CN110184567A - 一种膜层结构、膜层结构的制备方法和触控屏 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种膜层结构，包括：基板；位于基板上的BM材料；位于BM材料背离基板的表面的非饱和SiO2膜层；位于非饱和SiO2膜层背离BM材料的表面的IM膜层；位于IM膜层背离非饱和SiO2膜层表面的ITO膜层。可见，本申请通过在BM材料与IM膜层之间增加一个非饱和SiO2膜层，将具有非晶特性的非饱和SiO2膜层作为延缓层，增强了膜层间的附着能力，进而提高了产品的使用寿命。本申请同时还提供了一种膜层结构的制备方法和触控屏，均具有上述有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种膜层结构、膜层结构的制备方法和触控屏。
背景技术
随着触摸屏的应用日益宽广，很多触摸屏会在较为苛刻的自然条件下使用并且对产品的使用年限也增长，产品制作过程的选材和工艺上的要求就更高。其中对真空镀膜的要求也越高，特别是对于膜层与基板之间的附着能力，直接决定了产品能否承受各种自然条件的指标。
正常OGS产品IM镀膜的膜层堆叠结构包括：基板，设置于基板上的BM材料，设置在BM材料的远离基板的表面上的IM膜层，设置在IM膜层的远离BM材料的表面的ITO膜层，由于BM材料在制作过程中，会在残留一些有机物质，普通的对于增加了BM材料的基板进行清洗处理镀膜后，BM材料与IM膜层之间的键合能力较差，经过其他制程或者可靠性后，膜层的附着能力变弱，降低产品的使用寿命。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种膜层结构、膜层结构的制备方法和触摸屏，能够提升BM材料与IM膜层的附着能力。其具体方案如下：
本申请公开了一种膜层结构，包括：
基板；
位于所述基板上的BM材料；
位于所述BM材料背离所述基板的表面的非饱和SiO2膜层；
位于所述非饱和SiO2膜层背离所述BM材料的表面的IM膜层；
位于所述IM膜层背离所述非饱和SiO2膜层表面的ITO膜层。
可选的，所述ITO膜层包括：
位于所述IM膜层背离所述非饱和SiO2膜层的表面的第一折射率层；
位于所述第一折射率层背离所述IM膜层的表面的第二折射率层；
其中，所述第一折射率层对应的折射率大于所述第二折射率层对应的折射率。
可选的，所述第一折射率层是氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化铌和氧化钽的混合物中的一种或者多种构成的膜层。
可选的，所述第二折射率层是氧化硅、氧化硅和氧化铝的混合物、氧化硅和氧化硼的混合物、氧化硅和氧化磷的混合物中的一种或者多种构成的膜层。
可选的，所述非饱和SiO2膜层的厚度取值范围是9nm-99nm，包括端点值。
可选的，所述BM材料的厚度取值范围是1.5μm-3μm，包括端点值。
可选的，所述IM膜层的厚度取值范围是30nm-80nm，包括端点值。
可选的，所述基板是玻璃或PET基板。
本申请公开了一种膜层结构的制备方法，包括：
在基板上形成BM材料；
在所述BM材料背离所述基板的表面形成非饱和SiO2膜层；
在所述非饱和SiO2膜层背离所述BM材料的表面形成IM膜层；
在所述IM膜层背离所述非饱和SiO2膜层的表面形成ITO膜层。
本申请公开了一种触控屏，包括如上述的膜层结构。
本申请提供一种膜层结构，包括：基板；位于基板上的BM材料；位于BM材料背离基板的表面的非饱和SiO2膜层；位于非饱和SiO2膜层背离BM材料的表面的IM膜层；位于IM膜层背离非饱和SiO2膜层表面的ITO膜层。
可见，本申请通过在BM材料与IM膜层之间增加一个非饱和SiO2膜层，将具有非晶特性的非饱和SiO2膜层作为延缓层，增强了膜层间的附着能力，进而提高了产品的使用寿命。本申请同时还提供了一种膜层结构的制备方法和触控屏，均具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种膜层结构的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的未加入非饱和SiO2膜层的百格测试图；
图3为本申请实施例所提供的一种通入不同O2量得到的包括非饱和SiO2膜层的百格测试图；
图4为本申请提供的一种膜层结构的制备方法的流程示意图；
图5为本申请实施例所提供的一种膜层结构的制备示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
正常OGS(One Glass Solution)产品IM(Index mach)镀膜的膜层堆叠结构包括：基板，设置于基板上的BM(Black Matrix)材料，设置在BM材料的远离基板的表面上的IM膜层，设置在IM膜层的远离BM材料的表面的ITO膜层层，由于BM材料在制作过程中，会在残留一些有机物质，普通的对于增加了BM材料的基板进行清洗处理镀膜后，BM材料与IM膜层之间的键合能力较差，经过其他制程或者可靠性后，膜层的附着能力变弱，降低产品的使用寿命，为解决上述技术问题，本申请提供了一种膜层结构，通过在BM材料与IM膜层之间增加一个非饱和SiO2膜层，将具有非晶特性的非饱和SiO2膜层作为延缓层，增强了膜层间的附着能力，进而提高了产品的使用寿命，具体请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种膜层结构的结构示意图，包括：
基板100；
位于基板100上的BM材料200；
位于BM材料200背离基板100的表面的非饱和SiO2膜层300；
位于非饱和SiO2膜层300背离BM材料200的表面的IM膜层400；
位于IM膜层400背离非饱和SiO2膜层300表面的ITO膜层500。
具体的，基板100，本实施例不再进行限定，可以是玻璃基板，也可以是PET基板，当然也可以是COP基板，具体的用户可根据实际需求进行设置。对于玻璃基板可以是康宁Gorilla Glass 4利用溢流下拉法得到的玻璃基板，可以是旭硝子Drag on trail利用浮法成型得到的玻璃基板，也可以是肖特Xensation利用浮法成型、化学钢化得到的玻璃基板，当然也可以是其他的玻璃基板，只要能够实现本实施例的目的即可。
位于基板100上的BM材料200是通过溅镀技术设置于基板100的表面，具体的方式可参考现有技术，本实施例不再进行赘述。BM材料200是黑色矩阵材料，一种黑色绝缘材料，要作用是隔绝RGB以防止在外观上的混色，另一作用是遮光，一般BM材料有Cr、CrOx、黑色树脂等。
位于BM材料200背离基板100的表面的非饱和SiO2膜层300。非饱和SiO2膜层300是利用溅镀技术设置于BM材料200上，一般的，在基板100表面镀上BM材料200后，需要对包括BM材料200的基板进行清洗，以去除表面的杂质。本实施例不对清洗液进行限定，只要是能够实现本实施例的目的即可，优选的，清洗液是4％KOH溶液。然后利用溅镀技术在少量氧气的情况下设置一非饱和SiO2膜层300。本实施例不对氧气量进行限定，只要是能够实现本实施例的目的即可。BM材料200可以选购日本TOK或新日铁化学或三菱化学的BM材料。
位于非饱和SiO2膜层300背离BM材料200的表面的IM膜层400。本实施例不对IM膜层400进行限定。只要是能够实现本实施例的目的即可。IM膜层400是消影膜，是一种高低折射率搭配的膜层。
位于IM膜层400背离非饱和SiO2膜层300表面的ITO膜层500。ITO膜层500是一种n型半导体材料，具有高的导电率、高的可见光透过率、高的机械硬度和良好的化学稳定性。
现有的膜层结构一般包括：基板；位于基板上的BM材料；位于BM材料背离基板上的表面的IM膜层；位于IM膜层背离BM材料表面的ITO膜层、进一步的，位于ITO膜层背离IM膜层的金属膜层。对上述膜层结构进行百格测试，具体请参考图2，图2为本申请实施例所提供的未加入非饱和SiO2膜层的百格测试图，可知，BM材料表面脱落，其余可视区及爬坡处百格测试结构OK，当回收金属后发现IM膜层脱落。综上可知，现有的膜层结构的BM材料与IM膜层之间的粘结性较差。
进一步的，在对基板上溅镀BM材料后，控制以Si为靶材进行溅射，通入不O2/Ar为10％、15％、20％、25％的气体，然后得到非饱和SiO2膜层，同样在金属镀膜制程后进行百格测试，具体请参考图3与表一，图3为本申请实施例所提供的一种通入不同O2量得到的包括非饱和SiO2膜层的百格测试图，表一为O2量为变量的测试结果。
表一O2量为变量的测试结果
其中，MAM(Mo-Al-Mo)百格测试，具体为金属膜层。一般的，百格测试的标准为≥4B为OK(合格)，其余为NG(不合格)，通过上述可知，增加非饱和SiO2膜层，按照氧气通入由少至多，金属镀膜后的百格效果由OK至NG，说明溅镀非饱和SiO2膜层时所通入的氧气量直接影响IM膜层和BM材料的附着。但是氧气量通入太少时，与BM材料爬坡处的结合不够，在爬坡处出现脱落的现象，以及氧气量通入不足，做完全制程后在BM材料表面有IM膜层气泡的产生。
进一步的，还包括位于基板100远离BM材料200的表面的压力触摸层。
进一步的，还包括位于IOT膜层500远离IM膜层400的表面的基材。
进一步的，还包括位于基材100远离IOT膜层500的表面的硬涂层。
基于上述技术手段，本实施例通过在BM材料200与IM膜层400之间增加一个非饱和SiO2膜层300，将具有非晶特性的非饱和SiO2膜层300作为延缓层，增强了膜层间的附着能力，进而提高了产品的使用寿命。
在本申请提供的一种膜层结构的另一种具体的实施例中，针对ITO膜层500进行进一步限定，具体包括：位于IM膜层400背离非饱和SiO2膜层300的表面的第一折射率层；位于第一折射率层背离IM膜层400的表面的第二折射率层；其中，第一折射率层对应的折射率大于第二折射率层对应的折射率。
具体的，第一折射率层的结构本实施例不再进行限定，可以是超过预设高折射率的膜层结构。用户可根据实际需求对预设高折射率进行设置，只要是能够实现本实施例的目的即可。第二折射率层的结构本实施例不再进行限定，可以是低于预设低折射率的膜层结构。用户可根据实际需求对预设低折射率进行设置，只要是能够实现本实施例的目的即可。
第一折射率层是透明导电层，第二折射率层是透明导电层。本实施例不对第一折射率层的厚度与第二折射率层的厚度进行限定，可以是第一折射率层的厚度大于第二折射率层的厚度；或第一折射率层的厚度等于第二折射率层的厚度；或第一折射率层的厚度小于第二折射率层的厚度。
ITO膜层500生长工艺分为以下工艺阶段：
将ITO靶材安装于直流磁控溅射抢上，并设置靶材角度；
将要生长ITO膜层的样品(包括有基板、BM材料、未饱和SiO2膜层的样品)放置于真空腔内的样品台上；
真空腔抽真空，通入氧气，开启直流磁控溅射枪；
将直流磁控溅射枪功率调节到之前选取的第一折射率层的折射率对应的溅射功率；再将样品加热到之前选取的第一折射率层折射率对应的样品加热温度；再将氧气、氧气流量控制器设走到之前选取的第一折射率层折射率对应的氧气与氧气流量；
将直流磁控溅射枪功率调节到之前选取的第二折射率层折射率对应的溅射功率；再将样品加热到之前选取的第二折射率层折射率对应的样品加热温度；再将氧气、氧气流量控制器设走到之前选取的第二折射率层折射率对应的氧气与氧气流量；
ITO膜层500生长结束，停止薄膜生长设备工作；将生长了ITO膜层500的样品置于快速退火炉内，以选取的退火温度进行快速退火；再将样品取出快速退火炉，ITO膜层500生长流程工艺完毕。
在本申请提供的一种膜层结构的另一种具体的实施例中，针对第一折射率层进行进一步限定，具体的，第一折射率层是氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化铌和氧化钽的混合物中的一种或者多种构成的膜层。例如，第一折射率层是氧化钛层，氧化铌层，氧化钽层，氧化铌和氧化钽的混合物构成的层，氧化钛、氧化铌层的混合物构成的层，氧化钛、氧化铌与氧化钽的混合物构成的层中的任意一种。
在本申请提供的一种膜层结构的另一种具体的实施例中，针对第二折射率层进行进一步限定，具体的，第二折射率层是氧化硅、氧化硅和氧化铝的混合物、氧化硅和氧化硼的混合物、氧化硅和氧化磷的混合物中的一种或者多种构成的膜层。例如，第二折射率层是是氧化硅层，氧化硅和氧化铝的混合物构成的层，氧化硅和氧化硼的混合物构成的层，氧化硅和氧化磷的混合物构成的层，氧化硅和氧化铝的混合物与氧化硅、氧化硼的混合物构成的层，氧化硅和氧化硼的混合物与氧化硅、氧化磷的混合物构成的层中的任意一种。
在本申请提供的一种膜层结构的另一种具体的实施例中，针对非饱和SiO2膜层300进行进一步限定，具体的，非饱和SiO2膜层300的厚度取值范围是9nm-99nm，包括端点值。当非饱和SiO2膜层300的厚度低于9nm时，不能够提高BM材料200与IM膜层400的粘结性。当非饱和SiO2膜层300的厚度高于99nm时，由于膜层过后，降低了BM材料200与IM膜层400的粘结性。优选的，非饱和SiO2膜层300的厚度为16nm。
在本申请提供的一种膜层结构的另一种具体的实施例中，针对BM材料200行进一步限定，具体的，BM材料200的厚度取值范围是1.5μm-3μm，包括端点值。
在本申请提供的一种膜层结构的另一种具体的实施例中，针对IM膜层400进行进一步限定，具体的，IM膜层400的厚度取值范围是30nm-80nm，包括端点值。
在本申请提供的一种膜层结构的另一种具体的实施例中，针对基板100进行进一步限定，具体的，基板100是玻璃或PET基板。
下面对本申请实施例提供的一种膜层结构的制备方法进行介绍，下文描述的膜层结构的制备方法与上文描述的膜层结构可相互对应参照，参考图4和图5，图4为本申请提供的一种膜层结构的制备方法的流程示意图，图5为本申请实施例所提供的一种膜层结构的制备示意图，包括：
S101、在基板上形成BM材料；
S102、在BM材料背离基板的表面形成非饱和SiO2膜层；
S103、在非饱和SiO2膜层背离BM材料的表面形成IM膜层；
S104、在IM膜层背离非饱和SiO2膜层的表面形成ITO膜层。
由于膜层结构的制备方法部分的实施例与膜层结构部分的实施例相互对应，因此膜层结构的制备方法部分的实施例请参见膜层结构部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
下面对本申请实施例提供的一种触控屏进行介绍，下文描述的触控屏与上文描述的膜层结构可相互对应参照。
本申请公开了一种触控屏，包括如上述的膜层结构。
由于触控屏部分的实施例与膜层结构部分的实施例相互对应，因此触控屏部分的实施例请参见膜层结构部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种膜层结构，其特征在于，包括：
基板；
位于所述基板上的BM材料；
位于所述BM材料背离所述基板的表面的非饱和SiO2膜层；
位于所述非饱和SiO2膜层背离所述BM材料的表面的IM膜层；
位于所述IM膜层背离所述非饱和SiO2膜层表面的ITO膜层。
2.根据权利要求1所述的膜层结构，其特征在于，所述ITO膜层包括：
位于所述IM膜层背离所述非饱和SiO2膜层的表面的第一折射率层；
位于所述第一折射率层背离所述IM膜层的表面的第二折射率层；
其中，所述第一折射率层对应的折射率大于所述第二折射率层对应的折射率。
3.根据权利要求2所述的膜层结构，其特征在于，所述第一折射率层是氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化铌和氧化钽的混合物中的一种或者多种构成的膜层。
4.根据权利要求2所述的膜层结构，其特征在于，所述第二折射率层是氧化硅、氧化硅和氧化铝的混合物、氧化硅和氧化硼的混合物、氧化硅和氧化磷的混合物中的一种或者多种构成的膜层。
5.根据权利要求1所述的膜层结构，其特征在于，所述非饱和SiO2膜层的厚度取值范围是9nm-99nm，包括端点值。
6.根据权利要求1所述的膜层结构，其特征在于，所述BM材料的厚度取值范围是1.5μm-3μm，包括端点值。
7.根据权利要求1所述的膜层结构，其特征在于，所述IM膜层的厚度取值范围是30nm-80nm，包括端点值。
8.根据权利要求1所述的膜层结构，其特征在于，所述基板是玻璃或PET基板。
9.一种膜层结构的制备方法，其特征在于，包括：
在基板上形成BM材料；
在所述BM材料背离所述基板的表面形成非饱和SiO2膜层；
在所述非饱和SiO2膜层背离所述BM材料的表面形成IM膜层；
在所述IM膜层背离所述非饱和SiO2膜层的表面形成ITO膜层。
10.一种触控屏，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的膜层结构。
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| CN201910569147.5A CN110184567A (zh) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 一种膜层结构、膜层结构的制备方法和触控屏 |
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