CN103102084A - 一种宽波段高透过率ogs用玻璃及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宽波段高透过率OGS用玻璃及其制造方法，该OGS用玻璃为单片玻璃结构，同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用，在基板的后表面镀有五氧化二铌膜、二氧化硅膜，在基板的前表面分别镀有五氧化二铌膜、二氧化硅膜、绝缘边框、ITO导电膜；该工艺分为三种，制造出的OGS用玻璃为单片玻璃结构，同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用，其在设计与制造成本上与现有技术相比，同样能够达到采用消影膜层达到的消影效果，使其消影效果更加容易控制；而且在能够达到消影效果的前提下拓宽了产品的电阻范围，使OGS产品有了更宽的选择，提高了产品的电学性能和光学性能，在强光下改善了产品的显示效果。

Description

一种宽波段高透过率OGS用玻璃及其制造方法
技术领域
本发明涉及触摸屏行业，主要应用在电容屏方面，具体涉及一种宽波段高透过率OGS(One glass solution)用玻璃及其制造方法，也可以达到更好的消底影效果。 
背景技术
现有OGS用玻璃的一种结构为：Glass/BM/ITO(氧化铟锡)，其中BM为绝缘边框，ITO是导电层，这种结构在蚀刻成图案以后，ITO电极线看的非常明显，影响触摸屏的外观。 
另一种OGS用ITO导电玻璃的结构为：Glass/BM/Nb2o5/SiO2/ITO(氧化铟锡)其中BM为绝缘边框，ITO是导电层，作为触摸屏的电极及传感层，层为消影层，其主要功能是消除ITO蚀刻后的痕迹，有ITO和没有ITO的地方膜层反射率在0.5％以内，这样在人的视觉来看，在显示屏上不容易看见ITO线条。 
但是以上两种玻璃在做成触摸屏后，第一种的ITO线条能够很清晰的看到，第二种虽然ITO线条经过消影层已经淡化，但是两种产品在太阳强光下，由于整个膜层的透过率比较低，只有88％左右，如果电阻值更低的话，透过率还会更低，导致反射率高，因此在强光下很难看清楚屏幕上的图案。 
传统触摸屏是由两片玻璃对贴组成(一片玻璃做为触摸传感器，一片玻璃做为保护玻璃，称为G/G结构)，这样增加了触摸屏的厚度和重量； 
中国专利申请号200910305105.7公开了一种高透过率TP玻璃及其制造方法，其是在玻璃的前后表面分别采用两层膜达到高透过率的效果，其仅仅是在 550nm处提高了透过率，而且采用的ITO靶材是含3％重量SnO2的In2O3靶材，其产品电阻为400Ω左右。 
发明内容
本发明解决上述问题提供一种宽波段高透过率OGS用玻璃及其制造方法，减轻了触摸屏的重量，提高了透光率，消除了ITO导电线条的底影，使得触摸屏在强光下也能清楚的看到图案。 
为解决上述问题，本发明通过以下方案来实现：一种宽波段高透过率OGS用玻璃，该OGS用玻璃为单片玻璃结构，同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用，在基板的后表面镀有五氧化二铌膜、二氧化硅膜，在基板的前表面分别镀有五氧化二铌膜、二氧化硅膜、绝缘边框、ITO导电膜。 
优选地，所述基板的前表面依次镀有绝缘边框、一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜、一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜、ITO导电膜，该基板的后表面依次镀有一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜、一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜。 
优选地，所述基板(1)的前表面依次镀有一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜、一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜、绝缘边框、ITO导电膜，该基板的后表面依次镀有一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜、一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜。 
优选地，所述基板的前表面依次镀有一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜、一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜、ITO导电膜、绝缘边框，该基板的后表面依次镀有一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜、一层五氧化二铌膜、一层二氧化硅膜。 
该方法工艺分为三种工艺制作流程， 
第一种工艺制作流程，绝缘边框镀在基板前表面的前表面的功能层和ITO膜层之前，为第一道工序；ITO膜采用低温镀膜； 
第二种工艺制作流程，绝缘边框镀在基板前表面的功能层和ITO膜之间，则功能层采用高温方式或者低温方式生产均可，ITO膜需要采用低温镀膜； 
第三种工艺制作流程，绝缘边框镀在基板前表面前表面的功能层和ITO膜之后，则镀膜制程完全可采取高温镀膜来完成，ITO膜采用高温镀膜。 
优选地，所述第一种工艺的具体流程如下： 
a、玻璃基板清洗； 
b、制作绝缘边框图案，绝缘边框在玻璃前表面； 
c、带有绝缘边框的玻璃基板进行镀膜前清洗； 
d、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜； 
e、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，绝缘边框上依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，最后再镀一层ITO导电膜； 
f、在镀膜机中将玻璃取出，进行检验测试，合格入库。 
优选地，所述第二种工艺的具体流程如下： 
a、玻璃基板清洗； 
b、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5 膜，一层SiO2膜； 
c、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜；然后从镀膜机中取出，再次清洗； 
d、在玻璃前表面制作绝缘边框； 
e、在进入镀膜前清洗，镀最后一层ITO导电膜； 
f、在镀膜机中将玻璃取出，进行检验测试，合格入库。 
优选地，所述第二种工艺的具体流程如下： 
a、玻璃基板清洗； 
b、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜； 
c、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，最后镀一层ITO导电膜； 
d、然后从镀膜机中取出，再次清洗； 
e、在玻璃前表面制作BM绝缘边框； 
f、进行检验测试，合格入库。 
优选地，所述的方法工艺是在玻璃前后表面各采用4层光学膜层来提高透过率，是在450-650nm的光学波长范围内可以使产品的透光率达到99％以上，采用的ITO靶材是含10％重量SnO2的In2O3靶材，电阻含盖范围可到10-500Ω。 
本发明的技术是在玻璃前后面分别采用4层膜层来增加整个导电玻璃的透过率，降低反射率，其透过率在450-650nm的光波长范围内可达到99％以上，比起传统的导电玻璃，透过率高出好多，在这种高透过率的前提下，可以达到很 好的消底影效果，若将产品的线距做的更小，比如10μm，则消影效果会更好，即有ITO线条的地方和没有ITO膜的地方视觉效果相同，不存在色差，而且由于其过高的透过率，使得做成的触摸屏在强光下的显示效果好，避免了在强光下看不清楚图案的情况发生。 
本发明采用的方法作成的导电玻璃，避免了采用传统消影膜层，ITO电阻值偏高的现象，传统方法在ITO阻值较低的情况下，很难达到消底影的效果，本发明的产品由于在宽波段范围内的高透过率，其在ITO阻值比较低的情况下，可以通过玻璃前后表面各4层膜不同膜厚的搭配，保证产品的透过率效果，因此其适用的电阻范围广，利于高性能OGS产品的选择，即保证OGS产品的电学性能，也保证了产品的光学性能。 
本发明是在玻璃前后表面各采用4层光学膜层来提高透过率，是在450-650nm的光学波长范围内可以使产品的透光率达到99％以上，采用的ITO靶材是含10％重量SnO2的In2O3靶材，电阻含盖范围可到10-500Ω，而且根据BM层和ITO层的制程顺序的不同，ITO的镀膜方式采用直流叠加射频低温溅射的方式或者直流磁控溅射高温的方式完成。 
本发明的有益效果： 
适用于OGS类的触摸屏设计，其在设计与制造成本上与现有技术相比，同样能够达到采用消影膜层达到的消影效果，使其消影效果更加容易控制；而且在能够达到消影效果的前提下拓宽了产品的电阻范围，使OGS产品有了更宽的选择，提高了产品的电学性能和光学性能，在强光下改善了产品的显示效果。 
附图说明
图1为发明实施例一的侧视图； 
图2为发明实施例二的侧视图； 
图3为发明实施例三的侧视图； 
图4为本发明ITO蚀刻线条效果图； 
图5为本发明绝缘边框示意图。 
具体实施方式
一种宽波段高透过率OGS用玻璃，该OGS用玻璃为单片玻璃结构，同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用，在基板1的后表面镀有五氧化二铌膜4、二氧化硅膜5，在基板1的前表面分别镀有五氧化二铌膜4、二氧化硅膜5、绝缘边框2、ITO导电膜3。 
如图1所示，实施例一， 
1、玻璃基板清洗； 
2、制作BM绝缘边框图案，BM边框在玻璃前表面； 
3、带有BM的玻璃基板进行镀膜前清洗； 
4、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜； 
5、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，BM上依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，最后再镀一层ITO导电膜； 
6、在镀膜机中将玻璃取出，进行检验测试，合格入库。 
此种方案ITO采用低温镀膜。 
如图2所示，实施例二， 
1、玻璃基板清洗； 
2、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜； 
3、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜； 
4、然后从镀膜机中取出，再次清洗； 
5、在玻璃前表面制作BM绝缘边框； 
6、在进入镀膜前清洗，镀最后一层ITO导电膜。 
7、在镀膜机中将玻璃取出，进行检验测试，合格入库。 
此种方案ITO采用低温镀膜。 
如图3所示，实施例三， 
1、玻璃基板清洗； 
2、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜； 
3、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，最后镀一层ITO导电膜， 
4、然后从镀膜机中取出，再次清洗； 
5、在玻璃前表面制作BM绝缘边框。 
6、进行检验测试，合格入库。 
此种方案ITO采用高温镀膜。 
图4为ITO蚀刻线条效果图，a代表有ITO膜，b代表无ITO膜； 
图5为绝缘边框示意图，绝缘边框2包围的中间为显示区域6。 
以上方案中的Nb2O5膜都是采用中频反应磁控溅射的方式制备而成，工作真空度为0.2-0.5Pa，工作气体为高纯氩气，纯度为99.999％，氩气80-120sccm，中频反应溅射的反应气体为高纯氧气，纯度为99.999％，氧气占比例10-15％，靶功率在5KW-20KW，靶电压550V——650V，膜层厚度在3nm-100nm之间。 
以上方案中的SiO2膜都是采用中频反应磁控溅射的方式制备而成，工作真空度为0.2-0.5Pa，工作气体为高纯氩气，纯度为99.999％，氩气200-400sccm，中频反应溅射的反应气体为高纯氧气，纯度为99.999％，氧气占比例30-50％，靶功率在5KW-50KW，靶电压450V——５50V，膜层厚度在20nm-200nm之间。 
高温ITO导电膜是采用直流磁控溅射的方式制备而成，工作真空度为0.2-0.5Pa，工作气体为高纯氩气，纯度为99.999％，氩气240-350sccm，靶功率在5KW-30KW，靶电压220V——250V，膜层电阻在10-500Ω之间。 
低温ITO导电膜是采用直流叠加射频溅射的方式制备而成，工作真空度为0.2-0.5Pa，工作气体为高纯氩气，纯度为99.999％，氩气240-350sccm，靶功率在5KW-40KW，靶电压110V——150V，膜层电阻在10-500Ω之间。 
玻璃基板的温度根据OGS本身的制作工艺，分为高温镀膜和低温镀膜，如果如果BM层在玻璃前表面的第一道工序，则前表面的镀膜制程全部采用低温镀膜；若BM在玻璃前表面的高透膜层和ITO膜之间，则高透膜层采用高温方式或者低温方式生产均可，但是ITO膜层需要采用低温镀膜；若BM层在玻璃前表面的高透膜层和ITO膜层之后，则镀膜制程完全可采取高温镀膜来完成。在以上温度范围内，温度的高低对于采用中频反应溅射制备高透膜层的Nb2O5膜和SiO2 膜在工艺上没有影响；但是对ITO膜层来说，温度的高低影响到膜层的制备方式，可以根据温度的高低和对膜层性能的要求选择采取直流叠加射频溅射的方式镀膜或者直接采用直流溅射的方式完成。 
具体实施案例： 
Figure BSA00000845619400091

Claims (9)

1.一种宽波段高透过率OGS用玻璃，其特征在于：该OGS用玻璃为单片玻璃结构，同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用，在基板(1)的后表面镀有五氧化二铌膜(4)、二氧化硅膜(5)，在基板(1)的前表面分别镀有五氧化二铌膜(4)、二氧化硅膜(5)、绝缘边框(2)、ITO导电膜(3)。
2.根据权利要求1所述的一种宽波段高透过率OGS用玻璃，其特征在于：所述基板(1)的前表面依次镀有绝缘边框(2)、一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、ITO导电膜(5)，该基板(1)的后表面依次镀有一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)。
3.根据权利要求1所述的一种宽波段高透过率OGS用玻璃，其特征在于：所述基板(1)的前表面依次镀有一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、绝缘边框(2)、ITO导电膜(5)，该基板(1)的后表面依次镀有一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)。
4.根据权利要求1所述的一种宽波段高透过率OGS用玻璃，其特征在于：所述基板(1)的前表面依次镀有一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、ITO导电膜(5)、绝缘边框(2)，该基板(1)的后表面依次镀有一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)、一层五氧化二铌膜(4)、一层二氧化硅膜(5)。
5.一种宽波段高透过率OGS用玻璃的制造方法，其特征在于：该方法工艺分为三种工艺制作流程，
第一种工艺制作流程，绝缘边框(2)镀在基板(1)前表面的前表面的功能层和ITO膜层之前，为第一道工序；ITO膜(3)采用低温镀膜；
第二种工艺制作流程，绝缘边框(2)镀在基板(1)前表面的功能层和ITO膜(3)之间，则功能层采用高温方式或者低温方式生产均可，ITO膜(3)需要采用低温镀膜；
第三种工艺制作流程，绝缘边框(2)镀在基板(1)前表面前表面的功能层和ITO膜(3)之后，则镀膜制程完全可采取高温镀膜来完成，ITO膜(3)采用高温镀膜。
6.根据权利要求5所述的宽波段高透过率OGS用玻璃的制造方法，其特征在于，所述第一种工艺的具体流程如下：
a、玻璃基板清洗；
b、制作绝缘边框(2)图案，绝缘边框(2)在玻璃前表面；
c、带有绝缘边框(2)的玻璃基板进行镀膜前清洗；
d、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜；
e、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，绝缘边框(2)上依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，最后再镀一层ITO导电膜；
f、在镀膜机中将玻璃取出，进行检验测试，合格入库。
7.根据权利要求5所述的宽波段高透过率OGS用玻璃的制造方法，其特征在于，所述第二种工艺的具体流程如下：
a、玻璃基板清洗；
b、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜；
c、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜；然后从镀膜机中取出，再次清洗；
d、在玻璃前表面制作绝缘边框(2)；
e、在进入镀膜前清洗，镀最后一层ITO导电膜；
f、在镀膜机中将玻璃取出，进行检验测试，合格入库。
8.根据权利要求5所述的宽波段高透过率OGS用玻璃的制造方法，其特征在于，所述第二种工艺的具体流程如下：
a、玻璃基板清洗；
b、将清洗干净的玻璃基板装在基片架上送入镀膜线的真空腔体内；先对玻璃基板的后表面进行镀膜加工，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜；
c、玻璃的后表面镀完膜后，对玻璃的前表面进行镀膜，依次镀一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，一层Nb2O5膜，一层SiO2膜，最后镀一层ITO导电膜；
d、然后从镀膜机中取出，再次清洗；
e、在玻璃前表面制作BM绝缘边框；
f、进行检验测试，合格入库。
9.根据权利要求5所述的宽波段高透过率OGS用玻璃的制造方法，其特征在于：所述的方法工艺是在玻璃前后表面各采用4层光学膜层来提高透过率，是在450-650nm的光学波长范围内可以使产品的透光率达到99％以上，采用的ITO靶材是含10％重量SnO2的In2O3靶材，电阻含盖范围可到10-500Ω。
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