CN106048526B - 氮化锌膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

氮化锌膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用
技术领域
本发明涉及一种氮化锌膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用。
背景技术
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以及激烈的竞争，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。
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镀膜良率低、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(Liquid Crystal Display，简称LCD)进行贴合使用，要求盖板以及油墨都必须与OCA光学胶(Optically Clear Adhesive)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℃，85％RH，500h)时，会出现大面积气泡，影响产品的外观或使用。
1940年Juza and Hahn首次合成氮化锌(Zn3N2)材料，并确定Zn3N2为黑色，具有反氧化钪结构，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Zn3N2薄膜，例如加热蒸发Zn薄膜，在NH3环境下退火，使Zn薄膜与氨气直接反应进行制备多晶Zn3N2薄膜(该Zn3N2薄膜的光学带隙为3.2eV)。1998年，人们用磁控溅射法制备出ZnxOyNz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用磁控溅射法制备得到纯Zn3N2薄膜，研究了其结构、电学和光学性质，认为Zn3N2材料是具有直接带隙1.23eV的n型半导体材料。
目前，现有技术中已经存在使用磁控溅射工艺制备氮化锌薄膜的情况，具体为：在真空磁控溅射过程中，氩气作为溅射气体，氮气作为反应气体。这样的镀膜方式虽然确实可以得到氮化锌薄膜，但该镀膜方式所得到的氮化锌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
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溅射工艺制备是氮化锌薄膜表面反射率较高，以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，镀膜良率低、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，提供了一种氮化锌膜、触摸屏盖板及膜的制备方法、应用。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；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。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种氮化锌薄膜的制备方法，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2×10-3～11×10-3mbar；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。
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％。在所述氮化锌薄膜的制备方法中，所述氮气不仅作为溅射气体，同时也作为反应气体。
本发明中，所述氮气的体积流量为本领域常规，较佳地为600～1400sccm，更佳地为900～1100sccm，最佳地为1000sccm。
本发明中，所述锌靶为本领域常规，纯度较佳地为99.99％以上。当目标薄膜的厚度以及衬底的行走速度确定后，所述锌靶的用量根据本领域常识进行筛选。本发明中，所述锌靶的用量为本领域常规，较佳地为1～2个旋转阴极锌靶。
本发明中，在所述反应溅射的过程中，本底真空度为本领域常规，较佳地为≤9×10-6mbar。所述本底真空度是指在真空镀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，而这一真空度恰能满足该种被镀物品沉积时所要求的真空度。
本发明中，在所述反应溅射的过程中，所述锌靶与衬底的距离为本领域常规，较佳地为50～90mm，更佳地为60mm。
本发明中，在所述反应溅射的过程中，工作温度为本领域常规，较佳地为50～120℃，更佳地为80℃。
本发明中，所述反应溅射的工作气压为较佳地为4×10-3～5×10-3mbar。
本发明中，在所述反应溅射的过程中，镀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镀膜厚度，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。
本发明中，所述镀膜功率较佳地为8～12kW，更佳地为10kW。
本发明中，若所述氮化锌薄膜的厚度＞50nm，则会造成薄膜的附着力下降；若所述氮化锌薄膜的厚度＜10nm，会有透光，无法实现密不透光的效果。
本发明中，所述氮化锌薄膜的厚度较佳地为10～30nm，更佳地为20nm。
本发明中，根据本领域常识，所述氮化锌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。所述氧化硅薄膜的制备方法为本领域常规，较佳地为通过真空磁控溅射的方法制得。
其中，若所述氧化硅薄膜的厚度＞20nm，要想达到该厚度，则需要增加靶材的用量或降低线速度，由此导致氧化硅的溅射效率较低或成本较高；若所述氧化硅薄膜的厚度＜10nm，则无法达到薄膜附着力的要求。
本发明还提供了一种由上述制备方法制得的氮化锌薄膜。
本发明还提供了一种所述氮化锌薄膜在触摸屏盖板BM区(黑色矩阵BlackMatrix)遮光层中的应用。
本发明还提供了一种触摸屏盖板膜，其包括一氮化锌(Zn3N2)薄膜和一氮化硅(Si3N4)薄膜；其中，所述氮化锌薄膜的厚度为10～50nm。
本发明中，若所述氮化锌薄膜的厚度＞50nm，则会造成薄膜的附着力下降；若所述氮化锌薄膜的厚度＜10nm，会有透光，无法实现密不透光的效果。所述氮化锌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。
本发明中，所述氮化锌薄膜的厚度较佳地为10～30nm，更佳地为20nm。
本发明中，所述氮化硅薄膜的厚度为本领域常规，一般为50～150nm，较佳地为100nm。综合考虑生产效率、内应力、机械性能以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的氮化硅薄膜。所述氮化硅薄膜的械强度较高，薄膜致密，能够有效保护所述氮化锌薄膜不被刮伤和分解氧化。
本发明中，所述氮化硅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。
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锌薄膜与所述玻璃基板相连接。
本发明中，所述氮化锌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镀上黑色功能膜氮化锌薄膜。
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锌薄膜与所述玻璃基板相连接。
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：
(1)以氮气作为溅射气体和反应气体，用锌靶在玻璃基板上反应溅射形成氮化锌薄膜，得镀有氮化锌薄膜的玻璃基板；
其中，所述反应溅射的工作气压为2×10-3～11×10-3mbar；所述反应溅射的过程中，镀膜功率为5～15kW；
(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(Si3N4)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3×10-3～11×10-3mbar，所述氩气的气体流量为200～700sccm。
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。
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。
步骤(1)中，在所述反应溅射的步骤之前，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。
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％。在所述氮化锌薄膜的制备方法中，所述氮气不仅作为溅射气体，同时也作为反应气体。
步骤(1)中，所述氮气的体积流量为本领域常规，较佳地为600～1400sccm，更佳地为900～1100sccm，最佳地为1000sccm。
步骤(1)中，所述锌靶本领域常规，纯度较佳地为99.99％以上。当目标薄膜的厚度以及衬底的行走速度确定后，所述锌靶的用量根据本领域常识进行筛选。本发明中，所述锌靶的用量为本领域常规，较佳地为1～2个旋转阴极锌靶。
步骤(1)和步骤(2)中，在所述反应溅射的过程中，本底真空度为本领域常规，较佳地为≤9×10-6mbar。所述本底真空度是指在真空镀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，而这一真空度恰能满足该种被镀物品沉积时所要求的真空度。
步骤(1)和步骤(2)中，在所述反应溅射的过程中，靶材与衬底的距离为本领域常规，较佳地为50～90mm，更佳地为60mm。
步骤(1)和步骤(2)中，所述反应溅射的工作气压较佳地为4×10-3～5×10-3mbar。
步骤(1)中，在所述反应溅射的过程中，工作温度为本领域常规，较佳地为50～120℃，更佳地为80℃。
步骤(1)中，在所述反应溅射的过程中，镀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镀膜厚度，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。
步骤(1)中，所述镀膜功率较佳地为8～12kW，更佳地为10kW。
步骤(2)中，所述硅靶的本领域常规，纯度较佳地为99.99％以上。当目标薄膜的厚度以及玻璃基板的行走速度确定后，所述硅靶的用量根据本领域常识进行筛选。本发明中，所述硅靶的用量为本领域常规，较佳地为3～5个旋转阴极硅靶，更佳地为4个旋转阴极硅靶。
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500～600sccm。所述氩气为化学领用常规使用的氩气，纯度较佳地为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。
步骤(2)中，所述反应溅射过程中，镀膜功率和工作温度均为本领域常规。
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。
本发明所用原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
1、氮化锌薄膜：
(1)本发明的氮化锌薄膜均匀完整，其锌元素全部氮化，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镀上黑色功能膜氮化锌薄膜；与树脂基板复合时，中间只需加一层氧化硅薄膜即可达到较好的薄膜附着力。
(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：L*为亮度指标，a*为红绿程度指标，b*为黄蓝程度指标，*号是组合一起用)。
2、触摸屏盖板膜：
(1)生产效率高，提升约4～7倍；
(2)本发明触摸屏盖板膜的镀膜良率≥98％；镀膜范围的尺寸控制更加精确；
(3)生产成本低，降低约50倍；
(4)本发明触摸屏盖板膜的表面硬度≥6H；
(5)本发明触摸屏盖板膜的最外层表面能较高，与OCA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℃×85％RH×500h的耐性测试后，不易产生气泡，粘附力也不降低；
(6)本发明触摸屏盖板膜的黑色遮光薄膜较薄，厚度约60～200nm，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；
(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
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为氮化硅薄膜，3为氮化锌薄膜，4为玻璃基板。
具体实施方式
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。
实施例1
本实施例的氮化锌薄膜的制备方法，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，反应溅射的工作气压为4×10-3mbar；反应溅射的过程中，镀膜功率为10kW；氮化锌薄膜的厚度为10nm；氮气纯度为99.99％，氮气的体积流量为1000sccm；锌靶的纯度为99.99％以上，锌靶的用量为1个旋转阴极锌靶；反应溅射的过程中，本底真空度为≤9×10-6mbar，锌靶与衬底的距离为60mm，工作温度较佳地为80℃；在反应溅射的过程中，镀膜的方式为水平行进式，线速度为4m/min；
本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锌(Zn3N2)薄膜、一氮化硅(Si3N4)薄膜和一保护膜；其中，氮化锌薄膜的厚度为10nm；氮化硅薄膜的厚度为50nm，保护膜为本领域常规的塑料保护膜；
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锌薄膜与玻璃基板相连接。
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为氮化硅薄膜，3为氮化锌薄膜，4为玻璃基板。
其制备方法包括下述步骤：
(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(Computernumerical 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，得需要镀膜的玻璃基板；
使用等离子清洗设备将需要镀膜的玻璃基板进行清洗；
按照实施例1中氮化锌薄膜的制备方法，用锌靶在清洗后的需要镀膜的玻璃基板上反应溅射形成氮化锌薄膜，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锌(Si3N4)薄膜，即得所述触摸屏盖板膜；
其中，反应溅射的工作气压为4×10-3mbar，本底真空度为≤9×10-6mbar，硅靶与衬底的距离为60mm；氮气的体积流量为600sccm，氩气的气体流量为500sccm；硅靶的纯度为99.99％以上，硅靶的用量为3个旋转阴极硅靶；反应溅射的过程中，本底真空度为≤9×10- 6mbar，硅靶与衬底的距离为60mm；
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。
实施例2
本实施例的氮化锌薄膜的制备方法，除下述条件外，其它参数或条件均与实施例1相同：
反应溅射的工作气压为5×10-3mbar；反应溅射的过程中，镀膜功率为8kW；氮化锌薄膜的厚度为20nm；氮气的体积流量为900sccm；锌靶的用量为2个旋转阴极锌靶；反应溅射的过程中，锌靶与衬底的距离为50mm，工作温度较佳地为50℃，镀膜的方式为水平行进式，线速度为3m/min；
本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锌(Zn3N2)薄膜、一氮化硅(Si3N4)薄膜和一保护膜；其中，氮化锌薄膜的厚度为20nm；氮化硅薄膜的厚度为100nm，保护膜为本领域常规的塑料保护膜；
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锌薄膜与玻璃基板相连接；
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：
步骤(1)中，按照实施例2中氮化锌薄膜的制备方法，用锌靶在清洗后的需要镀膜的玻璃基板上反应溅射形成氮化锌薄膜，得镀有氮化锌薄膜的玻璃基板；
步骤(2)中，反应溅射的工作气压为3×10-3mbar，硅靶与衬底的距离为50mm；氮气的体积流量为450sccm，氩气的气体流量为350sccm；硅靶的用量为4个旋转阴极硅靶，硅靶与衬底的距离为50mm。
实施例3
本实施例的氮化锌薄膜的制备方法，除下述条件外，其它参数或条件均与实施例1相同：
反应溅射的工作气压为2×10-3mbar；反应溅射的过程中，镀膜功率为12kW；氮化锌薄膜的厚度为30nm；氮气的体积流量为1100sccm；锌靶的用量为2个旋转阴极锌靶；反应溅射的过程中，锌靶与衬底的距离为90mm，工作温度较佳地为120℃，镀膜的方式为水平行进式，线速度为2m/min；
本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锌(Zn3N2)薄膜、一氮化硅(Si3N4)薄膜和一保护膜；其中，氮化锌薄膜的厚度为30nm；氮化硅薄膜的厚度为150nm，保护膜为本领域常规的塑料保护膜；
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锌薄膜与玻璃基板相连接；
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：
步骤(1)中，按照实施例3中氮化锌薄膜的制备方法，用锌靶在清洗后的需要镀膜的玻璃基板上反应溅射形成氮化锌薄膜，得镀有氮化锌薄膜的玻璃基板；
步骤(2)中，反应溅射的工作气压为5×10-3mbar，硅靶与衬底的距离为90mm；氮气的体积流量为850sccm，氩气的气体流量为650sccm；硅靶的用量为5个旋转阴极硅靶，硅靶与衬底的距离为90mm。
实施例4
本实施例的氮化锌薄膜的制备方法，除下述条件外，其它参数或条件均与实施例1相同：
反应溅射的工作气压为11×10-3mbar；反应溅射的过程中，镀膜功率为15kW；氮化锌薄膜的厚度为30nm；氮气的体积流量为600sccm；锌靶的用量为2个旋转阴极锌靶；反应溅射的过程中，锌靶与衬底的距离为50mm，镀膜的方式为水平行进式，线速度为2m/min；
本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锌(Zn3N2)薄膜、一氮化硅(Si3N4)薄膜和一保护膜；其中，氮化锌薄膜的厚度为30nm；氮化硅薄膜的厚度为100nm，保护膜为本领域常规的塑料保护膜；
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锌薄膜与玻璃基板相连接；
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：
步骤(1)中，按照实施例4中氮化锌薄膜的制备方法，用锌靶在清洗后的需要镀膜的玻璃基板上反应溅射形成氮化锌薄膜，得镀有氮化锌薄膜的玻璃基板；
步骤(2)中，反应溅射的工作气压为11×10-3mbar，硅靶与衬底的距离为50mm；氮气的体积流量为500sccm，氩气的气体流量为200sccm；硅靶的用量为4个旋转阴极硅靶，硅靶与衬底的距离为50mm。
实施例5
本实施例的氮化锌薄膜的制备方法，除下述条件外，其它参数或条件均与实施例1相同：
反应溅射的过程中，镀膜功率为5kW；氮化锌薄膜的厚度为50nm；氮气的体积流量为1400sccm；锌靶的用量为2个旋转阴极锌靶；反应溅射的过程中，锌靶与衬底的距离为50mm，镀膜的方式为水平行进式，线速度为2m/min；
本实施例触摸屏盖板膜，其依次包括一氮化锌(Zn3N2)薄膜、一氮化硅(Si3N4)薄膜和一保护膜；其中，氮化锌薄膜的厚度为30nm；氮化硅薄膜的厚度为50nm，保护膜为本领域常规的塑料保护膜；
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锌薄膜与玻璃基板相连接；
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：
步骤(1)中，按照实施例5中氮化锌薄膜的制备方法，用锌靶在清洗后的需要镀膜的玻璃基板上反应溅射形成氮化锌薄膜，得镀有氮化锌薄膜的玻璃基板；
步骤(2)中，氩气的气体流量为700sccm；硅靶与衬底的距离为50mm；硅靶的用量为3个旋转阴极硅靶。
效果实施例1
实施例1～5的氮化锌薄膜中均匀完整，其锌元素全部氮化，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。氮化锌薄膜的反射光学数据(测试标准为CIE1964)：正面反射率≤6％，反面反射率≤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：L*为亮度指标，a*为红绿程度指标，b*为黄蓝程度指标，*号是组合一起用)。
本发明实施例1～5的触摸屏盖板膜及其制备方法具备以下积极进步效果：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(550×820mm)进行磁控溅射镀膜，一片板材可切割成10～20片触摸屏盖板，并且镀膜为水平连续式镀膜，一炉可放置3片大板，约1min完成三片大板镀膜。而丝网印刷的生产方式也可以进行一次大板(550×820mm)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、本发明的镀膜良率≥98％，镀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％；
3、生产成本低，降低约50倍：本发明所使用到的靶材有Si靶和Zn靶，每个靶材单价约2～4万/根，一根靶材可以使用约900小时，原材料的使用效率可达90％以上；本发明生产工艺大约需要用到8根Si靶，2根Zn靶，小于40万的原材料成本，可以生产约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；
4、本发明触摸屏盖板膜的表面硬度≥6H，而油墨丝网印刷方法制得的产品硬度一般都＜HB；
5、本发明触摸屏盖板膜的最外层表面能较高，与OCA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℃×85％RH×500h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；
6、本发明触摸屏盖板膜的黑色遮光薄膜较薄，厚度约60～200nm，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8～12μm，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；
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。
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。
表1

Claims (9)

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2×10-3～11×10-3mbar；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；
所述氮气的纯度为99.99％；所述氮气的体积流量为600～1400sccm；
所述锌靶的纯度为99.99％以上；所述锌靶的用量为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≤9×10-6mbar；所述锌靶与衬底的距离为50～90mm；工作温度为80℃；镀膜的方式为水平行进式，在水平行进过程中，线速度为2～4m/min；
所述氮化锌薄膜成型于衬底上，氮化锌薄膜对可见光有较强的吸收，外观呈黑色，作为黑色膜的功能层；所述衬底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，还包括一厚度为10～20nm的氧化硅薄膜。
2.一种如权利要求1所述的制备方法制得的氮化锌薄膜。
3.一种如权利要求2所述氮化锌薄膜在触摸屏盖板BM区遮光层中的应用。
4.一种触摸屏盖板膜，其特征在于，其包括一如权利要求2所述的氮化锌薄膜和一氮化硅薄膜；其中，所述氮化锌薄膜的厚度为10～50nm。
5.如权利要求4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；
所述氮化硅薄膜的厚度为50～150nm；
所述氮化硅薄膜的另一侧还设有一保护膜。
6.一种如权利要求4或5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。
7.一种触摸屏盖板，其特征在于，其包括一玻璃基板和一如权利要求4或5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。
8.一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3×10-3～11×10-3mbar。
9.如权利要求8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≤9×10-6mbar；靶材与衬底的距离为50～90mm；所述反应溅射的工作气压为4×10-3～5×10-3mbar；
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；
步骤(2)中，所述氮气的纯度为99.99％，所述氮气的体积流量为450～850sccm；
步骤(2)中，所述氩气的纯度为99.99％，所述氩气的气体流量为200～700sccm。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103699286A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 深圳力合光电传感股份有限公司 一种电容触摸屏的消隐制作方法
CN104681623A (zh) * 2013-11-26 2015-06-03 乐金显示有限公司 氧化物薄膜晶体管及包括氧化物薄膜晶体管的阵列基板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104681623A (zh) * 2013-11-26 2015-06-03 乐金显示有限公司 氧化物薄膜晶体管及包括氧化物薄膜晶体管的阵列基板
CN103699286A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 深圳力合光电传感股份有限公司 一种电容触摸屏的消隐制作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Influence of Substrate Temperature and Nitrogen Gas on Zinc Nitride Thin Films Prepared by RF Reactive Sputtering";Zhang Jun et al.;《半导体学报》;20070831;第28卷(第8期);第1174页左栏第3段、右栏第2段 *

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