电容触摸屏的镀膜工艺研究

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触摸屏诞生于1970年,是一项由EloTouchSystems公司首先推广到市场的技术,是一种与电脑或其他电子产品交互的最简单,最直接的方法。在触摸屏出现的多年里,由于技术方面的限制,其应用范围有很大的局限性,直到2007年美国苹果公司iphone手机的出现才改变了一切,由原来的电阻式单点触控升级到电容式的多点触控,选材上采用刚性盖板玻璃,触摸上无压力直接轻触而非点压力触摸,光透过率性能上超过了90%,大大提高了屏幕的耐久性和灵敏性,时尚优雅的精美外观等提供给用户多样化的全新使用体验。这个时期的触摸屏采用刻有图案的多层氧化铟锡(简称ITO)膜和保护膜层的投射式电容触控技术,在玻璃板上通过金属引线划分出多个相对独立的触控单元,每个触控单元通过独立的引线连接到外部电路,所有触控单元在玻璃板上呈矩阵排列。这样,当用户的手指触摸到屏幕上的某个部位时,会从相应的检测线输出信号,手指移动到另一个部位时,又会从另外的检测线输出信号。  在电容触摸屏的制作工艺中,包括两大块:镀膜和图案刻蚀,即在玻璃基板上镀制多层膜:ITO、MoAlMo、SiO2膜层,镀膜的方法有很多,目前多采用一种非常成熟的技术-磁控溅射沉积,与低温、多靶、隔位相结合,大大的提高了触摸屏膜的性能,然后将镀完膜的半成品玻璃经过线路图形蚀刻加工后即可。  在实际生产中,图案刻蚀工艺的设置参数简单,影响因素少,对于出现的问题总是能很容易分析解决。镀膜是电容触摸屏制作流程中比较复杂的过程,它考虑的因素很多,也是决定触摸屏质量的关键所在,直接决定着后续的工艺进行和触摸屏的最终使用性能,因此本文研究的是电容触摸屏的镀膜工艺,从镀膜工艺现阶段存在的问题入手,通过实验分析解决问题,有效的改善了触摸屏的质量和功能,保证生产的顺利进行,提高了产品的良率和产量,为公司创造更大的价值。具体内容为:  (1)研究SiO2膜层的耐摩擦性。耐摩擦性是SiO2镀膜工艺中的一项重要性能指标,如果耐摩擦性差,在实际应用中稍稍碰一下或者擦一下就会出现脱膜现象,信号干扰能力差,可靠性不强,缩短了触摸屏的使用寿命。本文通过分析SiO2膜层耐摩擦性的影响因素,采用升温和改变充入的氮气量进行实验,找到改善SiO2膜层的耐摩擦性最佳工艺参数:充入每分钟5毫升的N2,温度240℃时透过率最高,且耐摩擦性能良好。  (2)研究ITO膜层的打弧和消影现象。ITO打弧是镀膜工艺中一个比较顽固的问题,经过长期的实验,目前有一个比较完善的改善体系,本文实验将原来的工作电压550V降至500V,其它工艺参数设置不变,实验结果表明,降低工作电压也可以降低打弧率。ITO消影现象是近一年来的突破点,从触摸屏的技术到现在的外形改观,使触摸屏逐渐趋向于完美化,现阶段通过在玻璃上先镀制一层五氧化二铌(简称AR)薄膜来提高基板膜层的透过率,从而达到消影的目的。即分别改变SiO2和AR的膜厚寻找最佳膜厚参数,经过实验得出:当Nb2O5=80A,SiO2=500A时,透过率最高为89.86%。  (3)研究金属发蓝现象。公司以前出现过金属发蓝现象,当时通过实验调试消除了发蓝,但是并没有从根本上解决问题,最近再次出现金属发蓝现象,因此,在前期实验的经验下,再次寻找问题根源,找到不确定因素,进而调试解决了发蓝问题。
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