜。所述保护膜为本领 域常规的塑料保护膜。
[0031] 本发明还提供了一种所述触摸屏盖板膜在玻璃基板触摸屏上的应用，所述触摸屏 盖板膜的氮化锋薄膜与所述玻璃基板相连接。
[0032] 本发明中，所述氮化锋薄膜与所述玻璃基板的薄膜附着力较好，无需添加打底层， 即可直接在玻璃基板锻上黑色功能膜氮化锋薄膜。
[0033] 本发明还提供了一种触摸屏盖板，其包括一玻璃基板和一如前所述的触摸屏盖板 膜，所述触摸屏盖板膜的氮化锋薄膜与所述玻璃基板相连接。
[0034] 本发明还提供了一种所述触摸屏盖板膜的制备方法，其包括下述步骤：
[0035] (1) W氮气作为瓣射气体和反应气体，用锋祀在玻璃基板上反应瓣射形成氮化锋 薄膜，得锻有氮化锋薄膜的玻璃基板；
[0036] 其中，所述反应瓣射的工作气压为2X 1(T3~11 X l(T3mbar;所述反应瓣射的过程 中，锻膜功率为5~15kW;
[0037] (2) W氮气为反应气体，W氣气为瓣射气体，用娃祀在步骤（1)所得的锻有氮化锋 薄膜的玻璃基板上反应瓣射形成氮化娃(Si3N4)薄膜，即得所述触摸屏盖板膜；
[003引其中，所述反应瓣射的工作气压为3X 10-3~11 X l0-3mbar，所述氣气的气体流量 为200~700sccm。
[0039] 步骤(1)中，所述玻璃基板为通过本领域常规方法处理后制得，一般是根据实际需 求，对贴有保护膜的玻璃基板中需要黑色遮盖的部分进行雕刻，撕开需要黑色遮盖部分的 保护膜，留下无需黑色遮盖部分的保护膜，即得。当步骤(2)的操作之后，一般会撕去该雕刻 后保护膜，再重新在所述触摸屏盖板膜的外侧贴上完整的保护膜。
[0040] 其中，所述保护膜为本领域常规的塑料保护膜。所述雕刻的方法和条件为本领域 常规的方法和条件，一般使用计算机数字控制(Computer numerical control，简称CNC)雕 刻机进行雕刻。在所述雕刻的操作之前，一般将所述玻璃基板按照实际需求的触摸屏盖板 的尺寸进行切割。
[0041 ]步骤(1)中，在所述反应瓣射的步骤之前，较佳地，将所述玻璃基板进行清洗。所述 清洗的操作和条件为本领域常规的操作和条件，所述清洗的方式较佳地为使用等离子清洗 设备进行清洗。
[0042]步骤(1)中，所述氮气为化学领用常规使用的氮气，纯度较佳地为99.99%。在所述 氮化锋薄膜的制备方法中，所述氮气不仅作为瓣射气体，同时也作为反应气体。
[0043] 步骤（1)中，所述氮气的体积流量为本领域常规，较佳地为600~HOOsccm，更佳地 为900~llOOsccm，最佳地为 lOOOsccm。
[0044] 步骤(1)中，所述锋祀本领域常规，纯度较佳地为99.99 % W上。当目标薄膜的厚度 W及衬底的行走速度确定后，所述锋祀的用量根据本领域常识进行筛选。本发明中，所述锋 祀的用量为本领域常规，较佳地为1~2个旋转阴极锋祀。
[0045] 步骤(1)和步骤(2)中，在所述反应瓣射的过程中，本底真空度为本领域常规，较佳 地为《9 Xl(T6mbar。所述本底真空度是指在真空锻膜中利用真空抽气系统使在一定的空间 内的气体达到一定的真空度，而运一真空度恰能满足该种被锻物品沉积时所要求的真空 度。
[0046] 步骤（1)和步骤(2)中，在所述反应瓣射的过程中，祀材与衬底的距离为本领域常 规，较佳地为50~90mm，更佳地为60mm。
[0047] 步骤(1)和步骤(2)中，所述反应瓣射的工作气压较佳地为4X 1(T3~5X l(T3mbar。
[0048] 步骤(1)中，在所述反应瓣射的过程中，工作溫度为本领域常规，较佳地为50~120 °C，更佳地为80°C。
[0049] 步骤（1)中，在所述反应瓣射的过程中，锻膜的方式为本领域常规，较佳地为水平 行进式。在水平行进过程中，实际行走的线速度可依据目标锻膜厚度，根据常识进行本领域 常规选择。步骤(1)中，在水平行进过程中，线速度为本领域常规，较佳地为2~4m/min，更佳 地为 3m/min。
[0050] 步骤(1)中，所述锻膜功率较佳地为8~12kW，更佳地为lOkW。
[0051] 步骤(2)中，所述娃祀的本领域常规，纯度较佳地为99.99%?上。当目标薄膜的厚 度W及玻璃基板的行走速度确定后，所述娃祀的用量根据本领域常识进行筛选。本发明中， 所述娃祀的用量为本领域常规，较佳地为3~5个旋转阴极娃祀，更佳地为4个旋转阴极娃 祀。
[0052] 步骤(2)中，所述氮气为化学领用常规使用的氮气，纯度较佳地为99.99%。所述氮 气的体积流量较佳地为450~850sccm，更佳地为500~eOOsccm。所述氣气为化学领用常规 使用的氣气，纯度较佳地为99.99%。所述氣气的气体流量较佳地为200~700sccm，更佳地 为 350 ~650sccm，最佳地为 500sccm。
[0053] 步骤(2)中，所述反应瓣射过程中，锻膜功率和工作溫度均为本领域常规。
[0054] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实 例。
[0055] 本发明所用原料均市售可得。
[0056] 本发明的积极进步效果在于：
[0化7] 1、氮化锋薄膜：
[0058] (1)本发明的氮化锋薄膜均匀完整，其锋元素全部氮化，对可见光有较强的吸收， 外观呈黑色，可作为黑色膜的功能层;与玻璃基板的薄膜附着力较好，无需添加打底层，即 可直接在玻璃基板锻上黑色功能膜氮化锋薄膜;与树脂基板复合时，中间只需加一层氧化 娃薄膜即可达到较好的薄膜附着力。
[0059] (2)其反射光学数据:单面反射率《6%，双面反射率《10%，L*《35，-2《a*《2，-2 《b^2;黑色区的可见光透过率《1% (国际照明委员会(CIE)关于颜色指标定义为心为亮 度指标，红绿程度指标，护为黄蓝程度指标，*号是组合一起用）。
[0060] 2、触摸屏盖板膜：
[0061 ] (1)生产效率高，提升约4~7倍；
[0062] (2)本发明触摸屏盖板膜的锻膜良率>98% ;锻膜范围的尺寸控制更加精确；
[0063] (3)生产成本低，降低约50倍；
[0064] (4)本发明触摸屏盖板膜的表面硬度 > 細；
[0065] (5)本发明触摸屏盖板膜的最外层表面能较高，与0CA光学胶或OCR光学树脂的粘 结性能较好，能够有效的贴合液晶显示器，无气泡产生;经过85°C X 85%RHX 50化的耐性测 试后，不易产生气泡，粘附力也不降低；
[0066] (6)本发明触摸屏盖板膜的黑色遮光薄膜较薄，厚度约60~20化m，可有效减少黑 色遮光膜边部的段差问题，防止盖板在贴合时出现气泡，更有利于盖板与LCD的贴合；
[0067] (7)本发明触摸屏盖板膜的表面抗刮伤性能和耐磨性较强：1kg压力施加在沾水棉 布上，在两种触摸屏盖板膜分别上滴上10滴水或酒精，进行摩擦20次测试，表面不脱膜。
【附图说明】
[0068] 图1为实施例1的触摸屏盖板的结构示意图，其中，1为保护膜，2为氮化娃薄膜，3为 氮化锋薄膜，4为玻璃基板。
【具体实施方式】
[0069] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商 品说明书选择。
[0070] 实施例1
[0071] 本实施例的氮化锋薄膜的制备方法，其包括下述步骤：
[0072] W氮气作为瓣射气体和反应气体，用锋祀反应瓣射形成氮化锋薄膜；
[0073] 其中，反应瓣射的工作气压为4X l(T3mbar;反应瓣射的过程中，锻膜功率为lOkW; 氮化锋薄膜的厚度为lOnm;氮气纯度为99.99%，氮气的体积流量为100〇3(3(3111;锋祀的纯度 为99.99% W上，锋祀的用量为1个旋转阴极锋祀;反应瓣射的过程中，本底真空度为《9X l(T6mbar，锋祀与衬底的距离为60mm，工作溫度较佳地为80°C ;在反应瓣射的过程中，锻膜的 方式为水平行进式，线速度为4m/min;
[0074] 本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锋(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保护膜;其中，氮化锋薄膜的厚度为lOnm;氮化娃薄膜的厚度为50nm，保护膜为本领域 常规的塑料保护膜；
[0075] 本实施例的触摸屏盖板，其包括一玻璃基板和一上述触摸屏盖板膜，触摸屏盖板 膜的氮化锋薄膜与玻璃基板相连接。
[0076] 图1为实施例1的触摸屏盖板的结构示意图，其中，1为保护膜，2为氮化娃薄膜，3为 氮化锋薄膜，4为玻璃基板。
[0077] 其制备方法包括下述步骤：
[0078] (1)对贴有本领域常规塑料保护膜的玻璃基板(在雕刻的操作之前，一般将玻璃基 板按照实际需求的尺寸进行切割）中需要黑色遮盖的部分，使用计算机数字控制(Computer numerical control,简称CNC)雕刻机进行雕刻，撕开需要黑色遮盖部分的保护膜，留下无 需黑色遮盖部分的保护膜，得需要锻膜的玻璃基板；
[0079] 使用等离子清洗设备将需要锻膜的玻璃基板进行清洗；
[0080] 按照实施例1中氮化锋薄膜的制备方法，用锋祀在清洗后的需要锻膜的玻璃基板 上反应瓣射形成氮化锋薄膜，得锻有氮化锋薄膜的玻璃基板；
[0081] (2) W氮气为反应气体，W氣气为瓣射气体，用娃祀在步骤（1)所得的锻有氮化锋 薄膜的玻璃基板上反应瓣射形成氮化锋(Si3N4)薄膜，即得所述触摸屏盖板膜；
[00剧其中，反应瓣射的工作气压为4Xl0-3mbar，本底真空度为《9Xl0-6mbar，娃祀与 衬底的距离为60mm;氮气的体积流量为eOOsccm，氣气的气体流量为500sccm;娃祀的纯度为 99.99 % W上，娃祀的用量为3个旋转阴极娃祀;反应瓣射的过程中，本底真空度为《9 X 10-6mbar，娃祀与衬底的距离为60mm;
[0083] 步骤(2)之后，还可撕去触摸屏盖板膜中的雕刻后的保护膜，再重新在触摸屏盖板 膜的外侧贴上完整的保护膜。
[0084] 实施例2
[0085] 本实施例的氮化锋薄膜的制备方法，除下述条件外，其它参数或条件均与实施例1 相同：
[0086] 反应瓣射的工作气压为5 X l(T3mbar;反应瓣射的过程中，锻膜功率为8kW;氮化锋 薄膜的厚度为20nm;氮气的体积流量为900sccm;锋祀的用量为2个旋转阴极锋祀;反应瓣射 的过程中，锋祀与衬底的距离为50mm，工作溫度较佳地为5(TC，锻膜的方式为水平行进式， 线速度为3m/min;
[0087]本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锋(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保护膜;其中，氮化锋薄膜的厚度为20nm;氮化娃薄膜的厚度为lOOnm，保护膜为本领域 常规的塑料保护膜；
[0088] 本实施例的触摸屏盖板，其包括一玻璃基板和一上述触摸屏盖板膜，触摸屏盖板 膜的氮化锋薄膜与玻璃基板相连接；
[0089] 其制备方法除下述条件外，其它参数和条件均与实施例1相同：
[0090] 步骤（1)中，按照实施例2中氮化锋薄膜的制备方法，用锋祀在清洗后的需要锻膜 的玻璃基板上反应瓣射形成氮化锋薄膜，得锻有氮化锋薄膜的玻璃基板；
[0091] 步骤(2)中，反应瓣射的工作气压为3Xl(T3mbar，娃祀与衬底的距离为50mm;氮气 的体积流量为450sccm，氣气的气体流量为350sccm;娃祀的用量为4个旋转阴极娃勒1，娃革己 与衬底的距离为50mm。
[0092] 实施例3
[0093] 本实施例的氮化锋薄膜的制备方法，除下述条件外，其它参数或条件均与实施例1 相同：
[0094] 反应瓣射的工作气压为2 X l(T3mbar;反应瓣射的过程中，锻膜功率为12kW;氮化锋 薄膜的厚度为30nm;氮气的体积流量为llOOsccm;锋祀的用量为2个旋转阴极锋祀;反应瓣 射的过程中，锋祀与衬底的距离为90mm，工作溫度较佳地为12(TC，锻膜的方式为水平行进 式，线速度为2m/min;
[0095] 本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锋(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保护膜;其中，氮化锋薄膜的厚度为30nm;氮化娃薄膜的厚度为150nm，保护膜为本领域 常规的塑料保护膜；
[0096] 本实施例的触摸屏盖板，其包括一玻璃基板和一上述触摸屏盖板膜，触摸屏盖板 膜的氮化锋薄膜与玻璃基板相连接；
[0097] 其制备方法除下述条件外，其它参数和条件均与实施例1相同：
[0098] 步骤（1)中，按照实施例3中氮化锋薄膜的制备方法，用锋祀在清洗后的需要锻膜 的玻璃基板上反应瓣射形成氮化锋薄膜，得锻有氮化锋薄膜的玻璃基板；
[0099] 步骤(2)中，反应瓣射的工作气压为5 Xl(T3mbar，娃祀与衬底的距离为90mm;氮气 的体积流量为850sccm，氣气的气体流量为650sccm;娃祀的用量为5个旋转阴极娃勒1，娃革己 与衬底的距离为90mm。
[0100] 实施例4
[0101] 本实施例的氮化锋薄膜的制备方法，除下述条件外，其它参数或条件均与实施例1 相同：
[0102] 反应瓣射的工作气压为11 X l〇-3mbar;反应瓣射的过程中，锻膜功率为15kW;氮化 锋薄膜的厚度为30nm;氮气的体积流量为eOOsccm;锋祀的用量为2个旋转阴极锋祀;反应瓣 射的过程中，锋祀与衬底的距离为50mm，锻膜的方式为水平行进式，线速度为2m/min;
[0103] 本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锋(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保护膜;其中，氮化锋薄膜的厚度为30nm;氮化娃薄膜的厚度为lOOnm，保护膜为本领域 常规的塑料保护膜；
[0104] 本实施例的触摸屏盖板，其包括一玻璃基板和一上述触摸屏盖板膜，触摸屏盖板 膜的氮化锋薄膜与玻璃基板相连接；
[0105] 其制备方法除下述条件外，其它参数和条件均与实施例1相同：
[0106] 步骤（1)中，按照实施例4中氮化锋薄膜的制备方法，用锋祀在清洗后的需要锻膜 的玻璃基板上反应瓣射形成氮化锋薄膜，得锻有氮化锋薄膜的玻璃基板；
[0107] 步骤(2)中，反应瓣射的工作气压为11 Xl(T3mbar，娃祀与衬底的距离为50mm;氮气 的体积流量为SOOsccm，氣气的气体流量为200sccm;娃祀的用量为4个旋转阴极娃勒1，娃革己 与衬底的距离为50mm。
[010引实施例5
[0109] 本实施例的氮化锋薄膜的制备方法，除下述条件外，其它参数或条件均与实施例1 相同：
[0110] 反应瓣射的过程中，锻膜功率为5kW;氮化锋薄膜的厚度为50nm;氮气的体积流量 为HOOsccm;锋祀的用量为2个旋转阴极锋祀;反应瓣射的过程中，锋祀与衬底的距离为 50mm，锻膜的方式为水平行进式，线速度为2m/min;
[0111] 本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锋(Zm化)薄膜、一氮化娃(Si3N4)薄膜 和一保护膜;其中，氮化锋薄膜的厚度为30nm;氮化娃薄膜的厚度为50nm，保护膜为本领域 常规的塑料保护膜；
[0112] 本实施例的触摸屏盖板，其包括一玻璃基板和一上述触摸屏盖板膜，触摸屏盖板 膜的氮化锋薄膜与玻璃基板相连接；
[0113] 其制备方法除下述条件外，其它参数和条件均与实施例1相同：
[0114] 步骤（1)中，按照实施例5中氮化锋薄膜的制备方法，用锋祀在清洗后的需要锻膜 的玻璃基板上反应瓣射形成氮化锋薄膜，得锻有氮化锋薄膜的玻璃基板；
[0115] 步骤(2)中，氣气的气体流量为700sccm;娃祀与衬底的距离为50mm;娃祀的用量为 3个旋转阴极娃祀。
[0116] 效果实施例1
[0117] 实施例1~5的氮化锋薄膜中均匀完整，其锋元素全部氮化，对可见光有较强的吸 收，外观呈黑色，可作为黑色膜的功能层。氮化锋薄膜的反射光学数据（测试标准为CIE 1964):正面反射率《6%，反面反射率《10%心《35，-2《曰*《2，-2《6*《2;黑色区的可见 光透过率《1% (国际照明委员会(CIE)关于颜色指标定义为亮度指标，红绿程度 指标，黄蓝程度指标，*号是组合一起用）。
[0118] 本发明实施例1~5的触摸屏盖板膜及其制备方法具备W下积极进步效果：1、生产 效率高，提升约4~7倍:本发明的制备方法使用大面积基材(550X820mm)进行磁控瓣射锻 膜，一片板材可切割成10~20片触摸屏盖板，并且锻膜为水平连续式锻膜，一炉可放置3片 大板，约Imin完成S片大板锻膜。而丝网印刷的生产方式也可W进行一次大板（550 X 820mm)印刷，油墨印刷需要进行印刷两遍，并且每一遍印刷结束后需要进行约40min的烘 烤;2、本发明的锻膜良率>98%，锻膜范围的尺寸控制更加精确;而丝网印刷方式容易产生 针孔的透光缺陷，良率仅为80~90 % ;
[0119] 3、生产成本低，降低约50倍:本发明所使用到的祀材有Si祀和Zn祀，每个祀材单价 约2~4万/根，一根祀材可W使用约900小时，原材料的使用效率可达90% W上;本发明生产 工艺大约需要用到8根Si祀，2根Zn祀，小于40万的原材料成本，可W生产约16万张大板。而 丝网印刷油墨印刷方法，16万张大板需要约1500万的油墨费用；
[0120] 4、本发明触摸屏盖板膜的表面硬度 >細，而油墨丝网印刷方法制得的产品硬度一 般都 <皿；
[0121] 5、本发明触摸屏盖板膜的最外层表面能较高，与0CA光学胶或OCR光学树脂的粘结 性能较好，能够有效的贴合液晶显示器，无气泡产生;经过85°C X 85 %RH X 50化的耐性测试 后，不易产生气泡，粘附力也不降低;而油墨丝网印刷方法制得的产品易产生气泡；
[0122] 6、本发明触摸屏盖板膜的黑色遮光薄膜较薄，厚度约60~200皿，较薄的薄膜可有 效减少黑色遮光膜边部的段差问题，防止盖板在贴合时出现气泡，更有利于盖板与LCD的贴 合;而油墨丝网印刷的厚度约8~12WH，油墨与非油墨区存在台阶段差，该段差容易藏污纳 垢，并且在贴合后产生气泡；
[0123] 7、本发明触摸屏盖板膜的表面抗刮伤性能和耐磨性较强：1kg压力施加在沾水棉 布上，在两种触摸屏盖板膜分别上滴上10滴水或酒精，进行摩擦20次测试，表面不脱膜。
[0124] 将本发明实施例1~5的触摸屏盖板膜进行性能测试，具体测试数据如下表1所示。
[0125] 表1
[0126]
[0127]
[0126]
【主权项】
1. 一种氮化锌薄膜的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤： 以氮气作为溅射气体和反应气体，用锌靶反应溅射形成氮化锌薄膜； 其中，所述反应溅射的工作气压为2 X 10-3~11 X l(r3mbar;所述反应溅射的过程中，镀 膜功率为5~15kW;所述氮化锌薄膜的厚度为10~50nm。2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镀膜功率为8~12kW，较佳地为 lOkff； 所述氮化锌薄膜的厚度为10~30nm，较佳地为20nm; 所述氮气的纯度为99.99%;所述氮气的体积流量较佳地为600~1400sccm，更佳地为 900~llOOsccm，最佳地为 lOOOsccm; 所述锌靶的纯度为99.99%以上;所述锌靶的用量较佳地为1~2个旋转阴极锌靶； 在所述反应溅射的过程中，本底真空度为<9Xl(T6mbar;所述锌靶与衬底的距离为50 ~90mm，较佳地为60mm;工作温度为50~120 °C，较佳地为80 °C ;所述反应溅射的工作气压为 4 X 10-3~5 X l(T3mbar;在所述反应溅射的过程中，镀膜的方式为水平行进式，在水平行进 过程中，线速度较佳地为2~4m/min，更佳地为3m/min; 所述氮化锌薄膜成型于衬底上;所述衬底较佳地为树脂基板或玻璃基板，当所述衬底 为树脂基板时，所述氮化锌薄膜与所述树脂基板之间，较佳地，还包括一厚度为10~20nm的 氧化硅薄膜。3. -种如权利要求1或2所述的制备方法制得的氮化锌薄膜。4. 一种如权利要求3所述氮化锌薄膜在触摸屏盖板BM区遮光层中的应用。5. -种触摸屏盖板膜，其特征在于，其包括一如权利要求3所述的氮化锌薄膜和一氮化 娃薄膜;其中，所述氮化锌薄膜的厚度为10~50nm。6. 如权利要求5所述的触摸屏盖板膜，其特征在于，所述氮化锌薄膜的厚度为10~ 30nm，较佳地为20nm; 所述氮化娃薄膜的厚度为50~150nm; 所述氮化硅薄膜的另一侧还设有一保护膜。7. -种如权利要求5或6所述的触摸屏盖板膜在玻璃基板触摸屏上的应用，所述触摸屏 盖板膜的氮化锌薄膜与所述玻璃基板相连接。8. -种触摸屏盖板，其特征在于，其包括一玻璃基板和一如权利要求5或6所述的触摸 屏盖板膜，所述触摸屏盖板膜的氮化锌薄膜与所述玻璃基板相连接。9. 一种触摸屏盖板膜的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤： (1) 根据如权利要求1或2所述的制备方法，在玻璃基板上制得所述氮化锌薄膜，得镀有 氮化锌薄膜的玻璃基板； (2) 以氮气为反应气体，以氩气为溅射气体，用硅靶在步骤（1)所得的镀有氮化锌薄膜 的玻璃基板上反应溅射形成氮化硅薄膜，即得所述触摸屏盖板膜； 其中，所述反应溅射的工作气压为3 X ΚΓ3~11 X l(T3mbar。10. 如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中，在所述反应溅射的步骤之 前，将所述玻璃基板进行清洗;所述清洗的方式较佳地为使用等离子清洗设备进行清洗； 步骤(2)中，在所述反应溅射的过程中，本底真空度为<9Xl(T6mbar;靶材与衬底的距 离为50~90mm，较佳地为60mm;所述反应派射的工作气压为4 X 1CT3~5 X lCT3mbar; 步骤(2)中，所述硅靶的纯度为99.99%以上； 步骤(2)中，所述硅靶的用量为3~5个旋转阴极硅靶，较佳地为4个旋转阴极硅靶； 步骤(2)中，所述氮气的纯度为99.99%，所述氮气的体积流量较佳地为450~850sccm， 更佳地为500~600sccm; 步骤(2)中，所述氩气的纯度为99.99%，所述氩气的气体流量较佳地为200~700sccm， 更佳地为350~650sccm，最佳地为500sccm〇
【文档编号】G06F3/041GK106048526SQ201610341169
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】陈君, 李涛
【申请人】上海科比斯光学科技有限公司