專利名稱：一種在襯底上固定掩膜版的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在襯底上固定掩膜版的裝置，具體涉及一種在襯底上固定掩膜版的裝置。
背景技術(shù)：
觸摸屏是一種輸入設(shè)備，能夠方便實現(xiàn)人與計算機及其它便攜式移動設(shè)備的交互作用。近年來，基于透明導(dǎo)電薄膜的電容觸摸屏被廣泛應(yīng)用于移動互聯(lián)設(shè)備，如智能手機，便攜式平板電腦。觸摸屏按照功能區(qū)域劃分為視窗觸控區(qū)2和引線電極區(qū)1，引線電極區(qū)I通過控制器連接外部結(jié)構(gòu)(圖1為電容式觸摸屏的功能區(qū)域示意圖)。電容式觸摸屏從構(gòu)造上可分為雙片式電容觸摸屏和單片式電容觸摸屏。但無論雙片式電容觸摸屏還是單片式電容觸摸屏，其均需要在基板上鍍一層透明導(dǎo)電膜層。而在透明導(dǎo)電膜層的四邊均需鍍上狹長的電極，以便在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。在觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與導(dǎo)體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準(zhǔn)確算出觸摸點的位置。在電容式觸摸屏中，能夠作為透明導(dǎo)電膜層的材料可以是ITO (銦錫氧化物)或石墨烯。對于ITO材料制備得到的透明導(dǎo)電膜層，脆性高，易出現(xiàn)裂紋、脫落，壽命短，而且無法用做PET材質(zhì)的基板，且成本高。ITO透明導(dǎo)電膜層可通過濺射鍍膜的方式制備得到。然而，基于ITO透明導(dǎo)電薄膜的電容式觸摸屏的制備工藝包括玻璃硬化、ITO鍍膜、黑膜、黃光刻蝕、金屬鍍膜、濕法刻蝕以及異型切割等，成本較高，且產(chǎn)品的良率很低。對于石墨烯材料制備的透明導(dǎo)電膜層，其導(dǎo)電率高，透射性好，且石墨烯層完全無色，能夠較為真實的反應(yīng) 圖案本身的色彩。但石墨烯材料制備的透明導(dǎo)電膜層還存在如下的技術(shù)問題:(I)由于石墨烯性質(zhì)穩(wěn)定，普通的化學(xué)刻蝕方法無法形成石墨烯導(dǎo)電圖形；(2)在化學(xué)刻蝕中，金屬層的去除過程會破壞金屬層下石墨烯層的完整性，這是由于石墨烯層的厚度(小于2nm)遠遠小于金屬層(200nnTl000nm)的緣故；(3)在PVD過程中利用掩膜版直接形成引線電極區(qū)是一種比較簡便的方法，但考慮到掩膜版任何部分都不能遮擋引線電極區(qū)，因此如何固定掩膜版是技術(shù)難點。如果不能固定，那么掩膜版只能水平放置，從而限制了鍍膜樣品的位置，嚴(yán)重降低了生產(chǎn)效率。ITO透明導(dǎo)電膜層和金屬膜層的制備普遍采用濺射鍍膜的方式實現(xiàn)。濺射鍍膜是利用高能離子沖擊材料靶，從其表面濺射出粒子并沉積在工件表面上形成薄膜的方法。在電容式觸摸屏的制備過程中，覆有透明導(dǎo)電膜層的基板上需要僅在引線電極區(qū)涂覆導(dǎo)電的金屬膜層作為引線電極，以將視窗觸控區(qū)接收到的觸控點信號傳送給觸摸屏的信號接受器。因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)一種在襯底上固定掩膜版的裝置，通過所述的裝置能夠?qū)⒀谀ぐ婀潭ㄔ诟灿型该鲗?dǎo)電膜層的基板上，使視窗觸控區(qū)完全被掩膜版遮蓋，并且掩膜版的任何部位都不會遮擋引線電極區(qū)。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種在襯底上固定掩膜版的裝置。所述裝置能夠?qū)⒀谀ぐ婀潭ㄔ诟灿型该鲗?dǎo)電膜層的基板上，并且掩膜版僅完全遮擋視窗觸控區(qū)，完全不遮擋引線電極區(qū)。本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種在襯底上固定掩膜版的裝置，所述裝置包括:基座；底座，設(shè)于基座上，用于放置襯底；底座上設(shè)若干磁鐵，用于吸附具有磁性的掩膜版；掩膜版放置架，與基座活動連接，用于放置掩膜版。本實用新型提供的裝置通過磁性將掩膜版固定在不需要濺射鍍膜的部位，實現(xiàn)“所述掩膜版僅完全遮擋視窗觸控區(qū)，完全不遮擋引線電極區(qū)”的目的。本實用新型所述掩膜版與基座的連接方式可以是軸活動連接，或者是點活動連接等等，任何一種能夠保持掩膜版受控制活動的連接方式均可用于本實用新型。本實用新型所述的掩膜版和底座上設(shè)置的磁鐵為磁性相吸的材料。優(yōu)選地，所述底座上的磁鐵選自磁鐵性材料中的任意I種或至少2種的組合，進一步優(yōu)選鎳鐵合金、釹鐵硼合金、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵或天然磁石中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如鎳鐵合金/鋁鎳 鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵/天然磁石、釹鐵硼合金/釤鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵/天然磁石/釹鐵硼合金等。本實用新型所述具有磁性的掩膜版的材質(zhì)選自鐵磁性物質(zhì)，優(yōu)選自鐵、鎳或其氧化物中的任意I種或至少2種的組合，進一步選自硅鋼、純鐵、鐵氧體中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如硅鋼/純鐵、鐵氧體/硅鋼、硅鋼/純鐵/鐵氧體等。本實用新型底座上的磁鐵的作用是將具有磁性的掩膜版固定在襯底上。本實用新型對于底座上的磁鐵的個數(shù)、形狀、大小等沒有具體限定，只要能夠滿足將掩膜版固定在襯底上的目的即可。為了達到上述的目的，所述的磁鐵與掩膜版間的吸引力至少應(yīng)當(dāng)大于掩膜版的重力。典型但非限制性的磁鐵的形狀為圓柱形，所述圓柱形的高度與底座的厚度相同，所述磁鐵鑲嵌與底座中。本實用新型所述基座、底座、掩膜版放置架和定位螺絲的材質(zhì)獨立地選自非鐵磁性材料中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選自銅、銅合金、鋁、鋁合金、陶瓷、塑料中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如銅/銅合金、鋁/鋁合金、銅/鋁合金等。作為優(yōu)選技術(shù)方案，本實用新型所述底座為非鐵磁性板，非鐵磁性板的相鄰兩邊具有第一卡沿，所述卡沿由非鐵磁性板的邊緣延伸而成，與非鐵磁性板呈90°夾角，用于卡住襯底；優(yōu)選地，所述底座上，在Y方向上設(shè)有第一定位螺絲，用于調(diào)節(jié)底座在基座上Y方向的位置；優(yōu)選地，所述基座上設(shè)有彈簧夾，用于固定襯底在X方向上的位置。[0027]優(yōu)選地，所述掩膜版放置架為非鐵磁性板，非鐵磁性板的相鄰兩邊具有第二卡沿，所述卡沿由非鐵磁性板的邊緣延伸而成，與非鐵磁性板呈90°夾角，用于卡住掩膜版；優(yōu)選地，所述掩膜版放置架上，在X方向上設(shè)有第二定位螺絲，用于調(diào)節(jié)掩膜版相對于基座X方向的位置；優(yōu)選地，所述掩膜版放置架與基座軸活動鏈接。優(yōu)選地，所述掩膜版放置架設(shè)有釋放裝置，釋放裝置用于吸附掩膜版，并在掩膜版到達指定位置后，將掩膜版釋放于指定位置。所述釋放裝置可以是本領(lǐng)域任意一種能夠?qū)崿F(xiàn)吸附掩膜版，且吸附時間可控，轉(zhuǎn)移至指定位置后，釋放掩膜版至指定位置的裝置均可用于本實用新型。所述釋放裝置的實例可以是設(shè)置在掩膜版放置架上的電磁鐵:由于掩膜版具有磁性，可以通過調(diào)節(jié)電磁鐵的極性吸附掩膜版，到達指定位置后斷電解除磁性，釋放掩膜版。優(yōu)選地，所述釋放裝置為吸氣管，所述吸氣管開口在掩膜版放置架上。吸氣管吸氣，在吸氣管內(nèi)形成負壓，吸住掩膜版；到達指定位置后，吸氣管通氣，內(nèi)部負壓釋放，釋放掩膜版。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的，吸氣管在掩膜版放置架上的開口應(yīng)當(dāng)在吸附掩膜版時被掩膜版蓋住才能夠?qū)⒀谀ぐ嫖阶?。另外，如果掩膜版放置架與掩膜版接觸的表面不夠平滑，則可以設(shè)置密封 墊達到吸氣管內(nèi)部的氣密性，從而有足夠的力量吸附住掩膜版；或者在吸氣管的吸氣段設(shè)置吸盤，保持吸氣管內(nèi)部的氣密性。優(yōu)選地，所述吸氣管的吸氣端具有吸盤，以便更好的吸住掩膜版。一種在襯底上固定掩膜版的方法，使用如本實用新型提供的裝置，包括如下步驟:(I)將襯底裝載在底座的第一卡沿內(nèi)，并用彈簧夾固定襯底；(2)將掩膜版裝載在掩膜版放置架的第二卡沿內(nèi)，并通過釋放裝置固定掩膜版；(3)調(diào)節(jié)掩膜版放置架，將掩膜版移至襯底上方；(4)調(diào)節(jié)第一定位螺絲和第二定位螺絲，將掩膜版和襯底調(diào)節(jié)至指定位置；(5)釋 放掩膜版，掩膜版在底座磁鐵的作用下固定在襯底上，形成由下至上結(jié)構(gòu)為底座/襯底/掩膜版的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述襯底為覆有透明導(dǎo)電膜層的基板；優(yōu)選覆有ITO層或石墨烯層的基板；進一步優(yōu)選覆有石墨烯層的基板；特別優(yōu)選覆有石墨烯層的PET基板或覆有石墨烯層的玻璃基板。優(yōu)選地，所述釋放裝置為帶有吸盤的吸氣管；優(yōu)選地，所述釋放裝置在固定掩膜版時，吸氣管吸氣；在釋放掩膜版時，吸氣管出氣。—種制備電容式觸摸屏的方法，包括如下步驟:(I)采用前述“一種在襯底上固定掩膜版的方法”得到固定有掩膜版的襯底；(2)將由下至上結(jié)構(gòu)為底座/襯底/掩膜版的結(jié)構(gòu)懸掛在濺射鍍膜裝置的基片架上，進行濺射鍍膜；(3)外力作用下，將掩膜版去除，得到濺射有金屬膜層的襯底；(4)將濺射有金屬膜層的襯底進行整版圖案化，得到電容式觸摸屏。優(yōu)選地，步驟(3)所述外力選自釋放裝置的吸附力，優(yōu)選自吸氣管產(chǎn)生的吸力。[0050]優(yōu)選地，步驟(2)所述濺射鍍膜的方式選自磁控濺射鍍膜、真空濺射鍍膜、離子鍍膜、真空磁控濺射鍍膜中的任意I種。優(yōu)選地，步驟(4)所述圖案化的方式為激光直寫式刻蝕。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型提供的在襯底上固定掩膜版的裝置，能夠?qū)⒀谀ぐ婀潭ㄔ诟灿型该鲗?dǎo)電膜層(ΙΤ0層或石墨烯層)的基板上，使視窗觸控區(qū)完全被掩膜版遮蓋，并且掩膜版的任何部位都不會遮擋引線電極區(qū)；解決了以石墨烯作為透明導(dǎo)電膜層的電容式觸摸屏制備過程中存在的技術(shù)問題；在后續(xù)的圖案化步驟中，可以通過激光直寫式刻蝕進行整版的圖案化，操作方便，效率高，且易于控制。

圖1為本實用新型一種實施方式所述在襯底上固定掩膜版的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型一種實施方式所述在襯底上固定掩膜版的裝置使用過程示意圖；圖3為本實用新型另一種實施方式所述在襯底上固定掩膜版的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型另一種實施方式所述在襯底上固定掩膜版的透視圖；圖5為本實用新型另一種實施方式所述在襯底上固定掩膜版的裝置使用過程的示意圖；其中，101-基座;102-底座;107-磁鐵;110_限位塊;111_限位螺絲;112-襯底；113-掩膜版；X-X方向 ；Y-Y方向；201-基座；202_底座；203_掩膜版放置架；204_第一定位螺絲；205_第二定位螺絲；206_釋放裝置；207_磁鐵；208_彈簧夾；212_襯底；213_掩膜版；215_第二卡沿；216-第一卡沿；Χ-Χ方向；Υ-Υ方向。
具體實施方式
為便于理解本實用新型，本實用新型列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本實用新型，不應(yīng)視為對本實用新型的具體限制。實施例1一種在襯底上固定掩膜版的裝置，所述裝置包括:基座101，基座上設(shè)有兩個限位塊；底座102，設(shè)于基座上，由基座上的限位塊限定位置，用于放置襯底；底座上設(shè)Γ20個圓柱形鎳鐵合金磁鐵107，用于吸附具有磁性的掩膜版；圓柱形磁鐵的高度與底座厚度相同；掩膜版放置架(未示出)，與基座活動連接，用于放置掩膜版。所述在襯底上固定掩膜版的裝置的使用過程為:將襯底113(覆有石墨烯層的玻璃基板)置于底座102上，調(diào)整限位塊110的限位螺絲111將底座102固定；將鐵材質(zhì)的掩膜版113放置于襯底112的指定位置，掩膜版被底座上的磁鐵107磁性吸引固定，從而得到固定有掩膜版的襯底，其結(jié)構(gòu)有下自上依次為底座/基板/石墨烯層/掩膜版。[0068]所述在襯底上固定掩膜版的裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示(圖1為本實施例所述在襯底上固定掩膜版的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖)；所述裝置的使用過程中的結(jié)構(gòu)如圖2所示(圖2為本實施例所述在襯底上固定掩膜版的裝置使用過程的結(jié)構(gòu)示意圖)。[0069]實施例2[0070]一種在襯底上固定掩膜版的裝置，所述裝置包括:[0071]基座201，設(shè)有彈簧夾208 ；[0072]底座202，設(shè)于基座201上，用于放置襯底212 ;底座202上設(shè)30個圓柱形磁鐵207，用于吸附具有磁性的掩膜版213 ;圓柱形磁鐵207的高度與底座202厚度相同；所述底座202為非鐵磁性的銅板，銅板的相鄰兩邊具有第一卡沿216，所述卡沿由銅板的邊緣延伸而成，與銅板垂直，用于卡住襯底；在底座202的Y方向上設(shè)有第一定位螺絲204，用于調(diào)節(jié)底座202在基座201上Y方向的位置；[0073]掩膜版放置架203，與基座201軸活動連接，用于放置掩膜版213 ;所述掩膜版放置架203為非鐵磁性鋁板，鋁板的相鄰兩邊具有第二卡沿215，所述卡沿由鋁板的邊緣延伸而成，與鋁板垂直，用于卡住掩膜版；所述掩膜版放置架203的X方向上設(shè)有第二定位螺絲205，用于調(diào)節(jié)掩膜版相對于基座X方向的位置；[0074]釋放裝置206，為吸氣管，吸氣管開口在掩膜版放置架上。[0075]所述在襯底上固定掩膜版的裝置的結(jié)構(gòu)如圖3所示(圖3為本實施例所述在襯底上固定掩膜版的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖);所述在襯底上固定掩膜版的裝置的透視結(jié)構(gòu)如圖4所示(圖4為本實施例所述在襯底上固定掩膜版的透視圖)。[0076]所述在襯底上固定掩膜版的裝置的使用過程為:[0077](1)將襯底212 (覆有石墨烯層的玻璃基板)置于底座202上，調(diào)整第一定位螺絲204調(diào)節(jié)底座202和襯底212在Y方向的位置；[0078](2)當(dāng)掩膜版213放置在掩膜版放置架203上時，吸氣管的吸氣端被封堵，使吸氣管內(nèi)部形成負壓，牢牢吸附住掩膜版213 ;轉(zhuǎn)動掩膜版放置架203，使掩膜版213轉(zhuǎn)移至襯底212正上方，調(diào)整第二定位螺絲205，調(diào)節(jié)掩膜版213相對于襯底X方向的位置；具體結(jié)構(gòu)如圖5所示(圖5為本實施例所述在襯底上固定掩膜版的裝置使用過程的示意圖)；[0079](3)待掩膜版調(diào)整至指定位置后，吸氣管釋放負壓，掩膜版213被釋放，重力和磁力作用下，掩膜版213被牢牢固定在襯底212上，從而得到固定有掩膜版的襯底，其結(jié)構(gòu)有下自上依次為底座/基板/石墨烯層/掩膜版。[0080]實施例3[0081]一種制備電容式觸摸屏的方法，包括如下步驟:[0082](1)將實施例1或2所述的由下至上結(jié)構(gòu)為底座/襯底/掩膜版的結(jié)構(gòu)懸掛在濺射鍍膜裝置的基片架上，進行濺射鍍膜，鍍制金屬膜層，得到視窗觸控區(qū)由下至上結(jié)構(gòu)為底座/襯底/掩膜版/金屬膜層，引線電極區(qū)由下至上結(jié)構(gòu)為底座/襯底/金屬膜層的結(jié)構(gòu)；[0083](2)將步驟(1)得到的結(jié)構(gòu)在吸槍的吸力作用下，將掩膜版與襯底分離，去除掩膜版和底座，得到引線電極區(qū)濺射有金屬膜層的襯底，其結(jié)構(gòu)為:視窗觸控區(qū)由下至上依次為石墨烯層/基板，引線電極區(qū)由下至上結(jié)構(gòu)為石墨烯層/基板/金屬膜層的結(jié)構(gòu)；[0084](4)將濺射有金屬膜層的襯底進行整版圖案化，得到電容式觸摸屏。[0085]申請人聲明，本實用新型通過上述實施例來說明本實用新型的詳細結(jié)構(gòu)，但本實用新型并不局限于上述詳細的結(jié)構(gòu)，即不意味著本實用新型必須依賴上述詳細結(jié)構(gòu)才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本實用新型的任何改進，對本實用新型產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本實用新型的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。 ·
權(quán)利要求1.一種在襯底上固定掩膜版的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 基座; 底座，設(shè)于基座上，用于放置襯底；底座上設(shè)若干磁鐵，用于吸附具有磁性的掩膜版； 掩膜版放置架，與基座活動連接，用于放置掩膜版。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述底座為非鐵磁性板，非鐵磁性板的相鄰兩邊具有第一卡沿，所述卡沿由非鐵磁性板的邊緣延伸而成，與非鐵磁性板呈90°夾角，用于卡住襯底。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述底座上，在Y方向設(shè)有第一定位螺絲，用于調(diào)節(jié)底座在基座上Y方向的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述掩膜版放置架為非鐵磁性板，非鐵磁性板的相鄰兩邊具有第二卡沿，所述卡沿由非鐵磁性板的邊緣延伸而成，與非鐵磁性板呈90°夾角，用于卡住掩膜版。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述掩膜版放置架上，在X方向上設(shè)有第二定位螺絲，用于調(diào)節(jié)掩膜版相對于基座X方向的位置。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述掩膜版放置架設(shè)有釋放裝置，釋放裝置用于吸附掩膜版，并在掩膜版到達指定位置后，將掩膜版釋放于指定位置。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述釋放裝置為吸氣管，所述吸氣管開口在掩膜版放置架上。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述吸氣管的吸氣端具有吸盤。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基座上設(shè)有彈簧夾，用于固定襯底在X方向上的位置。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置， 其特征在于，所述掩膜版放置架與基座軸活動鏈接。
專利摘要本實用新型涉及一種在襯底上固定掩膜版的裝置，所述裝置包括基座；底座，設(shè)于基座上，用于放置襯底；底座上設(shè)若干磁鐵，用于吸附具有磁性的掩膜版；掩膜版放置架，與基座活動連接，用于放置掩膜版。本實用新型提供的裝置，能夠?qū)⒀谀ぐ婀潭ㄔ诟灿型该鲗?dǎo)電膜層的基板上，使視窗觸控區(qū)完全被掩膜版遮蓋，而掩膜版的任何部位都不會遮擋引線電極區(qū)；解決了以石墨烯作為透明導(dǎo)電膜層的電容式觸摸屏制備過程中存在的技術(shù)問題，操作方便，效率高，且易于控制。
文檔編號C23C14/04GK203080055SQ20132005374
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者劉志斌, 趙斌, 黃海東, 陳凱 申請人:無錫力合光電傳感技術(shù)有限公司, 無錫力合光電石墨烯應(yīng)用研發(fā)中心有限公司