一种金属网格触摸屏及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供的金属网格触摸屏及其制备工艺，采用含有氧化铜和氮化铜以及其他氧化物的黑化Cu合金网格层，既能够满足导电性能要求，又能够实现低反射率，并且由于其他氧化物的存在，提高了膜层的可靠性和膜层与基板的粘附力；通过向铜中添加合金化元素，能够保证Cu合金网格具有、力学性能、耐蚀性和导电性的统一；采用黑化层和导电层一体的工艺设计，能够有效避免由于侧蚀而导致的黑化层不能完全遮盖金属网格而导致的高反射率问题和显示效果不佳的问题，并且制程工艺简单，成本较低，金属网格与基板的附着力好，蚀刻过程也比较简单，能够有效提高产品的生产效率和良率。

A metal grid touch screen and its preparation process

The metal grid touch screen provided by the invention and its preparation process adopt a black copper alloy grid layer containing copper oxide, copper nitride and other oxides, which not only meets the requirements of conductivity, but also achieves low reflectivity. Because of the existence of other oxides, the reliability of the film layer and the adhesion between the film layer and the substrate are improved. Adhesive force; By adding alloying elements to copper, the uniformity of mechanical properties, corrosion resistance and conductivity of copper alloy mesh can be guaranteed; the process design of blackening layer and conductive layer can effectively avoid the problem of high reflectivity caused by side corrosion, which can not completely cover the metal mesh. The process is simple, the cost is low, the adhesion between metal mesh and substrate is good, and the etching process is relatively simple, which can effectively improve the production efficiency and yield of products.

【技术实现步骤摘要】
一种金属网格触摸屏及其制备工艺
本专利技术涉及触摸屏的
，尤其是涉及一种制程简单、低成本、低反射率、附着力强、可靠性能好的金属网格触摸屏。
技术介绍
随着触摸屏应用范围逐步拓宽、应用环境越发多样化，移动终端、可穿戴设备、智能家电等产品均对触摸面板的有着强劲需求，同时随着触控面板大尺寸化、低价化、形状的多样化，传统ITO薄膜由于存在不可弯曲、电阻大、高阻抗下灵敏度以及响应速度慢、透光率低等不易克服的问题，众面板厂商纷纷开始研究ITO的替代品，这其中发展比较好的是金属网格技术。金属网格技术利用银、铜等金属材料或者氧化物等易于得到且价格相对低廉的原料，在PET等塑胶薄膜上压制所形成的导电金属网格图案；其理论的最低电阻值可达到0.1欧姆/平方英寸，而且就有良好的电磁干扰屏蔽效果。但是金属网格材料不仅本身不透明，其还会反射光线，导致金属网格容易被肉眼发现，从而影响触摸屏的显示效果，传统的工艺中，往往通过采用黑化靶材的方式来减少金属网格的反射现象的发生，然而，黑化工艺导致产品的制备过程十分复杂，并且对于玻璃结构金属网格的黑化，一般是铜镍钛合金或者铜镍合金，通过磁控溅射的方式进行，可靠性不够好；对于菲林结构金属网格的黑化，一般采用蒸镀卤化银的方式进行，导致产品的成本很高，并且金属网格层的蚀刻不可避免的会造成一定的侧蚀，侧蚀后网格线条边缘会有一定的坡度，导致黑化层线宽小于金属导电层线宽，现有技术的黑化层无法完全覆盖金属线条，不能从根本上解决金属网格高反射率的问题。因此，在金属网格触摸屏竞争压力巨大的市场条件下，现有艺生产的金属网格触摸屏很难做到物美价廉。基于上述技术问题，开发一款制程简单、低反射率、低成本、可靠性高、附着力强的金属网格触摸屏无论是对于生产企业还是对于用户来说都是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制程简单、低反射率、低成本、可靠性高、附着力强的金属网格触摸屏，从而解决现有技术金属网格触摸屏的制备工艺复杂、成本高、附着力低、可靠性差的技术问题，同时，该金属网格触摸屏无莫瑞干涉现象，具有的反射率低、显示效果好的特点。本专利技术提供的一种金属网格触摸屏，所述金属网格触摸屏包括依次设置的：基板、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第二黑化Cu合金网格层、保护层，其中，所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种；所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。本专利技术还提供上述金属网格触摸屏的制备工艺，具体包括以下步骤：S100：在基板上镀覆第一黑化Cu合金层，其中，具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15vol.%氧气+25~40vol.%氩气组成的混合气体，镀覆靶材为Cu合金，所述Cu合金的组成为：铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%；S200：对镀覆的第一黑化Cu合金层进行蚀刻，得到第一黑化Cu合金网格层；S300：在第一黑化Cu合金网格层上制备绝缘层；S400：在绝缘层上镀覆第二黑化Cu合金层，其中，具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15vol.%氧气+25~40vol.%氩气组成的混合气体，镀覆靶材为Cu合金，所述Cu合金的组成为：铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%；S500：对镀覆好的第二黑化Cu合金层进行蚀刻，得到第二黑化Cu合金网格层；S600：在第二黑化Cu合金网格层上制备保护层。作为优选的技术方案，S100和S400的镀覆气氛中，混合气体可以含有51vol.%、52vol.%、53vol.%、54vol.%、55vol.%、56vol.%、57vol.%、58vol.%、59vol.%的氮气，以及5vol.%、6vol.%、7vol.%、8vol.%、9vol.%、10vol.%、11vol.%、12vol.%、13vol.%的氧气；通过混合气体气氛的控制，可以实现金属黑化效果和到点效果的平衡。作为优选的技术方案，步骤S100和S400的Cu合金中Cu的含量可以为85wt.%、86wt.%、87wt.%、88wt.%、89wt.%、90wt.%、91wt.%、92wt.%、93wt.%、94wt.%、95wt.%、96wt.%、97wt.%；Al含量可以为0wt.%、1wt.%、2wt.%、3wt.%、4wt.%、5wt.%；Zn含量可以为：0wt.%、1wt.%、2wt.%、3wt.%、4wt.%、5wt.%、6wt.%、7wt.%、8wt.%、9wt.%，Zn、Al均能够提升Cu的强度和耐腐蚀性能，通过加入Al和/或Zn，能够实现Cu合金强度、耐腐蚀性和导电性能之间的平衡。进一步的，步骤S100中第一黑化Cu合金层在550nm波长光反射率为25~45%，膜层方阻10Ω以内，优选为6~10Ω，更优选地6.5~9.8Ω。步骤S400中第二黑化Cu合金层在550nm波长光反射率为25~45%，膜层方阻10Ω以内，优选为6~10Ω，更优选地6.5~9.8Ω。具体的，基板优选为刚性玻璃基板，绝缘层和保护层均优选为OC，更优选地，所述OC层对应蚀刻出图案，作为绝缘层时对应覆盖在所述第一黑化Cu合金网格层，作为保护层时对应覆盖在所述第二黑化Cu合金网格层；优选方案之外，基板还可以为塑料基板，绝缘层和保护层均为光学膜。本专利技术提供的金属网格触摸屏及其制备工艺具备以下有益效果：（1）金属网格触摸屏采用黑化的Cu合金网格层，黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种；一方面能够满足金属网格的导电性能要求，另一方面，由于氧化铜为纯黑色物质，反射率低，在Cu合金中掺杂一定量的氧化铜能够显著降低金属网格层的反射率，铜具有良好的导电性，氮化铜晶体结构很特殊，中间的晶格容易填充其它金属原子导致电导率会有很大的改善，并且，氮化铜也呈现黑色，因此，通过Cu合金、氧化铜、氮化铜的配合能够实现低反射率和高导电性能的有机统一；而氧化铝或者氧化锌的存在，能够形成致密的氧化物薄膜能隔绝水汽，从而能提高膜层的可靠性和膜层与基板的粘附力；（2）选用Cu合金作为金属网格的基体金属，能够有效解决纯铜力学性能和耐腐蚀性能差的问题，通过向铜中添加合金化元素，能够保证Cu合金网格具有优异的力学性能和耐腐蚀能力；（3）采用黑化层和导电层一体的工艺设计，能够有效避免由于侧蚀而导致的黑化层不能完全遮盖金属网格而导致的高反射率问题和显示效果不佳的问题，并且制程工艺简单，成本较低，金属网格与基板的附着力好，蚀刻过程也比较简单，能够有效提高产品的生产效率和良率。进一步的，作为本专利技术金属网格触摸屏的一种优选结构，其包括依次设置的：基板、第三黑化Cu合金网格层、第一金属网格层、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第四黑化Cu合金网格层、第二金属网格层、第二黑化Cu合金网格层、保护层；其中：所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种；所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。该优选结构的金属网格触摸屏的制作工艺，包括以下步骤：S101：在基板上镀覆第三黑化Cu合金层；S201：在第三黑化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属网格触摸屏，其特征在于，所述金属网格触摸屏包括依次设置的：基板、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第二黑化Cu合金网格层、保护层，其中，所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种；所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。

【技术特征摘要】
1.一种金属网格触摸屏，其特征在于，所述金属网格触摸屏包括依次设置的：基板、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第二黑化Cu合金网格层、保护层，其中，所述第一黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种；所述第二黑化Cu合金网格层中含有氧化铜和氮化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的一种金属网格触摸屏，其特征在于，所述金属网格触摸屏优选还包括：第一金属网格层、第二金属网格层、第三黑化Cu合金网格层、第四黑化Cu合金网格层；所述金属网格触摸屏的结构为依次设置的：基板、第三黑化Cu合金网格层、第一金属网格层、第一黑化Cu合金网格层、绝缘层、第四黑化Cu合金网格层、第二金属网格层、第二黑化Cu合金网格层、保护层。3.根据权利要求2所述的一种金属网格触摸屏，其特征在于，所述第三黑化Cu合金网格层中含有氧化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种；所述第四黑化Cu合金网格层中含有氧化铜，并且含有氧化铝、氧化锌中的一种或两种。4.根据权利要求2-3中任一项权利要求所述的一种金属网格触摸屏，其特征在于，所述第一金属网格层的金属材质为铜、银、铝，第二金属网格层的材质为铜、银、铝。5.一种制备如权利要求1所述的金属网格触摸屏工艺，其特征在于：包括以下步骤：S100：在基板上镀覆第一黑化Cu合金层，其中，具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15vol.%氧气+25~40vol.%氩气组成的混合气体，镀覆靶材为Cu合金，所述Cu合金的组成为：铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%；S200：对镀覆的第一黑化Cu合金层进行蚀刻，得到第一黑化Cu合金网格层；S300：在第一黑化Cu合金网格层上制备绝缘层；S400：在绝缘层上镀覆第二黑化Cu合金层，其中，具体的镀覆气氛为50~60vol.%氮气+4~15vol.%氧气+25~40vol.%氩气组成的混合气体，镀覆靶材为Cu合金，所述Cu合金的组成为：铜84~98wt.%、铝0~6wt.%、锌0~10wt.%；S500：对镀覆好的第二黑化Cu合金层进行蚀刻，得到第二黑化Cu合金网格层；S600：在第二黑化Cu合金网格层上制备保护层。6.根据权利要求1所述的金属网格触摸屏工艺，其特征在于，步骤S100中第一黑化Cu合金层膜层方阻10Ω以内；步骤S400中第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘威，吴德生，崔子龙，俎阿敏，余立富，
申请(专利权)人：信利光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44