一種基於ATO薄膜的InCell一體式觸控屏及其製備方法與流程

2023-07-27 01:41:41 2

本發明屬於觸控屏技術領域，涉及一種in-cell一體式觸控屏，尤其涉及一種基於ATO薄膜的in-cell一體式觸控屏及其製備方法。

背景技術：

手機觸控InCell/OnCell架構在日系面板廠領軍，韓、中面板廠陸續加入力拱之下，佔整體智慧型手機採用比重快速攀升，蘋果(Apple)將InCell技術導入iPhone5系列後，帶動了市場對於InCell技術的關注度，In-cell觸控螢幕，包括電容觸摸模塊CTP及液晶模塊，所述的電容觸摸模塊CTP與液晶模塊往往一體成型，即形成in-cell一體式觸控屏。目前in-cell技術的主要缺點是：1)觸摸模塊的靈敏度低於目前主流的OGS；2)由於觸摸模塊的透過率影響，其顯示效果要差一些。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種基於ATO薄膜的in-cell一體式觸控屏，該觸控屏採用高透、高電阻、高硬度的ATO薄膜作為抗電磁幹擾層，可極大地提升觸控屏的性能。

本發明的基於ATO薄膜的in-cell一體式觸控屏，包括電容觸摸模塊及液晶模塊，所述的觸控屏還包括ATO薄膜層，所述的ATO薄膜層作為抗電磁幹擾層設置於電容觸摸模塊中觸摸感應電極的背面，所述的ATO薄膜層的透過率＞85％，其方塊電阻為3×107～8×1010Ω/□。

上述技術方案中，優選的，所述的ATO薄膜層的厚度為10-500nm。

所述的ATO薄膜層是以摻銻氧化錫陶瓷靶作為靶材採用PVD方法製備而成；所述的摻銻氧化錫陶瓷靶中銻含量為0.1-15wt％。

本發明中ATO薄膜與電容觸摸模塊的製作可以採用離線式獲得電容觸摸模塊後再在觸摸感應電極背面沉積ATO薄膜；或者採用真空連續鍍膜，在製備電容觸摸模塊時直接PVD沉積ATO薄膜。

本發明的有益效果在於：由於觸摸模塊採用的是投射電容式觸控螢幕，本發明的觸控屏採用高透、高電阻、高硬度的ATO薄膜作為抗電磁幹擾層，可極大地提升觸控屏的性能，ATO薄膜屏蔽了來自外部環境和LCD像素迭加後產生規律性的電磁幹擾，從而可提高觸摸模塊的靈敏度，即提高觸控屏的使用穩定性，本發明採用PVD(磁控濺射)工藝製備ATO薄膜，工藝重複穩定性好、生產效率高，易於大規模工業生產。

附圖說明

圖1是本發明的基於ATO薄膜的in-cell一體式觸控屏的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明。

參照圖1，本發明的基於ATO薄膜的in-cell一體式觸控屏，包括電容觸摸模塊及液晶模塊，還包括ATO薄膜層，所述的ATO薄膜層作為抗電磁幹擾層設置於in-cell一體式觸控屏電容觸摸模塊中觸摸感應電極的背面,在電容觸摸模塊上還設有保護玻璃層。ATO薄膜層的透過率＞85％，其方塊電阻為3×107～8×1010Ω/□。

實施例1

本實施例提供的一種基於ATO薄膜的in-cell一體式觸控屏的製備方法，包括如下步驟：

1)ATO靶材製備：ATO靶材注漿成型工藝：a)根據ATO配比，精確的稱量出所需材料的質量，銻含量為0.1-15wt％，本實施例中採用銻含量為1wt％；b)球磨：先將ATO粉料加適當水混合均勻，導入球磨罐中並充分攪拌均勻，時間為8小時；c)注漿成型：將球磨好的漿液澆注在石膏模具【中國專利201420674055.6】中進行成型(生產尺寸從長20mm×寬20mm×高30mm～長500mm×寬500mm×高30mm)均可生產，時間為32小時；d)陰乾：將成型好的生坯放特製治具進行陰乾，時間為24小時～150小時(依產品尺寸厚薄決定陰乾時間)；e)燒結：將陰乾好的產品放入燒結爐內進行燒結其溫度為1400℃，時間72小時；f)研磨：將燒結好產品放入平面大水磨床上，用樹脂砂輪磨出成品尺寸。

2)ATO薄膜磁控濺射(PVD)沉積：a)樣品表面預清洗：樣品在完成電容觸摸模塊CTP的第二sensor電極後，在進行PVD沉積ATO薄膜層之前，先經過等離子清洗腔進行表面處理；b)ATO薄膜PVD沉積：表面清潔後的樣品進入工藝腔，腔中氣氛為Ar/O2混合氣體，其中Ar比例80％，工作氣壓為0.5Pa，採用13.56MHz的RF電源功率為800W(功率密度為3W/cm2)，30min後沉積的ATO厚度為400nm。

3)ATO薄膜退火處理：將ATO薄膜沉積的樣品進行退火處理，退火溫度為120℃，且在氮氣保護氛圍中退火30min，得到用於觸控螢幕抗電磁幹擾層的ATO薄膜。

實施例2

本實施例提供的一種基於ATO薄膜的in-cell一體式觸控屏的製備方法，包括如下步驟：

1)ATO靶材製備：ATO靶材壓制工藝：a)根據ATO配比，精確的稱量出所需材料的質量，銻含量為0.1-15wt％，本實施例中採用銻含量為1wt％；b)球磨：先將ATO粉料加適當水混合均勻，導入球磨罐中並充分攪拌均勻，時間為8小時；c)造粒：將球磨好的漿液倒入攪拌槽進行造粒；d)過篩：造粒後篩選出30-60目的粉料顆粒；e)成型：將粉料裝入模具放入200MPA冷等靜壓機進行壓製成型；f)燒結：將陰乾好的產品放入燒結爐內進行燒結其溫度為1400℃，時間72小時；g)研磨：將燒結好產品放入平面大水磨床上，用樹脂砂輪磨出成品尺寸。

2)樣品清洗：將半成品(包含電容觸摸模塊CTP的半成品)放入清洗機內，先進行軟毛刷擦洗，然後進入超聲清洗段，超聲清洗的溫度為30℃，時間為15min，超聲清洗後進行純水漂洗，之後用氮氣吹乾，保證吹乾後的半成品表面潔淨無油汙。

3)ATO薄膜磁控濺射(PVD)沉積：表面清潔後的樣品進入磁控濺射(PVD)工藝腔，腔中氣氛為Ar/O2混合氣體，其中Ar比例90％，工作氣壓為0.5Pa，採用2MHz的RF電源功率為400W(功率密度為1.5W/cm2)，10min後沉積的ATO厚度為100nm。

上述結構中ATO薄膜層是以摻銻氧化錫陶瓷靶作為靶材採用PVD方法製備而成，後續可採用但不限於退火處理；所述的摻銻氧化錫陶瓷靶中銻含量為0.1-15wt％。使用該方法製備的用於觸控螢幕的ATO薄膜具有高透、高電阻、高硬度的特點，且工藝重複穩定性好、生產效率高，如表1所示，為採用上述過程中製備ATO薄膜的方法在素玻璃上磁控濺射(PVD)沉積ATO單膜的光透射率和高頻性能。

表1