專利名稱：防污觸摸屏及其制備方法和手持移動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種防污觸摸屏及其制備方法和含有該防污觸摸屏的手持移動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著觸摸屏技術(shù)的發(fā)展，各種使用觸摸屏的便攜式設(shè)備(手機(jī)、平板電腦等)逐漸成為人們生活中的必需品。人們在享受手指觸摸這種方便快捷的操作方式時(shí)，不得不面對觸摸屏容易被手指上的油潰、環(huán)境中灰塵等污染，從而引起觸摸屏顯示不清晰、觸摸屏表面臟污難清潔等問題，而防觸摸屏臟污的問題一直沒有得到很好解決。研究人員在這一問題上做了大量的工作，如，通過改變觸摸屏的材質(zhì)、在觸摸屏表面貼附一層保護(hù)膜。在觸摸屏表面貼附一層保護(hù)膜的方法相對比較有效，但是也存在很多問題，如，保護(hù)膜在使用一段時(shí)間后由于臟污仍會(huì)引起觸摸屏顯示不清晰的問題，因此，需要定期更換保護(hù)膜，而定期更換不僅麻煩，成本相對也較高；而且保護(hù)膜的厚度一般都在
0.05mm以上，這樣就造成整個(gè)觸摸屏厚度增加比較大，從而導(dǎo)致觸摸屏響應(yīng)速度變慢。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種具有防污特性的防污觸摸屏及其制備方法。一種防污觸摸屏，包括觸摸屏基板、設(shè)于所述觸摸屏基板上的SiO2層及設(shè)于所述SiO2層上的CaF2層。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述SiO2層的厚度為l(T20nm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述CaF2層的厚度為15 25nm。由于SiO2層具有良好的絕緣性能、穩(wěn)定性好、硬度高、抗磨耐腐蝕、與觸摸屏基板結(jié)合力強(qiáng)以及良好的透光性等優(yōu)點(diǎn)，使得SiO2層能作為保護(hù)層對觸摸屏基板起保護(hù)作用同時(shí)還不影響觸摸屏基板的透光性。而CaF2層能較好的填充在SiO2層表面的毛細(xì)孔中，使得SiO2層表面的毛細(xì)孔填充得更加綿密平實(shí)，使得指紋、臟污不易附著于防污觸摸屏的表面。而且CaF2層具有良好的透光、防水防油及與SiO2層具有強(qiáng)的結(jié)合力等特性。因此，上述防污觸摸屏自身具有優(yōu)良的防污特性，而且還不影響觸摸屏的響應(yīng)速度。此外，性能檢測結(jié)果顯示上述防污觸摸屏具有透光率高、表面能低、硬度高、耐磨、防水防油和耐高溫等特性，以及在常溫下具有穩(wěn)定的物理化學(xué)和生物性能。一種防污觸摸屏的制備方法，包括如下步驟使用Si靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在觸摸屏基板上鍍制SiO2層；使用CaF2靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在所述SiO2層上鍍制CaF2層。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述使用Si靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜的過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氣氛圍，總氣壓為0. 4Pa ；Si靶材與觸摸屏基板之間相距75mm，觸摸屏基板的走速為37. 5mm/s，鍍膜時(shí)間為100s，鍍制的SiO2層的厚度控制在l(T20nm之間。在其中一個(gè)實(shí)施例中，使用CaF2靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜的過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氬氣氛圍，總氣壓為O. 4Pa ；CaF2靶材與觸摸屏基板之間相距75mm，觸摸屏基板的走速為37. 5mm/s，鍍膜時(shí)間為100s，鍍制的CaF2層的厚度控制在18 22nm之間。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述制備方法還包括在鍍制SiO2層前對所述觸摸屏基板進(jìn)行預(yù)熱的步驟，預(yù)熱的溫度為7(T90°C。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述制備方法還包括在鍍制SiO2層前對所述觸摸屏基板進(jìn)行清洗以除去所述觸摸屏基板表面臟污的步驟。上述防污觸摸屏的制備方法，首先采用真空磁控濺射鍍膜的方法在觸摸屏基板鍍制SiO2層，然后在SiO2層上鍍制透明防污的CaF2層。真空磁控濺射鍍膜具有易于控制膜的厚度、成膜速率快，便于大面積鍍膜等優(yōu)點(diǎn)，從而使得上述防污觸摸屏的制備方法具有反應(yīng)易于控制、適于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。而且制備得到的防污觸摸屏自身具有防污的特性，同時(shí)還具有透光率高、表面能低、硬度高、耐磨、防水防油和耐高溫等特性，以及在常溫下具有穩(wěn)定的物理化學(xué)和生物性能。此外，還有必要提供一種使用上述防污觸摸屏的手持移動(dòng)設(shè)備，該手持移動(dòng)設(shè)備由于使用了防污觸摸屏，從而具有優(yōu)良的防污特性及響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為一實(shí)施方式的防污觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一實(shí)施方式的防污觸摸屏的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對防污觸摸屏及其制備方法進(jìn)行進(jìn)一步的說明。如圖1所示，一實(shí)施方式的防污觸摸屏100，包括觸摸屏基板110、SiO2層120及CaF2層130。其中，SiO2層120位于觸摸屏基板110上。CaF2層130位于SiO2層120上。透明的SiO2層120在觸摸屏基板110上作為功能層并形成保護(hù)，防止后續(xù)鍍膜工序?qū)τ|摸屏基板110的損傷，同時(shí)增強(qiáng)防污觸摸屏100的防污、防劃傷、防腐蝕能力。3102層120的厚度可以根據(jù)具體需求設(shè)定，如對于透光率(即鍍膜后的光透過率與鍍膜前的光透過率的比值)要求不小于95%的防污觸摸屏，可以設(shè)定SiO2層的厚度在l(T20nm之間，對于透光率要求不高但對防污要求較高的領(lǐng)域，還可以增加設(shè)定的SiO2層120的厚度。透光率的設(shè)計(jì)滿足光的干涉和衍射原理。透明的CaF2層130的設(shè)計(jì)同SiO2層120的設(shè)計(jì)類似，對于透光率要求不小于95%的防污觸摸屏，設(shè)定的SiO2層的厚度在l(T20nm之間時(shí)，可以設(shè)定0&&層130的厚度在15 25nm之間。對于防污要求較高，且對透光率要求不高的領(lǐng)域，還可以增加設(shè)定的CaF2層130的厚度。由于SiO2層120具有良好的絕緣性能、穩(wěn)定性好、硬度高、抗磨耐腐蝕、與觸摸屏基板110結(jié)合力強(qiáng)以及良好的透光性等優(yōu)點(diǎn)，使得SiO2層120能作為保護(hù)層對觸摸屏基板110起保護(hù)作用同時(shí)還不影響觸摸屏基板110的透光性。而CaF2層130能較好的填充在SiO2層120表面的毛細(xì)孔中，使得SiO2層120表面的毛細(xì)孔填充得更加綿密平實(shí)，使得指紋、臟污不易附著于防污觸摸屏100的表面。而且CaF2層130具有良好的透光、防水防油及與SiO2層120具有強(qiáng)的結(jié)合力等特性。因此，上述防污觸摸屏100自身具有優(yōu)良的防污特性，而且還不影響觸摸屏的響應(yīng)速度。此外，性能檢測結(jié)果顯示上述防污觸摸屏100具有透光率高、表面能低、硬度高、耐磨、防水防油和耐高溫等特性，以及在常溫下具有穩(wěn)定的物理化學(xué)和生物性能。此外，本實(shí)施方式還提供一種防污觸摸屏的制備方法，如圖2所述，包括如下步驟步驟S210，對觸摸屏基板進(jìn)行清洗以除去觸摸屏基板表面的臟污。具體可以將觸摸屏基板置于清洗機(jī)中，依次使用純水、堿液清洗，最后噴淋清洗以出去觸摸屏基板表面的灰塵等臟污。清洗后潔凈的觸摸屏基板依次經(jīng)冷風(fēng)、熱風(fēng)干燥并經(jīng)離子風(fēng)機(jī)除靜電后進(jìn)行后續(xù)的鍍膜工藝?？梢岳斫?，在其他實(shí)施方式中，對于潔凈的觸摸屏基板可以直接鍍膜，不需要此步清洗步驟。步驟S220，使用Si靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在觸摸屏基板上鍍制SiO2層。具體是使用直流射頻濺射技術(shù)，在鍍膜之前，先將觸摸屏基板加熱在70-90°C預(yù)熱一段時(shí)間，再進(jìn)行真空鍍膜。真空鍍膜室內(nèi)的真空度越低越好，一般控制在LOXKT1Pa1. 5X 10_3Pa。在鍍制SiO2層過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氣氛圍，總氣壓為O. 4Pa。各鍍膜參數(shù)根據(jù)具體鍍制的SiO2層的厚度需要設(shè)定，如需要鍍置SiO2層的厚度在l(T20nm之間時(shí)，Si靶材與觸摸屏基板之間相距75mm，觸摸屏基板的走速為37. 5mm/s，采用2000-2400W的濺射功率鍍膜時(shí)間為IOOs即可。此外，還可以采用多個(gè)靶材同時(shí)進(jìn)行濺射鍍膜，如可以采用兩個(gè)Si靶材同時(shí)進(jìn)行鍍制SiO2層等。步驟S230，使用CaF2靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在SiO2層上鍍制CaF2層。CaF2層的鍍制過程可以接著在前續(xù)的SiO2層鍍制鍍膜室內(nèi)，也可以在獨(dú)立的鍍膜室內(nèi)進(jìn)行；真空鍍膜室中氣體氛圍為氬氣氛圍，總氣壓為O. 4Pa。鍍膜條件類似步驟S220，使用的靶材為CaF2靶材等。鍍置CaF2層過程中可以使用多個(gè)CaF2靶材進(jìn)行間隔式鍍膜。上述防污觸摸屏的制備方法，首先采用真空磁控濺射鍍膜的方法在觸摸屏基板鍍制SiO2層，然后在SiO2層上鍍制透明防污的CaF2層。真空磁控濺射鍍膜具有易于控制膜的厚度、成膜速率快，便于大面積鍍膜等優(yōu)點(diǎn)，從而使得上述防污觸摸屏的制備方法具有反應(yīng)易于控制、適于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。而且制備得到的防污觸摸屏自身具有防污的特性，同時(shí)還具有透光率高、表面能低、硬度高、耐磨、防水防油和耐高溫等特性，以及在常溫下具有穩(wěn)定的物理化學(xué)和生物性能。此外，本實(shí)施方式還提供了一種使用上述防污觸摸屏的手持移動(dòng)設(shè)備，該手持移動(dòng)設(shè)備由于使用了防污觸摸屏，從而具有優(yōu)良的防污特性及響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。以下為具體實(shí)施例部分材料觸摸屏基板，Si靶材，CaF2靶材，氧氣，氬氣(純度為99. 999%)。要求防污觸摸屏透過率不小于95%，且防水防油效果好。過程1.清洗在進(jìn)行鍍膜之前，使用清洗機(jī)對已減薄的觸摸屏基板進(jìn)行純水、堿液、噴淋、高壓噴淋多道清洗，以將觸摸屏基板表面的灰塵等臟污清洗干凈，之后經(jīng)冷風(fēng)、熱風(fēng)干燥并經(jīng)離子風(fēng)機(jī)除靜電后，檢驗(yàn)表面質(zhì)量，等待鍍膜。2.鍍膜工藝條件將觸摸屏基板置于真空鍍膜室內(nèi)，鍍膜室真空度控制在1.Cmo-1Pa 2. 50*10_3Pa之間，，觸摸屏基板運(yùn)行速度為37. 5mm/s,功率2400W，靶材與基板相距75謹(jǐn)。首先將觸摸屏基板加熱至90°C，而后使用兩個(gè)硅靶材在觸摸屏基板上鍍置SiO2層，氣體氛圍為氧氣，總氣壓0. 4Pa，鍍膜時(shí)間為100s。再對鍍有SiO2層的觸摸屏基板使用三個(gè)CaF2靶材進(jìn)行連續(xù)鍍膜，在SiO2層上鍍制CaF2層，氣體氛圍為氬氣，總氣壓0. 4Pa，鍍制時(shí)間為100s，得到包含有三層結(jié)構(gòu)的防污觸摸屏。檢測對多個(gè)防污觸摸屏進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，透光率為97.0%、功能層SiO2層厚度14nm、CaF2層厚21nm，防污觸摸屏的表面能低至16mJ/m2，硬度為3H，通過鋼絲絨摩擦測試 3000次，水滴角依然保持在110° 120°之間，油滴角保持在65° 70°之間，防水防油效果好，耐溫大于150°，大氣常壓狀態(tài)下物理化學(xué)性能穩(wěn)定。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種防污觸摸屏，其特征在于，包括觸摸屏基板、設(shè)于所述觸摸屏基板上的SiO2層及設(shè)于所述SiO2層上的CaF2層。
2.如權(quán)利要求1所述的防污觸摸屏，其特征在于，所述SiO2層的厚度為l(T20nm。
3.如權(quán)利要求1所述的防污觸摸屏，其特征在于，所述CaF2層的厚度為15 25nm。
4.一種防污觸摸屏的制備方法，其特征在于，包括如下步驟使用Si靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在觸摸屏基板上鍍制SiO2層；使用CaF2靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在所述SiO2層上鍍制CaF2層。
5.如權(quán)利要求4所述的防污觸摸屏的制備方法，其特征在于，所述使用Si靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜的過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氣氛圍，總氣壓為O. 4Pa ；Si靶材與觸摸屏基板之間相距75mm，觸摸屏基板的走速為37. 5mm/s，鍍膜時(shí)間為100s，鍍制的SiO2 層的厚度控制在l(T20nm之間。
6.如權(quán)利要求4所述的防污觸摸屏的制備方法，其特征在于，使用CaF2靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜的過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氬氣氛圍，總氣壓為O. 4Pa ；CaF2靶材與觸摸屏基板之間相距75mm，觸摸屏基板的走速為37. 5mm/s，鍍膜時(shí)間為100s，鍍制的CaF2 層的厚度控制在18 22nm之間。
7.如權(quán)利要求5或6所述的防污觸摸屏的制備方法，其特征在于，還包括在鍍制SiO2 層前對所述觸摸屏基板進(jìn)行預(yù)熱的步驟，預(yù)熱的溫度為7(T90°C。
8.如權(quán)利要求4所述的防污觸摸屏的制備方法，其特征在于，還包括在鍍制SiO2層前對所述觸摸屏基板進(jìn)行清洗以除去所述觸摸屏基板表面臟污的步驟。
9.一種手持移動(dòng)設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的防污觸摸屏。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防污觸摸屏，該防污觸摸屏包括觸摸屏基板、置于觸摸屏基板上的SiO2層及置于SiO2層上的CaF2層。上述防污觸摸屏自身具有優(yōu)良的防污特性，同時(shí)還具有透光率高、表面能低、硬度高、耐磨、防水防油和耐高溫等特性，以及在常溫下具有穩(wěn)定的物理化學(xué)和生物性能。本發(fā)明還提供了一種防污觸摸屏的制備方法及含有該防污觸摸屏的手持移動(dòng)設(shè)備，該制備方法采用真空磁控濺射鍍膜法進(jìn)行鍍膜，具有反應(yīng)易于控制、適于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C14/06GK103019443SQ20121051283
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者張迅, 張伯倫, 孫一綺, 易偉華 申請人:江西沃格光電科技有限公司