表面抗指紋基板及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種表面抗指紋基板及其制造方法。該表面抗指紋基板包括一基板以及一硅鋁合金薄膜。該基板具有一表面，該硅鋁合金薄膜設(shè)置于該基板的表面，該硅鋁合金薄膜的含鋁的重量百分比為15至50%。本發(fā)明通過(guò)該硅鋁合金薄膜的疏水性及疏油性，提升基板的表面抗指紋能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】表面抗指紋基板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基板及其制造方法，特別涉及一種表面抗指紋基板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有觸控?zé)赡皇褂蒙系淖畲髥?wèn)題在于手指接觸后熒幕上會(huì)殘留指紋痕跡，而指紋痕跡會(huì)影響熒幕的正常出光，造成熒幕變暗、影像扭曲及外觀污損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)讓熒幕的觸控功能變差。
[0003]為解決指紋殘留問(wèn)題,現(xiàn)有已有提出在觸控基板上電鍍鉻、涂布鐵氟龍膠體或蒸鍍氟化鈣(CaF2)等抗指紋材料。然而，電鍍鉻需使用鉻酸鹽，其會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，且對(duì)人體有致癌風(fēng)險(xiǎn)。涂布鐵氟龍需使用大量的有機(jī)溶劑，方能使鐵氟龍與基板的附著性符合要求，使用有機(jī)溶劑不僅增加制造成本，且會(huì)影響制作工藝操作人員健康及對(duì)環(huán)境造成污染。氟化鈣(CaF2)雖具有良好的抗指紋效果，但是具毒性，會(huì)影響制作工藝操作人員的健康。
[0004]此外，我國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利第201114715號(hào)所揭示的「抗指紋涂覆的浮凸玻璃物品及制造方法」，是利用浮雕微結(jié)構(gòu)增加與水的接觸角，以達(dá)到抗指紋效果。然而，浮雕微結(jié)構(gòu)制作不易，生產(chǎn)成本高。
[0005]因此，有必要提供一創(chuàng)新且具進(jìn)步性的表面抗指紋基板及其制造方法，以解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種表面抗指紋基板，其包括:一基板，具有一表面；以及一硅鋁合金薄膜，設(shè)置于該基板的表面，該硅鋁合金薄膜的含鋁的重量百分比為15至50%。
[0007]本發(fā)明另提供一種表面抗指紋基板的制造方法，包括以下步驟:(a)提供一基板，該基板具有一表面；以及(b)形成一娃招合金薄膜于該基板的表面，該娃招合金薄膜的招含量的重量百分比為15至50%。
[0008]本發(fā)明的硅鋁合金薄膜可形成于玻璃、金屬、塑膠及陶瓷基板表面，使基板表面無(wú)需轉(zhuǎn)印或壓鑄任何結(jié)構(gòu)，即可具備良好的疏水性、疏油性及抗指紋能力。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1顯示本發(fā)明表面抗指紋基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2顯示本發(fā)明表面抗指紋基板的制造方法流程圖；
[0011]圖3A顯示本發(fā)明的制造方法中的一基板的示意圖；
[0012]圖3B顯示依據(jù)本發(fā)明的制造方法形成一硅鋁合金薄膜于基板的表面的示意圖；及[0013]圖4顯示本發(fā)明硅鋁合金薄膜的穿透率量測(cè)結(jié)果圖。
[0014]主要元件符號(hào)說(shuō)明
[0015]10表面抗指紋基板
[0016]11 基板
[0017]Ila 表面
[0018]12硅鋁合金薄膜
【具體實(shí)施方式】
[0019]請(qǐng)參閱圖1，其是顯示本發(fā)明表面抗指紋基板的結(jié)構(gòu)示意圖。該表面抗指紋基板10包括一基板11以及一娃招合金薄膜12。該基板11具有一表面Ila,該基板11的材質(zhì)選自如下的一種:玻璃、金屬、塑膠及陶瓷。該硅鋁合金薄膜12設(shè)置于該基板11的表面11a，在本實(shí)施例中，該硅鋁合金薄膜12的鋁含量的重量百分比為15至50%，以確保薄膜具有足夠的疏水性及疏油性，且較佳地，該硅鋁合金薄膜12的厚度為80至300納米。
[0020]圖2顯示本發(fā)明表面抗指紋基板的制造方法流程圖。圖3A顯示本發(fā)明的制造方法中的一基板的示意圖。請(qǐng)配合參閱圖2的步驟S21及圖3A，提供一基板11，該基板11具有一表面Ila,該基板11的材質(zhì)選自如下的一種:玻璃、金屬、塑膠及陶瓷。在本實(shí)施例中，該基板11放置于一物理氣相沉積濺鍍腔體中(圖未繪出)。
[0021]圖3B顯示依據(jù)本發(fā)明的制造方法形成一硅鋁合金薄膜于基板的表面的示意圖。請(qǐng)配合參閱圖2的步驟S22及圖3B，形成一硅鋁合金薄膜12于該基板11的表面11a，在本實(shí)施例中，該硅鋁合金薄膜12以濺鍍方式形成于該基板11的表面11a，而濺鍍過(guò)程中所使用的濺鍍氣體為氬氣及氮?dú)猓^佳地，氬氣的含量為50至80%，而氮?dú)獾暮繛?0至50%，以提高該硅鋁合金薄膜12的成膜品質(zhì)。此外，在本實(shí)施例中，該硅鋁合金薄膜12的鋁含量的重量百分比為15至50%，以確保薄膜具有足夠的疏水性及疏油性，且較佳地，該硅鋁合金薄膜12的厚度為80至300納米。
[0022]茲以下列實(shí)施例與比較例予以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，唯并不意謂本發(fā)明僅局限于此等實(shí)施例所揭示的內(nèi)容。
[0023][實(shí)施例1]
[0024]將玻璃基板置入物理氣相沉積濺鍍腔體中，以直流式磁控靶極濺鍍鋁含量的重量百分比為15%的硅鋁靶，濺鍍功率為500W，濺鍍時(shí)所用濺鍍氣體為氬氣和氮?dú)猓瑲鍤夂偷獨(dú)獗壤秊?0:30，在玻璃基板上沉積厚度100納米的硅鋁合金薄膜。以表面張力30dyne/Cm的達(dá)因筆測(cè)試硅鋁合金薄膜，墨水瞬間即縮小成一小水滴，顯示達(dá)因筆墨水對(duì)硅鋁合金薄膜的潤(rùn)濕性極低。另以去離子水測(cè)試硅鋁合金薄膜的表面接觸角為58°，顯示該薄膜確實(shí)具備強(qiáng)疏水性。
[0025]請(qǐng)參閱圖4，其顯示本發(fā)明硅鋁合金薄膜的穿透率量測(cè)結(jié)果圖。以光譜儀量測(cè)硅鋁合金薄膜的穿透率，在可見(jiàn)光范圍穿透率可達(dá)80%以上，故不會(huì)影響基板的透光度。
[0026][實(shí)施例2]
[0027]將不銹鋼基板置入物理氣相沉積濺鍍腔體中，以直流式磁控靶極濺鍍鋁含量的重量百分比為30%的硅鋁靶，濺鍍功率為500W，濺鍍時(shí)所用濺鍍氣體為氬氣和氮?dú)猓瑲鍤夂偷獨(dú)獗壤秊?5:25,于不銹鋼基板上沉積厚度150納米的硅鋁合金薄膜。以表面張力30dyne/cm的達(dá)因筆測(cè)試硅鋁合金薄膜，墨水瞬間即縮小成一小水滴，顯示達(dá)因筆墨水對(duì)硅鋁合金薄膜的潤(rùn)濕性極低。另以去離子水測(cè)試硅鋁合金薄膜的表面接觸角為65°，顯示該薄膜確實(shí)具備強(qiáng)疏水性。再以微硬度計(jì)量測(cè)硅鋁合金薄膜的硬度可達(dá)Hv800，一般3C產(chǎn)業(yè)用的硬質(zhì)膜硬度約在Hv400至Hv600之間，本發(fā)明的硅鋁合金薄膜的硬度更高，顯示硅鋁合金薄膜除具有抗指紋效果外，更兼具耐磨耗特性。
[0028][實(shí)施例3]
[0029]將塑膠基板置入物理氣相沉積濺鍍腔體中，以直流式磁控靶極濺鍍鋁含量的重量百分比為35%的硅鋁靶,濺鍍功率為500W，濺鍍時(shí)所用濺鍍氣體為氬氣和氮?dú)?，氬氣和氮?dú)獗壤秊?0:50,于塑膠基板上沉積厚度80納米的硅鋁合金薄膜。以表面張力30dyne/Cm的達(dá)因筆測(cè)試硅鋁合金薄膜，墨水瞬間即縮小成一小水滴，顯示達(dá)因筆墨水對(duì)硅鋁合金薄膜的潤(rùn)濕性極低。另以去離子水測(cè)試硅鋁合金薄膜的表面接觸角為68°，顯示該薄膜確實(shí)具備強(qiáng)疏水性。
[0030][實(shí)施例4]
[0031]將氧化鋁陶瓷基板置入物理氣相沉積濺鍍腔體中，以直流式磁控靶極濺鍍鋁含量的重量百分比為50%的硅鋁靶，濺鍍功率為500W，濺鍍時(shí)所用濺鍍氣體為氬氣和氮?dú)猓瑲鍤夂偷獨(dú)獗壤秊?0:20，于氧化鋁陶瓷基板上沉積厚度300納米的硅鋁合金薄膜。以表面張力30dyne/Cm的達(dá)因筆測(cè)試硅鋁合金薄膜，墨水瞬間即縮小成一小水滴，顯示達(dá)因筆墨水對(duì)硅鋁合金薄膜的潤(rùn)濕性極低。另以去離子水測(cè)試硅鋁合金薄膜的表面接觸角為70°，顯示該薄膜確實(shí)具備強(qiáng)疏水性。
[0032][比較例I]
[0033]將玻璃基板置入物理氣相沉積濺鍍腔體中，以直流式磁控靶極濺鍍鋁含量的重量百分比為10%的硅鋁靶，濺鍍功率為500W，濺鍍時(shí)所用濺鍍氣體為氬氣和氮?dú)猓瑲鍤夂偷獨(dú)獗壤秊?0:20，在玻璃基板上沉積厚度200納米的硅鋁合金薄膜。以表面張力30dyne/Cm的達(dá)因筆測(cè)試硅鋁合金薄膜，放置20分鐘后，書(shū)寫(xiě)在薄膜表面的墨水仍維持原狀，未縮小成一小水滴。另以去離子水測(cè)試薄膜的表面接觸角為30°，顯示該薄膜無(wú)法達(dá)到強(qiáng)疏水性。
[0034][比較例2]
[0035]將玻璃基板置入物理氣相沉積濺鍍腔體中，以直流式磁控靶極濺鍍鋁含量的重量百分比為10%的硅鋁靶，濺鍍功率為500W，濺鍍時(shí)所用濺鍍氣體為氬氣和氧氣，氬氣和氧氣比例為80:20，在玻璃基板上沉積厚度200納米的硅鋁合金薄膜。以表面張力30dyne/Cm的達(dá)因筆測(cè)試硅鋁合金薄膜，放置20分鐘后，書(shū)寫(xiě)在薄膜表面的墨水仍維持原狀，未縮小成一小水滴。另以去離子水測(cè)試薄膜的表面接觸角為20°，顯示該薄膜無(wú)法達(dá)到強(qiáng)疏水性。
[0036][比較例3]
[0037]將塑膠基板置入物理氣相沉積濺鍍腔體中，以直流式磁控靶極濺鍍鋁含量的重量百分比為55%的硅鋁靶,濺鍍功率為500W，濺鍍時(shí)所用濺鍍氣體為氬氣和氮?dú)?，氬氣和氮?dú)獗壤秊?0:30，在塑膠基板上沉積厚度150納米的硅鋁合金薄膜。以表面張力30dyne/Cm的達(dá)因筆測(cè)試硅鋁合金薄膜，放置20分鐘后，書(shū)寫(xiě)在薄膜表面的墨水仍維持原狀，未縮小成一小水滴。另以去離子水測(cè)試薄膜的表面接觸角為35°，顯示該薄膜無(wú)法達(dá)到強(qiáng)疏水性。
[0038]綜上所述，本發(fā)明的硅鋁合金薄膜可形成于玻璃、金屬、塑膠及陶瓷基板表面，使基板表面無(wú)需轉(zhuǎn)印或壓鑄任何結(jié)構(gòu)，即可具備良好的疏水性、疏油性及抗指紋能力。此外，本發(fā)明以物理氣相沉積濺鍍技術(shù)制作該硅鋁合金薄膜，因不使用鉻酸鹽及有機(jī)溶劑，故不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染及影響操作人員健康，并可節(jié)省溶劑使用成本。
[0039]上述實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，并非限制本發(fā)明，因此熟悉于此技術(shù)的人士對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)如所述的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種表面抗指紋基板，包括: 基板，具有一表面；以及 硅鋁合金薄膜，設(shè)置于該基板的該表面，該硅鋁合金薄膜的含鋁的重量的百分比為15至 50%。
2.如權(quán)利要求1所述的表面抗指紋基板，其中該硅鋁合金薄膜的厚度為80至300納米。
3.如權(quán)利要求1所述的表面抗指紋基板，其中該硅鋁合金薄膜的表面接觸角為58°至70。。
4.如權(quán)利要求1所述的表面抗指紋基板，其中該基板的材質(zhì)選自如下的一種:玻璃、金屬、塑膠及陶瓷。
5.一種表面抗指紋基板的制造方法，包括以下步驟: (a)提供一基板，該基板具有一表面；以及 (b)形成一硅鋁合金薄膜于該基板的該表面，該硅鋁合金薄膜的含鋁的重量百分比為15 至 50%ο
6.如權(quán)利要求5所述的表面抗指紋基板的制造方法，其中步驟(a)該基板的材質(zhì)選自如下的一種:玻璃、金屬、塑膠及陶瓷。
7.如權(quán)利要求5所述的表面抗指紋基板的制造方法，其中步驟(a)該基板放置于一物理氣相沉積濺鍍腔體中。
8.如權(quán)利要求5所述的表面抗指紋基板的制造方法，其中步驟(b)該硅鋁合金薄膜的厚度為80至300納米。
9.如權(quán)利要求5所述的表面抗指紋基板的制造方法，其中步驟(b)該硅鋁合金薄膜的表面接觸角為58°至70°。
10.如權(quán)利要求5所述的表面抗指紋基板的制造方法，其中步驟(b)該硅鋁合金薄膜以派鍍方式形成于該基板的表面。
11.如權(quán)利要求10所述的表面抗指紋基板的制造方法，其中濺鍍氣體為氬氣及氮?dú)狻?br> 12.如權(quán)利要求11所述的表面抗指紋基板的制造方法，其中氬氣的含量為50至80%，氮?dú)獾暮繛?0至50%。
【文檔編號(hào)】H05K3/46GK103687345SQ201210475588
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】董寰乾, 黃宏勝, 潘永村 申請(qǐng)人:中國(guó)鋼鐵股份有限公司