CN103309540B - 一种类金刚石镀膜电容触摸屏及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电容触摸屏，尤其涉及一种类金刚石镀膜电容触摸屏及其制备方法，属于触摸屏技术领域。其包括基板，基板上镀有导电层，导电层四个侧边角连接电极，还包括类金刚石膜层，导电层外侧表面上镀有类金刚石膜层。其制备方法包括以下步骤：制作基板、电镀导电层和电镀类金刚石膜层。本发明制备出能够提高电容触摸屏的操作灵敏度和使用寿命，并减少产品厚度、降低成本的电容触摸屏。
Description
技术领域
本发明涉及一种电容触摸屏，尤其涉及一种类金刚石镀膜电容触摸屏及其制备方法，属于触摸屏技术领域。
背景技术
随着科学技术的发展，触摸屏已经逐渐取代机械式按钮面板成为手机、笔记本等电子设备新的操作界面。触摸屏根据其工作原理通常可分为：电阻式触摸屏、电容式触摸屏和红外线触摸屏，而电容式触摸屏由于其透光率、清晰度和可靠性好，而被广泛应用于越来越多的产品中。
电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层或两层透明的薄膜导体层ITO（铟锡氧化物），再在导体层外加上一薄层矽土保护玻璃。电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。
电容式触摸屏最主要的缺点是漂移：当环境温度、湿度改变时，环境电场发生改变时，屏幕上沾有油污、汗渍、水汽时，都会引起电容屏的漂移，造成不准确。再者，电容式触摸屏外层矽土玻璃在使用过程中虽然防刮擦性很好，但是还是容易被硬物划伤、磨损，甚至敲碎、压碎。针对此问题，目前大部分用户都会使用PET贴膜保护触摸屏，它可以起到一定的保护效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种类金刚石镀膜电容触摸屏及其制备方法，制备出能够提高电容触摸屏的操作灵敏度和使用寿命，并减少产品厚度、降低成本的电容触摸屏。
按照本发明提供的技术方案，一种类金刚石镀膜电容触摸屏包括基板，基板上镀有导电层，导电层四个侧边角连接电极，其特征是：还包括类金刚石膜层，导电层外侧表面上镀有类金刚石膜层。
进一步的，该基板采用玻璃材料制作。
进一步的，该导电层为一层或两层。
进一步的，该导电层为ITO层。
进一步的，该导电层的厚度为50~160nm。
进一步的，该类金刚石膜层的厚度为5~200nm。
而且，为实现上述目的，本发明提供一种类金刚石镀膜电容触摸屏的制备方法，包括以下步骤：
（1）制作基板：提供一玻璃基片，将玻璃基片用真空镀膜前超声波清洗设备经超声波碱洗、纯水漂洗、超声波纯水漂洗等工序清洗，然后在100~200℃下热空气干燥得到制作好的基板；
（2）电镀导电层：在一真空室中通入水蒸汽，将制作好的基板放入真空室中并通入氩氧混合气体，然后在基板上电镀导电层；电镀导电层时采用两个氧化铟锡陶瓷作为靶，氧化铟锡陶瓷中In2O3与SnO2的重量比为90:10；电镀导电层时真空室温度为100~200℃，真空度为4.0×10-1Pa~4.5×10-1Pa；氩氧混合气体中氧气体积比占2~5%，氩气流量为200sccm~220sccm，氧气流量为40~110sccm；在导电层四个侧边角连接电极；
（3）电镀类金刚石膜层：在真空室中通入甲烷，在完成电镀导电层的基板上的导电层外侧表面电镀金刚石膜层；电镀金刚石膜层时采用石墨作为靶材；电镀金刚石膜层时真空室温度为100~150℃，真空度为10Pa~30Pa；甲烷气体流量为20sccm~50sccm。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
（1）本发明采用类金刚石膜层镀制于导电层表面，取代常用的电容式触摸屏最外层薄层矽土来保护玻璃，金刚石的介电常数（ε=5.68）比玻璃的介电常数（ε=4.1）大，这样手指从接触点吸走的电流大，更能精确计算出触摸点的位置，从而提高电容式触摸屏的操作精确度和灵敏度；
（2）本发明采用类金刚石膜层镀制于导电层表面，取代常用的电容式触摸屏最外层薄层矽土保护玻璃，类金刚石膜层具有良好的导热性，能够避免因环境温度高而产生的漂移现象和温度高对触摸屏造成的损坏，提高触摸屏的操作精确度、灵敏度和使用寿命；
（3）本发明采用类金刚石膜层镀制于导电层表面，取代常用的电容式触摸屏最外层薄层矽土保护玻璃，类金刚石硬度高、耐磨损，从而提高电容式触摸屏的使用寿命，且免去贴膜；
（4）本发明采用类金刚石膜层镀制于导电层表面，取代常用的电容式触摸屏最外层薄层矽土保护玻璃，在提高触摸屏操作灵敏度和使用寿命的同时，节省了一层矽土玻璃，减少产品厚度，降低了成本。
（5）本发明在低温下镀ITO膜，能抑制ITO膜的晶粒长大或者柱状生长，使ITO膜表面形成非晶结构，使得薄膜表面平整度更好。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
附图标记说明：1-基板、2-导电层、3-电极、4-类金刚石膜层。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1所示，本发明提供的类金刚石镀膜电容触摸屏主要包括基板1，基板1上镀有一层或两层导电层2，导电层2四个侧边角连接狭长的电极3。
本发明还包括类金刚石膜层4，导电层2外侧表面上镀有类金刚石膜层4。
所述基板1采用玻璃材料制作。
所述导电层2为ITO层。
优选的，导电层2的厚度为50~160nm。
优选的，类金刚石膜层4的厚度为5~200nm。
本发明采用类金刚石膜层4镀制于导电层2表面，取代常用的电容式触摸屏最外层的薄层矽土来保护玻璃，提高了电容触摸屏的操作精确度、灵敏度和使用寿命，且免去贴膜，同时又减少了产品厚度，降低了成本。
本发明的基本工艺步骤为：
（1）制作基板：提供一玻璃基片1，将玻璃基片1用真空镀膜前超声波清洗设备经超声波碱洗、纯水漂洗、超声波纯水漂洗等工序清洗，然后在100~200℃下热空气干燥得到制作好的基板1；
（2）电镀导电层：在一真空室中通入水蒸汽，将制作好的基板1放入真空室中并通入氩氧混合气体，然后在基板上电镀导电层2；镀膜时采用两个氧化铟锡陶瓷作为靶，氧化铟锡陶瓷中In2O3与SnO2的重量比为90:10；镀膜时真空室温度为100~200℃，真空度为4.0×10-1Pa~4.5×10-1Pa；氩氧混合气体中氧气体积占2~5%，氩气流量为200sccm~220sccm；在导电层2四个侧边角连接电极3；
（3）电镀类金刚石膜层：在真空室中通入甲烷，在完成电镀导电层的基板1上的导电层外侧表面电镀类金刚石膜层4；镀膜时采用石墨作为靶材；镀膜时真空室温度为100~150℃，真空度为10Pa~30Pa；甲烷气体流量为20sccm~50sccm。
实施例1：
（1）制作基板：提供一玻璃基片，将玻璃基片用真空镀膜前超声波清洗设备经超声波碱洗、纯水漂洗、超声波纯水漂洗等工序清洗，然后在100℃下热空气干燥得到制作好的基板1；
（2）电镀导电层：在一真空室中通入水蒸汽，将制作好的基板1放入真空室中并通入氩氧混合气体，然后在基板上电镀导电层2；镀膜时采用两个氧化铟锡陶瓷作为靶，氧化铟锡陶瓷中In2O3与SnO2的重量比为90:10；镀膜时真空室温度为100℃，真空度为4.0×10-1Pa；氩氧混合气体中氧气体积比占2%，氩气流量为200sccm，氧气流量为40sccm；在导电层2四个侧边角连接电极3；
（3）电镀类金刚石膜层：在真空室中通入甲烷，在完成电镀导电层的基板1上的导电层外侧表面电镀类金刚石膜层4；镀膜时采用石墨作为靶材；镀膜时真空室温度为100℃，真空度为10Pa；甲烷气体流量为20sccm。
上述类金刚石镀膜电容触摸屏耐磨性明显提高，操作灵敏度和精准度高。
实施例2：
（1）制作基板：提供一玻璃基片，将玻璃基片用真空镀膜前超声波清洗设备经超声波碱洗、纯水漂洗、超声波纯水漂洗等工序清洗，然后在150℃下热空气干燥得到制作好的基板1；
（2）电镀导电层：在一真空室中通入水蒸汽，将制作好的基板1放入真空室中并通入氩氧混合气体，然后在基板1上电镀导电层2；镀膜时采用两个氧化铟锡陶瓷作为靶，氧化铟锡陶瓷中In2O3与SnO2的重量比为90:10；镀膜时真空室温度为150℃，真空度为4.3×10-1Pa；氩氧混合气体中氧气体积比占3%，氩气流量为210sccm，氧气流量为80sccm；在导电层2四个侧边角连接电极3；
（3）电镀类金刚石膜层：在真空室中通入甲烷，在完成电镀导电层的基板1上的导电层外侧表面电镀类金刚石膜层4；镀膜时采用石墨作为靶材；镀膜时真空室温度为130℃，真空度为20Pa；甲烷气体流量为35sccm。
上述类金刚石镀膜电容触摸屏耐磨性明显提高，操作灵敏度和精准度高。
实施例3：
（1）制作基板：提供一玻璃基片，将玻璃基片用真空镀膜前超声波清洗设备经超声波碱洗、纯水漂洗、超声波纯水漂洗等工序清洗，然后在200℃下热空气干燥得到制作好的基板1；
（2）电镀导电层：在一真空室中通入水蒸汽，将制作好的基板1放入真空室中并通入氩氧混合气体，然后在基板上电镀导电层2；镀膜时采用两个氧化铟锡陶瓷作为靶，氧化铟锡陶瓷中In2O3与SnO2的重量比为90:10；镀膜时真空室温度为200℃，真空度为4.5×10-1Pa；氩氧混合气体中氧气体积比占5%，氩气流量为220sccm，氧气流量为110sccm；在导电层2四个侧边角连接电极3；
（3）电镀类金刚石膜层：在真空室中通入甲烷，在完成电镀导电层的基板1上的导电层外侧表面电镀类金刚石膜层4；镀膜时采用石墨作为靶材；镀膜时真空室温度为150℃，真空度为30Pa；甲烷气体流量为50sccm。
上述类金刚石镀膜电容触摸屏耐磨性明显提高，操作灵敏度和精准度高。
Claims (4)
1.一种类金刚石镀膜电容触摸屏的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
（1）制作基板：将玻璃基片用真空镀膜前超声波清洗设备经超声波碱洗、纯水漂洗、超声波纯水漂洗等工序清洗，然后在100~200℃下热空气干燥得到制作好的基板（1）；
（2）电镀导电层：在一真空室中通入水蒸汽，将制作好的基板（1）放入真空室中并通入氩氧混合气体，然后在基板上电镀导电层（2）；电镀导电层（2）采用两个氧化铟锡陶瓷作为靶，氧化铟锡陶瓷中In2O3与SnO2的重量比为90:10；电镀导电层（2）时真空室温度为100~200℃，真空度为4.0×10-1Pa~4.5×10-1Pa；氩氧混合气体中氧气的体积比占2~5%，氩气流量为200sccm~220sccm，氧气流量为40~110sccm；在导电层（2）四个侧边角连接电极（3）；
（3）电镀类金刚石膜层：在真空室中通入甲烷，在完成电镀导电层的基板（1）上的导电层外侧表面电镀类金刚石膜层（4）；电镀类金刚石膜层（4）镀膜时采用石墨作为靶材；镀膜时真空室温度为100~150℃，真空度为10Pa~30Pa；甲烷气体流量为20sccm~50sccm；
所述导电层（2）的厚度为50~160nm；所述类金刚石膜层（4）的厚度为5~200nm。
2.如权利要求1所述的一种类金刚石镀膜电容触摸屏的制备方法，其特征是：所述基板（1）采用玻璃材料制作。
3.如权利要求1所述的一种类金刚石镀膜电容触摸屏的制备方法，其特征是：所述导电层（2）为一层或两层。
4.如权利要求1所述的一种类金刚石镀膜电容触摸屏的制备方法，其特征是：所述导电层（2）为ITO层。
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