CN108762578B - 一种金属网格触摸屏及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的金属网格触摸屏及其制备工艺,采用含有氧化铜和氮化铜以及其他氧化物的黑化Cu合金网格层,既能够满足导电性能要求,又能够实现低反射率,并且由于其他氧化物的存在,提高了膜层的可靠性和膜层与基板的粘附力;通过向铜中添加合金化元素,能够保证Cu合金网格具有、力学性能、耐蚀性和导电性的统一;采用黑化层和导电层一体的工艺设计,能够有效避免由于侧蚀而导致的黑化层不能完全遮盖金属网格而导致的高反射率问题和显示效果不佳的问题,并且制程工艺简单,成本较低,金属网格与基板的附着力好,蚀刻过程也比较简单,能够有效提高产品的生产效率和良率。
Description
技术领域
本发明涉及触摸屏的技术领域,尤其是涉及一种制程简单、低成本、低反射率、附着力强、可靠性能好的金属网格触摸屏。
背景技术
随着触摸屏应用范围逐步拓宽、应用环境越发多样化,移动终端、可穿戴设备、智能家电等产品均对触摸面板的有着强劲需求,同时随着触控面板大尺寸化、低价化、形状的多样化,传统ITO薄膜由于存在不可弯曲、电阻大、高阻抗下灵敏度以及响应速度慢、透光率低等不易克服的问题,众面板厂商纷纷开始研究ITO的替代品,这其中发展比较好的是金属网格技术。
金属网格技术利用银、铜等金属材料或者氧化物等易于得到且价格相对低廉的原料,在PET等塑胶薄膜上压制所形成的导电金属网格图案;其理论的最低电阻值可达到0.1欧姆/平方英寸,而且就有良好的电磁干扰屏蔽效果。
但是金属网格材料不仅本身不透明,其还会反射光线,导致金属网格容易被肉眼发现,从而影响触摸屏的显示效果,传统的工艺中,往往通过采用黑化靶材的方式来减少金属网格的反射现象的发生,然而,黑化工艺导致产品的制备过程十分复杂,并且对于玻璃结构金属网格的黑化,一般是铜镍钛合金或者铜镍合金,通过磁控溅射的方式进行,可靠性不够好;对于菲林结构金属网格的黑化,一般采用蒸镀卤化银的方式进行,导致产品的成本很高,并且金属网格层的蚀刻不可避免的会造成一定的侧蚀,侧蚀后网格线条边缘会有一定的坡度,导致黑化层线宽小于金属导电层线宽,现有技术的黑化层无法完全覆盖金属线条,不能从根本上解决金属网格高反射率的问题。
因此,在金属网格触摸屏竞争压力巨大的市场条件下,现有艺生产的金属网格触摸屏很难做到物美价廉。
基于上述技术问题,开发一款制程简单、低反射率、低成本、可靠性高、附着力强的金属网格触摸屏无论是对于生产企业还是对于用户来说都是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制程简单、低反射率、低成本、可靠性高、附着力强的金属网格触摸屏,从而解决现有技术金属网格触摸屏的制备工艺复杂、成本高、附着力低、可靠性差的技术问题,同时,该金属网格触摸屏无莫瑞干涉现象,具有的反射率低、显示效果好的特点。
本发明提供的一种金属网格触摸屏,所述金属网格触摸屏包括依次设置的:基板、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第二黑化Cu合金网格层、保护层,其中,
所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种;
所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。
本发明还提供上述金属网格触摸屏的制备工艺,具体包括以下步骤:
S100:在基板上镀覆第一黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为50~60 vol.%氮气+4~15 vol.%氧气+25~40 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;
S200:对镀覆的第一黑化Cu合金层进行蚀刻,得到第一黑化Cu合金网格层;
S300:在第一黑化Cu合金网格层上制备绝缘层;
S400:在绝缘层上镀覆第二黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为50~60 vol.%氮气+4~15 vol.%氧气+25~40 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;
S500:对镀覆好的第二黑化Cu合金层进行蚀刻,得到第二黑化Cu合金网格层;
S600:在第二黑化Cu合金网格层上制备保护层。
作为优选的技术方案,S100和S400的镀覆气氛中,混合气体可以含有51 vol.%、52vol.%、53 vol.%、54 vol.%、55 vol.%、56 vol.%、57 vol.%、58 vol.%、59 vol.%的氮气,以及5 vol.%、6 vol.%、7 vol.%、8 vol.%、9 vol.%、10 vol.%、11 vol.%、12 vol.%、13 vol.%的氧气;通过混合气体气氛的控制,可以实现金属黑化效果和到点效果的平衡。
作为优选的技术方案,步骤S100和S400的Cu合金中Cu的含量可以为85wt.%、86wt.%、87wt.%、88wt.%、89wt.%、90wt.%、91wt.%、92wt.%、93wt.%、94wt.%、95wt.%、96wt.%、97wt.%;Al含量可以为0wt.%、1wt.%、2wt.%、3wt.%、4wt.%、5wt.%;Zn含量可以为:0wt.%、1wt.%、2wt.%、3wt.%、4wt.%、5wt.%、6wt.%、7wt.%、8wt.%、9wt.%,Zn、Al均能够提升Cu的强度和耐腐蚀性能,通过加入Al和/或Zn,能够实现Cu合金强度、耐腐蚀性和导电性能之间的平衡。
进一步的,步骤S100中第一黑化Cu合金层在550nm波长光反射率为25~45%,膜层方阻10Ω以内,优选为6~10Ω,更优选地6.5~9.8Ω。步骤S400中第二黑化Cu合金层在550nm波长光反射率为25~45%,膜层方阻10Ω以内,优选为6~10Ω,更优选地6.5~9.8Ω。
具体的,基板优选为刚性玻璃基板,绝缘层和保护层均优选为OC,更优选地,所述OC层对应蚀刻出图案,作为绝缘层时对应覆盖在所述第一黑化Cu合金网格层,作为保护层时对应覆盖在所述第二黑化Cu合金网格层;优选方案之外,基板还可以为塑料基板,绝缘层和保护层均为光学膜。
本发明提供的金属网格触摸屏及其制备工艺具备以下有益效果:
(1)金属网格触摸屏采用黑化的Cu合金网格层,黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种;一方面能够满足金属网格的导电性能要求,另一方面,由于氧化铜为纯黑色物质,反射率低,在Cu合金中掺杂一定量的氧化铜能够显著降低金属网格层的反射率,铜具有良好的导电性,氮化铜晶体结构很特殊,中间的晶格容易填充其它金属原子导致电导率会有很大的改善,并且,氮化铜也呈现黑色,因此,通过Cu合金、氧化铜、氮化铜的配合能够实现低反射率和高导电性能的有机统一;而氧化铝或者氧化锌的存在,能够形成致密的氧化物薄膜能隔绝水汽,从而能提高膜层的可靠性和膜层与基板的粘附力;
(2)选用Cu合金作为金属网格的基体金属,能够有效解决纯铜力学性能和耐腐蚀性能差的问题,通过向铜中添加合金化元素,能够保证Cu合金网格具有优异的力学性能和耐腐蚀能力;
(3)采用黑化层和导电层一体的工艺设计,能够有效避免由于侧蚀而导致的黑化层不能完全遮盖金属网格而导致的高反射率问题和显示效果不佳的问题,并且制程工艺简单,成本较低,金属网格与基板的附着力好,蚀刻过程也比较简单,能够有效提高产品的生产效率和良率。
进一步的,作为本发明金属网格触摸屏的一种优选结构,其包括依次设置的:基板、第三黑化Cu合金网格层、第一金属网格层、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第四黑化Cu合金网格层、第二金属网格层、第二黑化Cu合金网格层、保护层;其中:
所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种;
所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。
该优选结构的金属网格触摸屏的制作工艺,包括以下步骤:
S101:在基板上镀覆第三黑化Cu合金层;
S201:在第三黑化Cu合金层上镀覆第一金属层;
S301:在第一金属层上镀覆第一黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15 vol.%氧气+25~40 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;从而,得到第三黑化Cu合金层、第一金属层、第一黑化Cu合金层构成的第一复合金属层;
S401:对第一黑化复合金属层进行蚀刻,得到第一黑化复合金属网格层;
S501:在第一黑化复合金属网格层上制备绝缘层;
S601:在绝缘层上镀覆第四黑化Cu合金层;
S701:在第四黑化Cu合金层上镀覆第二金属层;
S801:在第二金属层上镀覆第二黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15 vol.%氧气+25~40 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;从而,得到第四黑化Cu合金层、第二金属层、第二黑化Cu合金层构成的第二黑化复合金属层;
S901:对第二黑化复合金属层进行蚀刻,得到第二黑化复合金属网格层;
S110:在第二黑化复合金属网格层上制备保护层。
进一步的,所述第一金属层的金属材质为铜、银、铝,第二金属层的材质为铜、银、铝。
进一步的,步骤S101中具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为3~4:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;步骤S601中具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为3~4:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%。
作为优选的技术方案,S101和S601的镀覆气氛中,混合气体可以含有51 vol.%、52vol.%、53 vol.%、54 vol.%、55 vol.%、56 vol.%、57 vol.%、58 vol.%、59 vol.%的氮气,以及5 vol.%、6 vol.%、7 vol.%、8 vol.%、9 vol.%、10 vol.%、11 vol.%、12 vol.%、13 vol.%的氮气;
作为优选的技术方案,步骤S101、S301、S601、S801的Cu合金中Cu的含量可以为85wt.%、86wt.%、87wt.%、88wt.%、89wt.%、90wt.%、91wt.%、92wt.%、93wt.%、94wt.%、95wt.%、96wt.%、97wt.%;Al含量可以为0wt.%、1wt.%、2wt.%、3wt.%、4wt.%、5wt.%;Zn含量可以为:0wt.%、1wt.%、2wt.%、3wt.%、4wt.%、5wt.%、6wt.%、7wt.%、8wt.%、9wt.%。
进一步的,步骤S101中第三黑化Cu合金层中含有氧化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种;步骤S601中第四黑化Cu合金层中含有氧化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。
进一步地,步骤S101中第三黑化Cu合金层在550nm波长光反射率为5~10%,优选地5~8%,膜层方阻为300~500Ω;步骤S601中第四黑化Cu合金层在550nm波长光反射率为5~10%;膜层方阻为300~500Ω。
进一步的,步骤S301中第一复合金属层的膜层方阻0.5Ω以内,优选地,在0.2Ω以内;步骤S801中第二复合金属层的膜层方阻0.5Ω以内,优选地,在0.2Ω以内。
通过在第一黑化Cu合金层和第二黑化Cu合金层的上方设置含有超低反射率的第三黑化Cu合金层和第四黑化Cu合金层,再进行网格化后,能够使触摸屏具有更优异的低反射率特性,而通过第一金属层、第二金属层分别与第一黑化Cu合金层、第二黑化Cu合金层配合设置构成导电层,能够进一步降低复合金属网格的电阻率,提高金属网格的触控灵敏性以及和外部控制芯片的导通稳定性。
第一黑化Cu合金层与第二黑化Cu合金层的镀膜工艺可以一样,也可以不一样,本发明中优选为一样;第三黑化Cu合金层与第四黑化Cu合金层的镀膜工艺可以一样,也可以不一样,本发明中优选为一样;如此设计使得作为感应层和驱动层的金属网格层的方阻一致或接近,便于控制芯片驱动。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的一种制程简单、低反射率、低成本、可靠性高、附着力强的金属网格触摸屏,从而解决现有技术金属网格触摸屏的制备工艺复杂、成本高、附着力低、可靠性差的技术问题,同时,该金属网格触摸屏无莫瑞干涉现象,具有的反射率低、显示效果好的特点。
本发明的触摸屏的金属网格层含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。这两种氧化物均为非常致密的薄膜能起隔绝作用,耐腐蚀,故触摸屏的可靠性好。触控产品一般来说,相对于手机、笔电、家电、智能家居而言,车载触摸屏的可靠性要求是最高的。而本发明的触摸屏可靠性能满足车载要求。具体指标:85摄氏度、85%湿度1000小时,以及 65摄氏度、95%湿度1000小时。
本发明的触摸屏反射率低,成品反射率可以做到8%以下。主要是有黑化层。一般色度偏暗,黑色对光的吸收强,因而亮度值会偏低,反射率也会随之偏低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明其中一种实施例提供的金属网格触摸屏的结构分解示意图;
图2为本发明另一种实施例提供的金属网格触摸屏的结构分解示意图。
附图标记:
1-玻璃基板;2-第一黑化Cu合金网格层;3-OC绝缘层;4-第二黑化Cu合金网格层;5-OC保护层;6-第三黑化Cu合金网格层;7-第一Cu网格层;8-第四黑化Cu合金网格层;9-第二Cu网格层。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明其中一种实施例提供的金属网格触摸屏的结构分解示意图;
图2为本发明另一种实施例提供的金属网格触摸屏的结构分解示意图。
实施例1
如图1所示,本实施例提供的一种金属网格触摸屏,所述金属网格触摸屏包括依次设置的:玻璃基板1、第一黑化Cu合金网格层2、OC绝缘层3、第二黑化Cu合金网格层4、OC保护层5,其中,
所述第一黑化Cu合金网格层2中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝;
所述第二黑化Cu合金网格层4中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝。
该金属网格触摸屏的制备工艺为:
S100:在玻璃基板1上镀覆第一黑化Cu合金层,其膜层方阻低于10Ω;其中,具体的镀覆气氛为55 vol.%氮气+9vol.%氧气+36vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜95wt.%、铝5wt.%;
S200:对镀覆的第一黑化Cu合金层采用常规的蚀刻工艺进行蚀刻,得到第一黑化Cu合金网格层2;
S300:在第一黑化Cu合金网格层上制备OC绝缘层3;具体实现时,优选还包括通过黄光蚀刻工艺获得图案化的OC绝缘层,以覆盖所述第一黑化Cu合金网格层2;
S400:在OC绝缘层3上镀覆第二黑化Cu合金层,其膜层方阻低于10Ω;其中,具体的镀覆气氛为55 vol.%氮气+9vol.%氧气+36vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜95wt.%、铝5wt.%;
S5:对镀覆好的第二黑化Cu合金层采用常规的蚀刻工艺进行蚀刻,得到第二黑化Cu合金网格层4;
S6:在第二黑化Cu合金网格层4上制备OC保护层5;具体实现时,优选还包括通过黄光蚀刻工艺获得图案化的OC保护层,以覆盖所述第二黑化Cu合金网格层4。
实施例2
本实施例提供的一种金属网格触摸屏,所述金属网格触摸屏包括依次设置的:塑料基板、第一黑化Cu合金网格层、OC绝缘层、第二黑化Cu合金网格层、OC保护层,其中,
所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化锌;
所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化锌。
该金属网格触摸屏的制备工艺为:
S100:在塑料基板上镀覆第一黑化Cu合金层,其膜层方阻低于10Ω;其中,具体的镀覆气氛为57 vol.%氮气+7vol.%氧气+36 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜92wt.%、锌8wt.%;
S200:对镀覆的第一黑化Cu合金层采用常规的蚀刻工艺进行蚀刻,得到第一黑化Cu合金网格层;
S300:在第一黑化Cu合金网格层上制备OC绝缘层;具体实现时,优选还包括通过黄光蚀刻工艺获得图案化的OC绝缘层,以覆盖所述第一黑化Cu合金网格层;
S400:在绝缘层上镀覆第二黑化Cu合金层,其膜层方阻低于10Ω;其中,具体的镀覆气氛为57 vol.%氮气+7vol.%氧气+36 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜92wt.%、锌8wt.%;
S500:对镀覆好的第二黑化Cu合金层采用常规的蚀刻工艺进行蚀刻,得到第二黑化Cu合金网格层;
S600:在第二黑化Cu合金网格层上制备OC保护层。具体实现时,优选还包括通过黄光蚀刻工艺获得图案化的OC保护层,以覆盖所述第二黑化Cu合金网格层。
实施例3
如图2所示,本实施例提供的一种金属网格触摸屏,包括依次设置的:玻璃基板1、第三黑化Cu合金网格层6、第一Cu网格层7、第一黑化Cu合金网格层2、OC绝缘层4、第四黑化Cu合金网格层8、第二Cu网格层9、第二黑化Cu合金网格层4、OC保护层5;其中:
所述第一黑化Cu合金网格层2中含有氧化铜和氮化铜、氧化铝、氧化锌;
所述第二黑化Cu合金网格层4中含有氧化铜和氮化铜、氧化铝、氧化锌;
所述第三黑化Cu合金网格层6中含有氧化铜、氧化铝、氧化锌;所述第四黑化Cu合金层8中含有氧化铜、氧化铝、氧化锌;
该金属网格触摸屏的制备工艺为:
S101:在玻璃基板1上镀覆第三黑化Cu合金层;其中,具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为3:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜90wt.%、铝5wt.%、锌5wt.%;
S201:在第三黑化Cu合金层上镀覆第一Cu层;
S301:在第一Cu层上镀覆第一黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为53vol.%氮气+11 vol.%氧气+36 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜90wt.%、铝5wt.%、锌5wt.%;从而,得到第三黑化Cu合金层、第一Cu层、第一黑化Cu合金层构成的第一黑化复合金属层,该复合金属网格层的方阻低于0.2Ω;
S401:对第一黑化复合金属层通过常规的蚀刻工艺进行蚀刻,得到第一黑化复合金属网格层,该第一黑化复合金属网格层具体由第三黑化Cu合金网格层6、第一Cu网格层7、第一黑化Cu合金网格层2构成;
S501:在第一黑化复合金属网格层上制备OC绝缘层3;具体实现时,优选还包括通过黄光蚀刻工艺获得图案化的OC绝缘层,以覆盖所述第一黑化复合金属网格层;
S601:在OC绝缘层3上镀覆第四黑化Cu合金层;其中,具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为3:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜90wt.%、铝5wt.%、锌5wt.%;
S701:在第四黑化Cu合金层上镀覆第二Cu层;
S801:在第二Cu层上镀覆第二黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为53vol.%氮气+11 vol.%氧气+36 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜90wt.%、铝5wt.%、锌5wt.%;从而,得到第四黑化Cu合金层、第二Cu层、第二黑化Cu合金层构成的第二黑化复合金属层,该复合金属网格层的方阻低于0.2Ω;
S901:对第二黑化复合金属层通过常规的蚀刻工艺进行蚀刻,得到第二黑化复合金属网格层;该第二黑化复合金属网格层具体由第四黑化Cu合金网格层9、第二Cu网格层8、第二黑化Cu合金网格层4构成;
S10:在第二黑化复合金属网格层上制备OC保护层5。具体实现时,优选还包括通过黄光蚀刻工艺获得图案化的OC保护层,以覆盖所述第二黑化复合金属网格层。
实施例4
本实施例提供的一种金属网格触摸屏,包括依次设置的:塑料基板、第三黑化Cu合金网格层、第一Cu网格层、第一黑化Cu合金网格层、OC绝缘层、第四黑化Cu合金网格层、第二Cu网格层、第二黑化Cu合金网格层、OC保护层;其中:
所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜、氧化铝、氧化锌;
所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜、氧化铝、氧化锌;
所述第三黑化Cu合金网格层中含有氧化铜、氧化铝、氧化锌;所述第四黑化Cu合金层中含有氧化铜、氧化铝、氧化锌;
该金属网格触摸屏的制备工艺为:
S101:在塑料基板上镀覆第三黑化Cu合金层;其中,具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为4:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜88wt.%、铝5wt.%、锌7wt.%;
S201:在第三黑化Cu合金层上镀覆第一Cu层;
S301:在第一Cu层上镀覆第一黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为51vol.%氮气+13 vol.%氧气+36vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜88wt.%、铝5wt.%、锌7wt.%;从而,得到第三黑化Cu合金层、第一Cu层、第一黑化Cu合金层构成的第一黑化复合金属层,该复合金属网格层的方阻低于0.2Ω;
S401:对第一黑化复合金属层通过常规的蚀刻工艺进行蚀刻,得到第一黑化复合金属网格层,该第一黑化复合金属网格层具体由第三黑化Cu合金网格层、第一Cu网格层、第一黑化Cu合金网格层构成;
S501:在第一黑化复合金属网格层上制备OC绝缘层;具体实现时,优选还包括通过黄光蚀刻工艺获得图案化的OC绝缘层,以覆盖所述第一黑化复合金属网格层;
S601:在OC绝缘层上镀覆第四黑化Cu合金层;其中,具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为4:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜88wt.%、铝5wt.%、锌7wt.%;
S701:在第四黑化Cu合金层上镀覆第二Cu层;
S801:在第二Cu层上镀覆第二黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为51vol.%氮气+13 vol.%氧气+36 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜88wt.%、铝5wt.%、锌7wt.%;从而,得到第四黑化Cu合金层、第二Cu层、第二黑化Cu合金层构成的第二黑化复合金属层,该复合金属网格层的方阻低于0.2Ω;
S901:对第二黑化复合金属层通过常规的蚀刻工艺进行蚀刻,得到第二黑化复合金属网格层,其厚度为0.23μm;该第二黑化复合金属网格层具体由第四黑化Cu合金网格层、第二Cu网格层、第二黑化Cu合金网格层构成;
S110:在第二黑化复合金属网格层上制备OC保护层。具体实现时,优选还包括通过黄光蚀刻工艺获得图案化的OC保护层,以覆盖所述第而黑化复合金属网格层。
为了比较本发明制备工艺得到的黑化Cu合金层与本发明之外的制备工艺得到的黑化Cu合金层之间的差异,设计了如下对比例。
对比例1
本对比例作为实施例1的对比例,在玻璃基板上镀覆第一黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为45 vol.%氮气+19vol.%氧气+36 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜95wt.%、铝5wt.%。
对比例2
本对比例作为实施例2的对比例,在塑料基板上镀覆第一黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为62 vol.%氮气+2vol.%氧气+25~40 vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜92wt.%、锌8wt.%。
对比例3
本对比例作为实施例3的对比例,在塑料基板上镀覆第三黑化Cu合金层; 其中,具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为2:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜90wt.%、铝5wt.%、锌5wt.%。
对比例4
本对比例作为实施例4的对比例,在塑料基板上镀覆第三黑化Cu合金层;其中,具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为5:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜88wt.%、铝5wt.%、锌7wt.%。
对实施例1-4中的各个黑化铜合金层,以及对比例1-4得到的黑化铜合金层分别进行百格附着力、550nm波长光反射率、方阻的测试,测试结果如表1所示。
表1
通过表1中的数据不难看出,镀覆过程中的气氛对于黑化金属层的附着力、反射率、方阻均有着重要的影响,比较实施例1和对比例1可知,镀覆气氛中氧含量过高,会导致氧化物生成过多,这虽然对于改善反射率有帮助,太较多的氧化物的生成影响了导电性能和金属层的附着力;合金元素含量过高;比较实施例2和对比例2可知,镀覆气氛中的氧含量过低,虽然对于导电性能起到了正面的作用,但是对于改善反射率的效果较差;比较实施例3和对比例3可知,镀覆气氛中过高的氧气,得到了十分理想的反射率,但是附着力不良并且方阻过大,比较实施例4和对比例4可知,镀覆气氛中氧气含量过低,黑化效果不好,反射率、附着力、方阻均不能满足要求。
需要说明的是,所述上下两层金属网格层的图案化设计按电容触摸结构来设计,即所述上层金属网格为第一触控功能层,用于感应触控点在X轴方向的位置;所述下层金属网格为第二触控电极,用于感应触控点在Y轴方向的位置。所述上层金属网格和下层金属网格分别连接有外接电极,其中外接电极即金手指,用于与控制芯片连接以实现信号的传输。
一般地,金属网格层的复合金属线或合金线的线宽均低于5μm,且上下两侧金属网格层的厚度均控制在0.3μm内;具体实现时,可根据实际情况去优化选择。再此不再详述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种金属网格触摸屏,其特征在于,所述金属网格触摸屏包括依次设置的:基板、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第二黑化Cu合金网格层、保护层,其中,
所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种;
所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种;
所述金属网格触摸屏还包括:第一金属网格层、第二金属网格层、第三黑化Cu合金网格层、第四黑化Cu合金网格层;所述金属网格触摸屏的结构为依次设置的:基板、第三黑化Cu合金网格层、第一金属网格层、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第四黑化Cu合金网格层、第二金属网格层、第二黑化Cu合金网格层、保护层;
所述第三黑化Cu合金网格层中含有氧化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种;所述第四黑化Cu合金网格层中含有氧化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种金属网格触摸屏,其特征在于,所述第一金属网格层的金属材质为铜、银、铝,第二金属网格层的材质为铜、银、铝。
3.一种如权利要求1所述的金属网格触摸屏制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:
S100:在基板上镀覆第一黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15vol.%氧气+25~40vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;
S200:对镀覆的第一黑化Cu合金层进行蚀刻,得到第一黑化Cu合金网格层;
S300:在第一黑化Cu合金网格层上制备绝缘层;
S400:在绝缘层上镀覆第二黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15vol.%氧气+25~40vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;
S500:对镀覆好的第二黑化Cu合金层进行蚀刻,得到第二黑化Cu合金网格层;
S600:在第二黑化Cu合金网格层上制备保护层。
4.根据权利要求3所述的金属网格触摸屏制备工艺,其特征在于,步骤S100中第一黑化Cu合金层膜层方阻10Ω以内;步骤S400中第二黑化Cu合金层膜层方阻10Ω以内。
5.一种如权利要求1所述的金属网格触摸屏制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:
S101:在基板上镀覆第三黑化Cu合金层;
S201:在第三黑化Cu合金层上镀覆第一金属层;
S301:在第一金属层上镀覆第一黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15vol.%氧气+25~40vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;从而,得到第三黑化Cu合金层、第一金属层、第一黑化Cu合金层构成的第一复合金属层;
S401:对第一黑化复合金属层进行蚀刻,得到第一黑化复合金属网格层;
S501:在第一黑化复合金属网格层上制备绝缘层;
S601:在绝缘层上镀覆第四黑化Cu合金层;
S701:在第四黑化Cu合金层上镀覆第二金属层;
S801:在第二金属层上镀覆第二黑化Cu合金层,其中,具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15vol.%氧气+25~40vol.%氩气组成的混合气体,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;从而,得到第四黑化Cu合金层、第二金属层、第二黑化Cu合金层构成的第二黑化复合金属层;
S901:对第二黑化复合金属层进行蚀刻,得到第二黑化复合金属网格层;
S110:在第二黑化复合金属网格层上制备保护层。
6.根据权利要求5所述的金属网格触摸屏制备工艺,其特征在于,步骤S101中具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为3~4:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%;步骤S601中具体的镀覆气氛为氧气、氩气混合气体,氩气:氧气的体积比为3~4:1,镀覆靶材为Cu合金,所述Cu合金的组成为:铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%。
7.根据权利要求5所述的金属网格触摸屏制备工艺,其特征在于,步骤S101中第三黑化Cu合金层中含有氧化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种;步骤S601中第四黑化Cu合金层中含有氧化铜,并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。
8.根据权利要求5所述的金属网格触摸屏制备工艺,其特征在于,步骤S301中第一复合金属层的膜层方阻0.5Ω以内;步骤S801中第二复合金属层的膜层方阻0.5Ω以内。
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