CN212800519U - 一种屏幕镀膜结构及具有其的触摸屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种屏幕镀膜结构及具有其的触摸屏，涉及显示元件加工技术领域；屏幕镀膜结构包括基材和依次设置在基材上的TiOx镀膜层、第一Cu‑Ni合金镀膜层、Cu镀膜层和第二Cu‑Ni合金镀膜层；TiOx镀膜层通过靶材溅射设置在基材上，第一Cu‑Ni合金镀膜层通过靶材溅射设置在TiOx镀膜层上，Cu镀膜层通过靶材溅射设置在第一Cu‑Ni合金镀膜层上，第二Cu‑Ni合金镀膜层通过靶材溅射设置在Cu镀膜层上。本实用新型利用第一Cu‑Ni合金层对基材和Cu镀膜层进行二次衔接，通过Ni与其他材料的亲和特性，提升附着力；通过第一Cu‑Ni合金层对Cu镀膜层进行外层包覆，利用Cu‑Ni合金自身的抗氧化能力，防止产品氧化，提升产品的寿命。

Description

一种屏幕镀膜结构及具有其的触摸屏

技术领域

本实用新型涉及显示元件加工技术领域，具体涉及一种屏幕镀膜结构及具有其的触摸屏。

背景技术

现有电容式触摸屏的ITO膜的边框一般为银浆线条，通过丝网印刷的方式加工出线条，但受限于丝网印刷的精度，其线条的线宽/线距(L/S)为80/80微米；此种结构的触摸屏边框比较大，屏占比小。为了扩大屏占比，缩窄触摸屏的边框，需要实现L/S为40/40微米或30/30微米甚至是20/20微米。

因而，不能采用银浆丝网印刷的方式，需要在镀膜时，在ITO的表面加上一层金属导电层，如Cu或含Cu的复合层或含Al的复合层。然而，现行的ITO-Cu复合膜容易出现膜层附着力不良和易氧化现象。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种屏幕镀膜结构，以解决现有的镀膜工艺加镀金属层出现的膜层附着力不佳和易氧化问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：

一种屏幕镀膜结构，包括基材，在所述基材上依次设置有TiOx镀膜层、第一Cu-Ni合金镀膜层、Cu镀膜层和第二Cu-Ni合金镀膜层；

其中，所述TiOx镀膜层通过靶材溅射设置在所述基材上，所述第一Cu-Ni合金镀膜层通过靶材溅射设置在所述TiOx镀膜层上，所述Cu镀膜层通过靶材溅射设置在所述第一Cu-Ni合金镀膜层上，所述第二Cu-Ni合金镀膜层通过靶材溅射设置在所述Cu镀膜层上。

根据本实用新型提供的屏幕镀膜结构，利用第一Cu-Ni合金层对基材和Cu镀膜层进行二次衔接，通过Ni与其他材料的亲和特性，提升附着力；通过第一Cu-Ni合金层对Cu镀膜层进行外层包覆，利用Cu-Ni合金自身的抗氧化能力，防止产品氧化，提升产品的寿命。

另外，根据本实用新型上述实施例的屏幕镀膜结构，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个示例，所述Cu镀膜层镀膜包括第一层级、第二层级和第三层级；

其中，所述第一层级通过靶材溅射设置在所述Cu-Ni合金镀膜层上；所述第二层级通过靶材溅射设置在所述第一层级上；所述第三层级通过靶材溅射设置在所述第二层级上；

所述第二Cu-Ni合金镀膜层通过靶材溅射设置在所述第三层级上。

根据本实用新型的一个示例，所述第一层级厚度为30-50nm；所述第二层级厚度为50-200nm；所述第三层级厚度为50-300nm。

根据本实用新型的一个示例，在所述基材和所述TiOx镀膜层之间还设置有ZrOx镀膜层和ITO镀膜层；

所述ZrOx镀膜层通过靶材溅射设置在所述基材上；

所述ITO镀膜层通过靶材溅射设置在所述ZrOx镀膜层上；

所述TiOx镀膜层通过靶材溅射设置在所述ITO镀膜层上。

根据本实用新型的一个示例，所述ZrOx镀膜层中的x为0.8-0.99。

根据本实用新型的一个示例，所述ITO镀膜层包括氧化铟和氧化锡，所述氧化铟与所述氧化锡的重量百分比区间为0.10-0.97。

根据本实用新型的一个示例，在所述ZrOx镀膜层和所述ITO镀膜层之间还设置有二氧化硅镀膜层；

所述二氧化硅镀膜层通过靶材溅射设置在所述ZrOx镀膜层上；

所述ITO镀膜层通过靶材溅射设置在所述二氧化硅镀膜层上。

根据本实用新型的一个示例，在所述第一Cu-Ni合金镀膜层中，Cu的重量含量百分数为70％-95％；

和/或，在所述第二Cu-Ni合金镀膜层中，Cu的重量含量百分数为70％-95％。

本实用新型的第二目的在于提供一种触摸屏，其具有如上述技术方案所述的屏幕镀膜结构，通过屏幕镀膜结构的优化设置，本实用新型的触摸屏具有可靠的性能稳定性和使用寿命。

以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例的屏幕镀膜结构的层级结构示意图；

图2为本实用新型实施例的屏幕镀膜结构的制作工艺流程图。

图中：

100-基材；200-ZrOx镀膜层；300-二氧化硅镀膜层；400-ITO镀膜层；500-TiOx镀膜层；600-第一Cu-Ni合金镀膜层；700-Cu镀膜层；710、第一层级；720、第二层级；730、第三层级；800-第二Cu-Ni合金镀膜层。

实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

结合附图1和2所示，本实施了提供了一种屏幕镀膜结构，包括基材100，和依次设置在基材100上的TiOx镀膜层500、第一Cu-Ni合金镀膜层600、Cu(铜)镀膜层700和第二Cu-Ni合金(即铜镍合金)镀膜层800。

具体的，本实施例的上述的基材100为PET(聚对苯二甲酸类塑料)基材100。在制作前，需要对基材100进行处理，基材100处理过程具体包括基材100除水处理过程和表面增强处理过程；基材100除水处理是为了去除基材100表面水汽分量，表面增强处理是通过辉光放电增强基材100表面活性。

作为本实用新型实施例的一个优选实施方式，本实施例的基材100除水过程整个基材100处于零下120℃度到零下152℃之间，并且采用非接触方式进行除水处理，具体是通过低温水气泵(polycold)制冷，在真空室内，离基材100100mm以上的位置布置制冷管道，工作时，制冷管道的温度为-120℃～-150℃之间。提高除水效率，保证后续膜层敷设的连接可靠性。

作为本实用新型实施例的一个优选实施方式，本实施例的辉光放电的电压区间为1.0-2.5kV，电流区间为0.7-1.5A，辉光放电(glow discharge)是指低压气体中显示辉光的气体放电，即是稀薄气体中的自持放电(自激导电)，利用辉光放电的正柱区产生激光的特性增强PET基材100的表面活性，以提高后续膜层连接的稳定性。

基材100处理后，在本实施例的基材100上溅射TiOx靶材，以形成TiOx镀膜层500，然后在TiOx镀膜层500上溅射Cu-Ni靶材，形成第一Cu-Ni合金镀膜层600，再然后在第一Cu-Ni合金镀膜层600上溅射Cu靶材，形成Cu镀膜层700，最后在Cu镀膜层700上溅射Cu-Ni靶材，形成第二Cu-Ni合金镀膜层800。

作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例的Cu镀膜层700镀膜包括第一层级710、第二层级720和第三层级730；Cu镀膜层700

包括以下步骤：第一层级710溅射，在Cu-Ni合金镀膜层上溅射Cu靶材，形成第一层级710；第二层级720溅射，在第一层级710上溅射Cu靶材，形成第二层级720；第三层级730溅射，在第二层级720上溅射Cu靶材，形成第三层级730；第二Cu-Ni合金镀膜层800溅射在第三层级730上。

即在Cu镀膜层700镀膜过程中采用多层溅射Cu膜的方式，并且作为本实施例的一个优选的实施方式，本实施例的第一层级710厚度为30-50nm；第二层级720厚度为50-200nm；第三层级730厚度为50-300nm。

上述结构和工艺充分利用Cu的多层镀膜及厚度匹配，能够减缓膜层间的应力，提升Cu镀膜层700内部结合力，进一步确保了镀膜的稳定性。

基于上述工艺和结构，本实施例在基材100和第一层靶材溅射之间还设置有ZrOx镀膜层200和ITO镀膜层400。

其中，本实施例的ZrOx镀膜层200溅射包括以下步骤：在基材100上溅射ZrOx靶材，以形成ZrOx镀膜层200。本实施例的ITO镀膜层400溅射包括以下步骤：在ZrOx镀膜层200上溅射ITO靶材，以形成ITO镀膜层400。

进一步的，在ZrOx镀膜层200和ITO镀膜层400之间还设有二氧化硅镀膜层300，采用硅和氧在ZrOx镀膜层200上溅射二氧化硅靶材，以形成二氧化硅镀膜层300；本实施例的ITO镀膜层400溅射在二氧化硅镀膜层300上。

作为本实用新型实施例的一个优选实施方式，本实施例的ZrOx(旋转氧化锆靶)中的x为1.8-1.99。ZrOx作为ZrO2的优化结构，这个材料更适用于磁控溅射，一方面利用Zr金属的特性，增加靶材的导电性，可使用直流或中频的方式进行(可增加镀膜的沉积效率)，避免使用射频(镀膜的沉积效率较低)；另一方面利用其氧化特性，透明的特性，参与到产品的光学层。

作为本实用新型实施例的一个优选实施方式，本实施例的二氧化硅靶材溅射在保护气体中进行；且离子源轰击处理在保护气体中进行，保护气体优选为Ar(氩)，由于Ar自身的稳定化学性能，能够保证溅射和离子源轰击处理的效果。

作为本实用新型实施例的一个优选实施方式，ITO包括氧化铟和氧化锡，且氧化铟与氧化锡的重量百分比(wt％)区间为0.10-0.97。

更优选的，本实施例的氧化铟与氧化锡的重量百分比为0.9，靶材溅射效果和材料的附着力最佳。

作为本实施例的一个优选实施方式，在第一Cu-Ni合金镀膜层600中，Cu的重量含量百分数为70％-95％；并且，在第二Cu-Ni合金镀膜层800中，Cu的重量含量百分数为70％-95％。

作为本实用新型实施例的一个优选实施方式，ZrOx镀膜层200200厚度为5-18nm；二氧化硅层300厚度为30-50nm；ITO镀膜层400400厚度为15-25nm，通过此组合，能得到可见光透过率较高的产品。

基于上述结构，本实施例还提供了一种触摸屏(图中未示出)，其由如上述技术方案的屏幕镀膜结构加工而成，由于本实施例的触摸屏的改进之处仅在于屏幕镀膜结构，因此本实施例不对触摸屏的具体结构、工作原理等进行描述和图示。

综上所述，根据本实施例提供的屏幕镀膜结构和触摸屏，具有以下效果：

1、利用第一Cu-Ni合金层对基材100和Cu镀膜层700进行二次衔接，通过Ni与其他材料的亲和特性，提升附着力。

2、通过第一Cu-Ni合金层对Cu镀膜层700进行外层包覆，利用Cu-Ni合金自身的抗氧化能力，防止产品氧化，提升产品的寿命。

3、利用Cu的多层镀膜及厚度匹配，能够减缓膜层间的应力，提升Cu镀膜层700内部结合力，进一步确保了镀膜的稳定性。

4、实现产品表面电阻0.1～0.4欧姆/方块(Ohms/Sqr.)，附着力为100/100。

5、采用在线表面活性增强处理方式，创建镀层衔接的活性键。

6、采用TiOx作为与ITO的衔接层，能够增强与ITO镀膜层400的附着力。

7、通过调节Cu-Ni的比例，便于适应后制程的加工要求。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种屏幕镀膜结构，包括基材，其特征在于，在所述基材上依次设置有TiOx镀膜层、第一Cu-Ni合金镀膜层、Cu镀膜层和第二Cu-Ni合金镀膜层；

其中，所述TiOx镀膜层通过靶材溅射设置在所述基材上，所述第一Cu-Ni合金镀膜层通过靶材溅射设置在所述TiOx镀膜层上，所述Cu镀膜层通过靶材溅射设置在所述第一Cu-Ni合金镀膜层上，所述第二Cu-Ni合金镀膜层通过靶材溅射设置在所述Cu镀膜层上。

2.根据权利要求1所述的屏幕镀膜结构，其特征在于，所述Cu镀膜层镀膜包括第一层级、第二层级和第三层级；

其中，所述第一层级通过靶材溅射设置在所述Cu-Ni合金镀膜层上；所述第二层级通过靶材溅射设置在所述第一层级上；所述第三层级通过靶材溅射设置在所述第二层级上；

所述第二Cu-Ni合金镀膜层通过靶材溅射设置在所述第三层级上。

3.根据权利要求2所述的屏幕镀膜结构，其特征在于，所述第一层级厚度为30-50nm；所述第二层级厚度为50-200nm；所述第三层级厚度为50-300nm。

4.根据权利要求1所述的屏幕镀膜结构，其特征在于，在所述基材和所述TiOx镀膜层之间还设置有ZrOx镀膜层和ITO镀膜层；

所述ZrOx镀膜层通过靶材溅射设置在所述基材上；

所述ITO镀膜层通过靶材溅射设置在所述ZrOx镀膜层上；

所述TiOx镀膜层通过靶材溅射设置在所述ITO镀膜层上。

5.根据权利要求4所述的屏幕镀膜结构，其特征在于，在所述ZrOx镀膜层和所述ITO镀膜层之间还设置有二氧化硅镀膜层；

所述二氧化硅镀膜层通过靶材溅射设置在所述ZrOx镀膜层上；

所述ITO镀膜层通过靶材溅射设置在所述二氧化硅镀膜层上。

6.一种触摸屏，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的屏幕镀膜结构。

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