CN102953031A - 具有疏水与疏油特性的结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种具有疏水与疏油特性的结构及其制备方法。本发明具有疏水与疏油特性的结构包括：一基材；一疏水性类金刚石(DLC)膜，具有点状阵列结构，且设置于该基材上；以及一亲水性类金刚石膜，设置于该基材上，且配置于该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构之间。
Description
技术领域
本发明是关于一种具有疏水与疏油特性的结构及其制备方法，尤其指一种包含有疏水性类金刚石(DLC，diamond-like carbon)膜以及亲水性类金刚石膜的具有疏水与疏油特性的结构及其制备方法。
背景技术
随着电子产业的快速发展，各种类型的电子产品已被广泛的使用于社会大众的日常生活中。其中，由于触控式电子装置具有容易操作的特性，因此使触控面板被广泛地运用在各种不同的电子产品上，例如液晶显示装置、个人数字助理、提款机或便携式计算机等电子产品中，以作为人机互动的媒介。并且依据触控面板侦测触控点的物理原理可分为电阻式、电容式及波动式等触控面板。
然而，也由于这种侦测触控点的作动方式，让使用者必需经常的以手指或触控笔在触控面板的玻璃基材表面上按压或滑移，才能使触控面板产生相对应的讯号传送。因此，在使用者长时间的使用后，往往造成触控面板的玻璃基材表面受到手指或触控笔所产生的摩擦力或敲击力作用，而产生刮痕及磨损，并且导致玻璃基材表面结构形成形态不一的凹槽或孔洞；或者是造成玻璃基材表面受到油污及水气的附着，并容易让油污及水气嵌入于这些凹槽或孔洞内，而影响玻璃基材表面的平整性以及透光性，进而严重影响触控面板的操控性能。更有甚者，若使用者敲击或按压触控面板的力道过大，更容易造成玻璃基材破裂而导致触控面板报废的情形发生。
目前解决上述问题的方法，皆是由表面处理的方法来强化玻璃基材的机械性质。例如在中国台湾第200825202号公开专利中，主要是在玻璃基材表面被覆一层类钻碳(diamond-like carbon，DLC)层，以由类钻碳本身所拥有的高可见光/红外线穿透性以及高机械强度等特性，用以增加玻璃基材的机械强度并维持玻璃基材的透光性。然而，由于其仅单纯的在玻璃基材上设置类钻碳层，因此在使用者长时间的使用下，此类钻碳同样会受到油污及水气的附着，并且填充于类钻碳层表面的裂痕或孔洞中，进而对触控面板灵敏度产生严重干扰，而影响其操控性及耐用性。
因此本领域亟需一种新的表面结构设计，使可同时具有疏水与疏油特性，并具有耐磨的功效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有疏水与疏油特性的结构及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的具有疏水与疏油特性的结构，其包括：
一基材；
一疏水性类金刚石膜，具有点状阵列结构，且设置于该基材上；以及
一亲水性类金刚石膜，设置于该基材上，且位于该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构之间。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该基材为玻璃类、陶瓷类或高分子类。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该疏水性类金刚石膜为氟掺杂之类金刚石膜，且该疏水性类金刚石膜具有疏水特性。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该亲水性类金刚石膜为氧、氮、硅或氢掺杂之类金刚石膜，且该亲水性类金刚石膜具有疏油特性。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该掺杂物的含量为5％至50％的原子百分比。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该掺杂物的含量为5％至30％的原子百分比。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该亲水性类金刚石膜具有复数孔洞，该疏水性类金刚石膜位于该孔洞中，且该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构中点与点之间的间距为100nm-500nm。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度为1nm至500nm之间。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，包括一中间层，配置于该基材与该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜之间。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该中间层的材质是选自由：碳化硅、氮化铝、氮化硼、碳氢化合物及其混合所组成的群组。
所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该中间层包括5％至40％原子百分比的硅。
本发明提供的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，包括：
A)提供一基材；
B)形成一具有点状阵列结构的疏水性类金刚石膜于该基材上；以及
C)于该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构之间形成一亲水性类金刚石膜。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，步骤B)中该疏水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，步骤C)中该亲水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该疏水性类金刚石膜为氟掺杂的类金刚石膜，且该疏水性类金刚石膜具有疏水特性。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该亲水性类金刚石膜为氧、氮、硅或氢掺杂的类金刚石膜，且该亲水性类金刚石膜具有疏油特性。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤B)中，该点状阵列结构中点与点之间的距离为100nm-500nm。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤B)中，该点状阵列结构的每一点大小为400nm-1000nm。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度为1nm-500nm。
本发明还提供一种具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，包括：
A)提供一基材；
B)形成一亲水性类金刚石膜于该基材上；
C)于该亲水性类金刚石膜的表面形成具有复数孔洞；以及
D)形成一疏水性类金刚石膜于该亲水性类金刚石膜的复数孔洞中，且该疏水性类金刚石膜具有点状阵列结构。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，步骤B)中该亲水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成于该基材上；且该步骤C)中是以一光罩于该亲水性类金刚石膜的表面形成复数孔洞。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该疏水性类金刚石膜为氟掺杂的类金刚石膜，且该疏水性类金刚石膜具有疏水特性。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，步骤D)中该亲水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成于该疏水性类金刚石膜的孔洞。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该亲水性类金刚石膜为氧、氮、硅或氢掺杂的类金刚石膜，且该亲水性类金刚石膜具有疏油特性。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤C)中，该复数孔洞之间的间距为100nm-500nm。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤C)中，该孔洞的大小为400nm-1000nm。
所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度为1nm至500nm之间。
本发明提供了一种电子产品，包括有如上所述具有疏水与疏油特性的结构。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构包含有疏水性类金刚石膜、以及亲水性类金刚石膜，此二种类金刚石膜是以点状阵列搭配孔洞方式互相交错配置。其中疏水性类金刚石膜可达到疏水效果，而亲水性类金刚石膜可达到疏油及/或亲水效果，因此使得本发明的结构同时具有疏水与疏油及/或亲水特性。而类金刚石膜本身具有绝佳的硬度、抗刮性，因此覆有本发明的疏水及亲水性类金刚石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水与疏油特质。因此，本发明的具有疏水与疏油特性的结构可改良公知玻璃基材的强化结构容易附着油污、水气等杂质；透光性及机械强度不足；以及所设置的抗蚀刻层容易剥离等问题。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构，其表面呈现平坦状，而非凸出点状或凹下孔洞状。因此可使手指触感佳，不会有粗糙感，且由于表面平整因此不易由基材上剥落。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构可应用于触控面板、液晶显示装置、或其它显示屏幕、个人数字助理、提款机或便携式计算机等电子产品，或是车体(如汽车、机车、自行车)外壳、把手等，可避免基材本身受到手指或触控笔所产生的摩擦力或敲击力作用，而产生刮痕及磨损，并同时可避免受到油污及水气的附着，保持基材表面的平整性以及透光性。
附图说明
图1A-1D是本发明实施例1的具有疏水与疏油特性的结构的制备流程图。
图2A-2E是本发明实施例2的具有疏水与疏油特性的结构的制备流程图。
图2C’-2E’是本发明实施例3的具有疏水与疏油特性的结构的制备流程图。
图3是本发明实施例4的具有疏水与疏油特性的结构示意图。
附图中主要组件符号说明：
11基材；12疏水性类金刚石膜；13亲水性类金刚石膜；131孔洞；14中间层；3光阻层；31孔洞；5屏蔽。
具体实施方式
本发明提供了一种具有疏水与疏油特性的结构，其包括有：一基材；一疏水性类金刚石膜，具有点状阵列结构，且设置于该基材上；以及一亲水性类金刚石膜，设置于该基材上，且位于该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构之间。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构包含有疏水性类金刚石膜、以及亲水性类金刚石膜，其中疏水性类金刚石膜具有点状阵列结构。其中疏水性类金刚石膜可达到疏水效果，而亲水性类金刚石膜可达到疏油及/或亲水效果，因此使得本发明的结构同时具有疏水与疏油及/或亲水特性。而类金刚石膜本身具有绝佳的硬度、抗刮性，因此覆有本发明的疏水及亲水性类金刚石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水与疏油特质。因此，本发明的具有疏水与疏油特性的结构可改良公知玻璃基材的强化结构容易附着油污、水气等杂质；透光性及机械强度不足；以及所设置的抗蚀刻层容易剥离等问题。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构，其表面呈现平坦状，而非凸出点状或凹下孔洞状。因此可使手指触感佳，不会有粗糙感，且由于表面平整因此不易由基材上剥落。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该基材(即，本发明的应用处)可为触控面板、液晶显示装置、或其它显示屏幕、个人数字助理、提款机或便携式计算机等电子产品，或是车体(如汽车、机车、自行车)外壳、把手等，可避免基材本身受到手指或触控笔所产生的摩擦力或敲击力作用，而产生刮痕及磨损，并同时可避免受到油污及水气的附着，保持基材表面的平整性以及透光性。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的一种态样中，该亲水性类金刚石膜较佳可具有复数孔洞(例如，圆形、方形或多边形孔洞)，该疏水性类金刚石膜较佳可位于该孔洞中，而形成点状阵列结构。此外，疏水性类金刚石膜的点状阵列结构中点与点之间的间距较佳可为100nm-500nm。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该基材较佳可为玻璃类、陶瓷类、或高分子类。其中，陶瓷类基板较佳可为氮化铝镀玻璃基板。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该疏水性类金刚石膜较佳可为氟掺杂的类金刚石膜，且该疏水性类金刚石膜具有疏水特性。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该亲水性类金刚石膜较佳可为氧、氮、硅或氢掺杂的类金刚石膜，且该亲水性类金刚石膜具有疏油特性。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该掺杂物的含量较佳可为5％至50％的原子百分比。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该掺杂物的含量较佳可为5％至30％的原子百分比。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度较佳可为1nm至500nm之间。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构，较佳可还包括一中间层，其可配置于该基材与该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜之间。中间层可用于增加基材与亲水性类金刚石膜之间的附着性。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该中间层的材质较佳可选自由：碳化硅、氮化铝、氮化硼、碳氢化合物、及其混合所组成的群组，最佳为碳化硅。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构中，该中间层较佳可包括5％至40％的原子百分比的硅。
本发明另提供一种具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，包括：(A)提供一基材；(B)形成一具有点状阵列结构的疏水性类金刚石膜于该基材上；以及(C)于该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构之间形成一亲水性类金刚石膜。
本发明的制备方法所制得的具有疏水与疏油特性的结构包含有疏水性类金刚石膜、以及亲水性类金刚石膜，此二种类金刚石膜是以点状阵列方式互相交错配置，或以一预设距离(范围)交错配置。其中疏水性类金刚石膜可达到疏水效果，而亲水性类金刚石膜可达到疏油效果，因此使得本发明所制得的结构同时具有疏水与疏油特性。而类金刚石膜本身具有绝佳的硬度、抗刮性，因此覆有本发明所制得的疏水及亲水性类金刚石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水与疏油特质。因此，本发明所制得的具有疏水与疏油特性的结构可改良公知玻璃基材的强化结构容易附着油污、水气等杂质；透光性及机械强度不足；以及所设置的抗蚀刻层容易剥离等问题。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其步骤(B)中该疏水性类金刚石膜及/或亲水性类金刚石膜较佳可以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成。其中，该物理气相沉积法较佳可为溅镀法或阴极电弧法；该化学气相沉积法较佳可为等离子体辅助或微波化学气相沉积法。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中该疏水性类金刚石膜较佳可为氟掺杂的类金刚石膜，且该疏水性类金刚石膜具有疏水特性。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中该亲水性类金刚石膜较佳可为氧、氮、硅、或氢掺杂的类金刚石膜，且该亲水性类金刚石膜具有疏油特性。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中该掺杂物的含量较佳可为5％至30％的原子百分比。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤(A)与该步骤(B)之间较佳可还包括一步骤(A1)：形成一中间层于该基材的表面。其中，该中间层较佳可选自由：碳化硅、氮化铝、氮化硼、碳氢化合物、及其混合所组成的群组。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中该中间层较佳可包括5％至40％的原子百分比的硅。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中该步骤(B)中，该点状阵列结构中点与点之间的距离较佳可为100nm-500nm。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中该步骤(B)中，该点状阵列结构的每一点的大小较佳可为400nm-1000nm。
根据本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度较佳可为1nm-500nm。
本发明又提供一种具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，包括：(A)提供一基材；(B)形成一亲水性类金刚石膜于该基材上；(C)于该亲水性类金刚石膜的表面形成具有复数孔洞；以及(D)形成一疏水性类金刚石膜于该亲水性类金刚石膜的复数孔洞中，且该疏水性类金刚石膜具有点状阵列结构。
上述方法所制得的疏水与疏油特性的结构，亲水性类金刚石膜具有孔洞(例如，圆形、方形或多边形孔洞)，该疏水性类金刚石膜使配置于该孔洞中。此外，复数孔洞之间的间距较佳可为100nm-500nm。由于疏水性类金刚石膜可达到疏水效果，而亲水性类金刚石膜可达到疏油效果，因此使得本发明所制得的结构同时具有疏水与疏油特性。而类金刚石膜本身具有绝佳的硬度、抗刮性，因此覆有本发明的疏水及亲水性类金刚石膜的基材可具有高硬度、抗刮性以及疏水与疏油特质。因此，本发明所制得的具有疏水与疏油特性的结构可改良公知玻璃基材的强化结构容易附着油污、水气等杂质；透光性及机械强度不足；以及所设置的抗蚀刻层容易剥离等问题。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其步骤(B)中该亲水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成于该基材上；且该步骤(C)中是以一光罩于该亲水性类金刚石膜的表面形成孔洞。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该疏水性类金刚石膜为氟掺杂的类金刚石膜。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其步骤(D)中该亲水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成于该疏水性类金刚石膜的孔洞。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该亲水性类金刚石膜为氧、氮、硅或氢掺杂的类金刚石膜。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该掺杂物的含量为5％至30％的原子百分比。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该物理气相沉积法较佳可为溅镀法或阴极电弧法；而该化学气相沉积法较佳可为等离子体辅助或微波化学气相沉积法。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该步骤(A)与该步骤(B)之间较佳可还包括一步骤(A1)：形成一中间层于该基材的表面。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该中间层较佳可选自由：碳化硅、氮化铝、氮化硼、碳氢化合物、及其混合所组成的群组。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该中间层较佳可包括5％至40％的原子百分比的硅。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该步骤(C)中，该复数孔洞之间的间距较佳可为100nm-500nm，而孔洞大小较佳可为400nm-1000nm。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构的制备方法中，该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度较佳可为1nm至500nm之间。
以下是由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟习此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可由其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
实施例1
如图1A所示，首先，提供一基材11(例如玻璃基板或硅基板)，并以光微影法形成一图案化光阻层3于该基材11上，其中，该图案化光阻层3包含有以阵列形式排列的复数孔洞31，而孔洞31大小约为400nm-1000nm，孔洞31之间的距离约为100nm-500nm，并且该图案化光阻层3的厚度约为1nm-500nm。接着，以物理气相沉积法(如，溅镀法)于该图案化光阻层3的复数孔洞31中形成具有点状阵列结构的疏水性类金刚石膜12(5％至30％的原子百分比氟掺杂的类金刚石膜)。接着，将图案化光阻层3移除，而得到如图1B所示的阵列形式排列的疏水性类金刚石膜12。
接着，如图1C所示，形成一屏蔽(mask)5(可为档板、或光阻)于该阵列形式排列的疏水性类金刚石膜12上，并以物理气相沉积法于该疏水性类金刚石膜12的点状阵列结构之间形成一亲水性类金刚石膜13(5％至30％的原子百分比氧掺杂的类金刚石膜)。最后，移除该屏蔽5，而得到本实施例的具有疏水与疏油特性的结构，如图1D所示。
本实施例中，物理气相沉积法可使用如溅镀法或阴极电弧法，或是可以化学气相沉积法代替物理气相沉积法。亲水性类金刚石膜13可为氧掺杂的类金刚石膜以外，亦可是氮、硅或氢掺杂的类金刚石膜
本实施例中，基材11可为玻璃类、陶瓷类、或高分子类。例如，基材11可为触控面板、LCD面板、或其它显示屏幕，或是车体(如汽车、机车、自行车)外壳、把手等。
本实施例所完成的具有疏水与疏油特性的结构表面呈现平坦状，而非凸出点状。因此可使手指触感佳，不会有粗糙感，且由于表面平整因此不易由基材上剥落。
本实施例中，图案化光阻层3的材料无特别限制，只要是一般微影法中可以使用的光阻材料接可。除此之外，亦可以使用预先制作完成的金属文件板代替图案化光阻层3。
本实施例中，疏水性类金刚石膜以及亲水性类金刚石膜可互相交换。详细地说，可使疏水性类金刚石膜具有孔洞，该亲水性类金刚石膜是配置于该孔洞中，但此方式所作成的结构的疏水与疏油效果较不佳。
本实施例中，于图案化光阻层3前，可先于基材11表面形成一中间层(图未示)。中间层可用于增加基材11与亲水性类金刚石膜13及疏水性类金刚石膜12之间的附着性。中间层的材质可选自由：碳化硅、氮化铝、氮化硼、碳氢化合物、及其混合所组成的群组(较佳为碳化硅)，且中间层的材质较佳可包括5％至40％的原子百分比的硅。
如图1D所示，本实施例所制造得到的具有疏水与疏油特性的结构，其包括有：一基材11；一疏水性类金刚石膜12，具有点状阵列结构，且设置于该基材11上；以及一亲水性类金刚石膜13，设置于该基材11上，且配置于该疏水性类金刚石膜12的点状阵列结构之间。
本实施例的具有疏水与疏油特性的结构包含有疏水性类金刚石膜12、以及亲水性类金刚石膜13，此二种类金刚石膜是以点状阵列搭配孔洞方式互相交错配置。其中疏水性类金刚石膜可达到疏水效果，而亲水性类金刚石膜可达到疏油及/或亲水效果，因此使得本发明的结构同时具有疏水与疏油及/或亲水特性。而类金刚石膜本身具有绝佳的硬度、抗刮性，因此覆有本发明的疏水及亲水性类金刚石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水与疏油特质。因此，本发明的具有疏水与疏油特性的结构可改良公知玻璃基材的强化结构容易附着油污、水气等杂质；透光性及机械强度不足；以及所设置的抗蚀刻层容易剥离等问题。
实施例2
如图2A所示，首先，提供一基材11，并以物理气相沉积法(如阴极电弧法)于该基材11上形成一亲水性类金刚石膜13(5％至30％的原子百分比氧掺杂的类金刚石膜)。然后，以光微影法形成一图案化光阻层3于该基材11上，如图2B所示，其中，该图案化光阻层3包含有以阵列形式排列的复数孔洞31，而孔洞31大小约为400nm-1000nm，孔洞31之间的距离约为100nm-500nm。接着，如图2C所示，以蚀刻法(以氧或氯等离子体)，于亲水性类金刚石膜13中形成阵列形式排列的复数孔洞131。
接着，以化学气相沉积法于亲水性类金刚石膜13的复数孔洞131内形成具有点状阵列结构的疏水性类金刚石膜12(5％至30％的原子百分比氟掺杂的类金刚石膜)，如图2D所示。最后，将图案化光阻层3移除后，则得到本实施例的具有疏水与疏油特性的结构，如图2E所示。
如图2E所示，本实施例的具有疏水与疏油特性的结构其包括有：一基材11；一疏水性类金刚石膜12，具有点状阵列结构，且设置于该基材上；以及一亲水性类金刚石膜13，设置于该基材上，且配置于该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构之间。本实施例中，亲水性类金刚石膜13是具有孔洞131(圆形、方形或多边形)阵列，该疏水性类金刚石膜12配置于该孔洞131阵列中，且该孔洞131阵列的孔洞间距为100nm-500nm。
本实施例中，疏水性类金刚石膜以及亲水性类金刚石膜可互相交换。详细地说，可使疏水性类金刚石膜具有孔洞，该亲水性类金刚石膜配置于该孔洞中，但此方式所作成的结构的疏水与疏油效果较不佳。
实施例3
本实施例的具有疏水与疏油特性的结构的制作方法大致上与实施例2相同，但不同在于，本实施例于如图2B形成图案化光阻层3之后，形成于亲水性类金刚石膜13中的复数孔洞131需贯穿亲水性类金刚石膜13本身，如图2C’所示。
而复数孔洞131形成之后，如图2D’-2E’所示，形成具有点状阵列结构的疏水性类金刚石膜12，接着将图案化光阻层3移除后，则得到本实施例的具有疏水与疏油特性的结构，如图2E’所示。
虽然，本实施例的制备步骤与实施例1的制备步骤不同，但本实施例所制得的具有疏水与疏油特性的结构与实施例1的结构相同。
实施例4
如图3所示，本实施例的具有疏水与疏油特性的结构的制作方法大致上与实施例2相同，但不同在于，本实施例于形成亲水性类金刚石膜13前，需先于基材11表面形成一中间层14。中间层14可用于增加基材11与亲水性类金刚石膜13之间的附着性。中间层14的材质可选自由：碳化硅、氮化铝、氮化硼、碳氢化合物、及其混合所组成的群组(较佳为碳化硅)，且中间层14的材质较佳可包括5％至40％的原子百分比的硅。
综上所述，本发明提供了一种具有疏水与疏油特性的结构及其制备方法。本发明的具有疏水与疏油特性的结构包含有疏水性类金刚石膜、以及亲水性类金刚石膜，此二种类金刚石膜是以点状阵列搭配孔洞方式互相交错配置。其中疏水性类金刚石膜可达到疏水效果，而亲水性类金刚石膜可达到疏油及/或亲水效果，因此使得本发明的结构同时具有疏水与疏油及/或亲水特性。而类金刚石膜本身具有绝佳的硬度、抗刮性，因此覆有本发明的疏水及亲水性类金刚石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水与疏油特质。因此，本发明的具有疏水与疏油特性的结构可改良公知玻璃基材的强化结构容易附着油污、水气等杂质；透光性及机械强度不足；以及所设置的抗蚀刻层容易剥离等问题。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构，其表面呈现平坦状，而非凸出点状或凹下孔洞状。因此可使手指触感佳，不会有粗糙感，且由于表面平整因此不易由基材上剥落。
本发明的具有疏水与疏油特性的结构可应用于触控面板、液晶显示装置、或其它显示屏幕、个人数字助理、提款机或便携式计算机等电子产品，或是车体(如汽车、机车、自行车)外壳、把手等，可避免基材本身受到手指或触控笔所产生的摩擦力或敲击力作用，而产生刮痕及磨损，并同时可避免受到油污及水气的附着，保持基材表面的平整性以及透光性。
上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (28)
1.一种具有疏水与疏油特性的结构，其包括：
一基材；
一疏水性类金刚石膜，具有点状阵列结构，且设置于该基材上；以及
一亲水性类金刚石膜，设置于该基材上，且位于该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构之间。
2.如权利要求1所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该基材为玻璃类、陶瓷类或高分子类。
3.如权利要求1所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该疏水性类金刚石膜为氟掺杂之类金刚石膜，且该疏水性类金刚石膜具有疏水特性。
4.如权利要求1所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该亲水性类金刚石膜为氧、氮、硅或氢掺杂之类金刚石膜，且该亲水性类金刚石膜具有疏油特性。
5.如权利要求4或5所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该掺杂物的含量为5％至50％的原子百分比。
6.如权利要求5所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该掺杂物的含量为5％至30％的原子百分比。
7.如权利要求1所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该亲水性类金刚石膜具有复数孔洞，该疏水性类金刚石膜位于该孔洞中，且该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构中点与点之间的间距为100nm-500nm。
8.如权利要求1所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度为1nm至500nm之间。
9.如权利要求1所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，包括一中间层，配置于该基材与该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜之间。
10.如权利要求9所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该中间层的材质是选自由：碳化硅、氮化铝、氮化硼、碳氢化合物及其混合所组成的群组。
11.如权利要求10所述具有疏水与疏油特性的结构，其中，该中间层包括5％至40％原子百分比的硅。
12.一种具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，包括：
A)提供一基材；
B)形成一具有点状阵列结构的疏水性类金刚石膜于该基材上；以及
C)于该疏水性类金刚石膜的点状阵列结构之间形成一亲水性类金刚石膜。
13.如权利要求12所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，步骤B)中该疏水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成。
14.如权利要求12所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，步骤C)中该亲水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成。
15.如权利要求12所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该疏水性类金刚石膜为氟掺杂的类金刚石膜，且该疏水性类金刚石膜具有疏水特性。
16.如权利要求12所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该亲水性类金刚石膜为氧、氮、硅或氢掺杂的类金刚石膜，且该亲水性类金刚石膜具有疏油特性。
17.如权利要求12所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤B)中，该点状阵列结构中点与点之间的距离为100nm-500nm。
18.如权利要求12所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤B)中，该点状阵列结构的每一点大小为400nm-1000nm。
19.如权利要求12所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度为1nm-500nm。
20.一种具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，包括：
A)提供一基材；
B)形成一亲水性类金刚石膜于该基材上；
C)于该亲水性类金刚石膜的表面形成具有复数孔洞；以及
D)形成一疏水性类金刚石膜于该亲水性类金刚石膜的复数孔洞中，且该疏水性类金刚石膜具有点状阵列结构。
21.如权利要求20所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，步骤B)中该亲水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成于该基材上；且该步骤C)中是以一光罩于该亲水性类金刚石膜的表面形成复数孔洞。
22.如权利要求20所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该疏水性类金刚石膜为氟掺杂的类金刚石膜，且该疏水性类金刚石膜具有疏水特性。
23.如权利要求20所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，步骤D)中该亲水性类金刚石膜是以物理气相沉积法或化学气相沉积法形成于该疏水性类金刚石膜的孔洞。
24.如权利要求20所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该亲水性类金刚石膜为氧、氮、硅或氢掺杂的类金刚石膜，且该亲水性类金刚石膜具有疏油特性。
25.如权利要求20所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤C)中，该复数孔洞之间的间距为100nm-500nm。
26.如权利要求20所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该步骤C)中，该孔洞的大小为400nm-1000nm。
27.如权利要求20所述具有疏水与疏油特性的结构的制备方法，其中，该疏水性类金刚石膜或该亲水性类金刚石膜的厚度为1nm至500nm之间。
28.一种电子产品，包括有如权利要求1所述具有疏水与疏油特性的结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130306 |