CN108546927A - 以化学气相沉积长碳链硅烷化合物作为气密防水之方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种以化学气相法沉积长碳链硅烷化合物于一面板及框体之间作为气密防水之用的方法，包含步骤：沉积一长碳链硅烷化合物于一框体与一面板之接触边缘，其中该长碳链硅烷化合物之前驱溶液包含长碳链硅烷化合物1v/v％及异丙醇99v/v％。该长碳链硅烷化合物为四乙基正硅酸盐(TEOS)。

Description

以化学气相沉积长碳链硅烷化合物作为气密防水之方法

技术领域

本发明之领域系有关于一种面板组装的领域，特别是关于一种面板防水组装技术的领域。

背景技术

在许多元件出厂前都必须在表面玻璃(Cover Glass，CG)与框体(Frame)之间进行气密性检测(Air Leak Test，ALT)，其目的是为了要检测该元件的防水性。气密性检测方式是将玻璃与框体放置于一腔体内，并使玻璃与框体的贴合面形成密闭空间，再对此空间进行灌气，侦测是否有漏气气压(如图1)。图1接泄漏仪1会将测试气源2所充的气排出去；充气的正压例如可以是1.25大气压力。玻璃表面与乘载框体间的胶体若有缺陷，便会自接泄漏仪1侦测到漏气气压。

在工业生产数据上偶尔有些零星批次性会因制程而造成大约0.2％的气密性检测失败(ALT Fail)。故，为了提高生产良率并达成更精密的防水效果，产品可以先于出厂前加工防水气密层，以更确保气密品质。

而硅烷化合物(Silane Compound)具有水解敏感中心，可做为有机材料及无机材料之间结合的桥梁。研究上经常利用硅烷化合物的官能基来改变基材表面的亲疏水性，其反应分为四个步骤：水解(hydrolysis)、缩聚(condensation)、氢键键结(hydrogenbonding)及键结形成(bond formation)，如图2所示。这四个步骤中的起始步骤「水解」为速率决定步骤，经过此步骤后接下来两步骤为自发反应。在最后的键结形成时须将水除去。使用的方法通常有两种，一是加热，例如置于120℃烘箱约30至90分钟，二是抽真空2至6小时，以形成硅氧(Si-O)共价键。此种表面改质方法通常又被称做表面单层自组装(SelfAssembly Monolayer，SAM)，可以在一般室温下进行，是个方便的制程。

发明内容

故，为达到防水设计，本发明以洁净的干制程为主。且应用的基材对硅氧化合物有较佳的反应速率，因此本发明利用长碳链硅烷化合物来做为气密防水层。

本发明以化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)方法将长碳链硅烷化合物用于面板的组装，特别是触碰面板。在面板前段的压合制程完成后，进行长碳硅烷化合物化学气相沉积，再进行气密测试，流程如下图三。藉此，以达到面板的防水气密效果。

本发明提供一种以化学气相沉积长碳链硅烷化合物作为气密防水之方法，包含步骤：压合一框体与一面板以形成一组件；以一光罩覆盖该面板之部分表面，并露出一欲沉积表面；以臭氧电浆将该欲沉积表面进行改质；置该组件于一真空反应腔，将该真空反应腔升温至30-70℃，并导入一前驱溶液之气体；及静置沉积90-180分钟形成一长碳链硅烷化合物沉积层于欲沉积处，

其中该前驱溶液包含长碳链硅烷化合物0.5-1.5v/v％及异丙醇98.5-99.5v/v％。

较佳地，该框体为胶框体。

较佳地，该真空度<-2E。

本发明之方法系利用化学气相沉积法将长碳链硅烷化合物沉积于该框体与该面板连接边缘，藉以达到气密防水之功效。

本发明另请求一气密防水结构，包含一框体、一玻璃表面、及一长碳链硅烷化合物沉积层，其中该框体与该玻璃表面压合形成一组件，该长碳链硅烷化合物沉积层系利用本发明所述之方法沉积于该框体与玻璃表面之连接边缘。该长碳链硅烷化合物沉积层系由一前驱溶液之气态分子沉积而成，该前驱溶液包含长碳链硅烷化合物0.5-1.5v/v％及异丙醇98.5-99.5v/v％。

较佳地该长碳链硅烷层为纳米级单层吸附层。该长碳链硅烷化合物沉积层之厚度较佳为10nm～30nm。该厚度可依照需求进行合理的调整。

本发明另提供一种以化学气相沉积长碳链硅烷化合物作为气密防水之方法，包含步骤：

压合一框体与一面板以形成一组件；

以一光罩覆盖该面板之部分表面，并露出一欲沉积处；

以臭氧电浆将该欲沉积表面进行改质；

置该组件于一120℃烤箱，并导入一前驱溶液之气体；及

静置沉积2小时形成一长碳链硅烷化合物沉积层于欲沉积处，

其中该前驱溶液包含长碳链硅烷化合物0.5-1.5v/v％及异丙醇98.5-99.5v/v％。

本发明所请之方法系于玻璃表面与乘载框体间沉积一防水的长碳链硅烷化合物层，藉此降低气密性检测失败率，并提高产品良率，达到气密防水的效果。

较佳地该长碳链硅烷层为纳米级单层吸附层，且该框体为胶框。

而利用本发明所请的方法制备而成的防水面板可提高玻璃表面与乘载框体间的气密品质。

本发明所请之防水技术可应用于3C领域，例如手机、相机，进而可延伸至可穿戴式3C产品；亦可应用于交通产业，如汽车工业、飞机工业、船舶工业等等、军事及基础工业。此外医疗产业、半导体制程、印刷电路板等各种会应用到防水技术的产业亦可使用本发明之技术。

附图说明

图1为气密性检测示意图；

图2为硅烷化合物改质基材表面的亲疏水性之机制；

图3为面板压合、沉积、气密测试之流程图；及

图4为长碳链硅烷化合物沉积流程示意图。

图5为另一面板光罩结合示意图。

图6为长碳链硅烷化合物沉积层位置示意图。

附图标记：

1....接泄漏仪 2....测试气源

3....面板 4....框体

5....胶体 6....光罩

7....长碳链硅烷化合物气体分子 8....孔洞网架

9....长碳链硅烷化合物溶液 10....长碳链硅烷化合物沉积层

11....真空反应腔体 12....臭氧

具体实施方式

为使熟悉该项技艺人士了解本发明之目的，兹将本发明之较佳实施例详细说明如下。

请参照图4，在一实施例中，以真空化学气相沉积法沉积长碳链硅烷化合物于一面板3及一框体4连接处的边缘。该面板为一玻璃面板。面板3与框体4先行压合，并以胶体5接合面板3与框体4，以形成一组件。接着将部分面板3以一光罩6覆盖，并露出欲沉积的表面。再以臭氧电浆12对该欲沉积表面做改质处理。

将组件置入一个真空反应腔体11中，确保反应腔中已无其他气体干扰后续反应，并加热该真空反应腔至40℃，导入一含有长碳链化合物之前驱溶液的气体7。让该组件静置两小时，使长碳链硅烷化合物分子沉积于欲沉积的表面，形成长碳链硅烷化合物沉积层。该导入的方法可以如图4所示，利用孔洞网架让该前驱溶液之气体7蒸发进反应腔。

在另一实施例中，亦可使用一般真空系统，直接将该前驱溶液的气体打进真空系统。

在另一实施例中，该面板3之下方亦被一光罩6覆盖，如图5所示，藉此，该面板3之下方未被该光罩6覆盖之处亦可进行改质，使该长碳链硅烷化合物沉积层亦可沉积于面板内侧。

在其他实施例中，该沉积表面改质方式亦可为UV直接照射表面或是氩气(Ar)电浆改质处理，或其他该领域所使用之表面改质手段。

该长碳链化合物之前驱溶液包含长碳链硅烷化合物1v/v％及异丙醇99v/v％。

于一较佳实施例中，该长碳链硅烷化合物沉积层为纳米级单层沉积层。

于一较佳实施例中，该长碳链硅烷化合物为四乙基正硅酸盐(TEOS)。

在另一实施例中，该长碳链硅烷化合物为4-苯丁基三氯硅烷(4-PHENYLBUTYLTRICHLOROSILANE，4PBTS)、或十六烷基三甲氧基硅烷(HEXADECYLTRIMETHOXYSILANE，HDTMS)。

如图6所示，该欲沉积处为该框体与该面板连接处的边缘，藉此该沉积层10便可覆盖住框体与面板连接处之缝隙，藉以防止水气或其他污染物经由该缝隙进到面板内部。因此可达到气密防水之效果。

于一实施例中，该框体4为胶框，或其他可承载面板之材质的框体。

在另一实施例中，该沉积层10是位于面板3及框体4之间的外侧及/或内侧来覆盖面板与框体连接的缝隙，如图6所示，以防止水气或其他污染物进入面板内侧，影响内部结构。

该异丙醇亦可以乙醇、甲醇、丙酮等所属领域之常用溶剂替换使用，并不在此限。

在另一实施例中，以加热化学气相沉积法沉积长碳链硅烷化合物于一面板及一框体连接处的边缘。如图4，面板3与框体4先行压合，并以胶体5接合面板3与框体4，以形成一组件。接着将部分面板3以一光罩6覆盖，并露出欲沉积的表面。再以臭氧电浆12对该欲沉积表面做改质处理。

将组件置入一反应腔体中，导入一含有长碳链化合物之前驱溶液的气体；再将该组建置于120℃烤箱中60-90分钟，使长碳链硅烷化合物分子沉积于欲沉积的表面，形成长碳链硅烷化合物沉积层。

该长碳链化合物之前驱溶液包含长碳链硅烷化合物1v/v％及异丙醇99v/v％。

较佳地，该长碳链硅烷化合物沉积层为纳米级单层。

在一实施例中，该长碳链硅烷化合物为四乙基正硅酸盐(TEOS)，或其他可应用于本领域之技术的有机硅烷化合物，例如4-苯丁基三氯硅烷(4-PHENYLBUTYLTRICHLOROSILANE，4PBTS)、或十六烷基三甲氧基硅烷(HEXADECYLTRIMETHOXYSILANE，HDTMS)。

如图6所示，该欲沉积处为该面板3与该框体4连接处的边缘。

在一实施例中，该框体为胶框，或其他可承载面板之材质的框体。

在另一实施例中，该沉积层是位于面板及框体之间的外侧及/或内侧来覆盖面板与框体连接的缝隙，以防止水气或其他污染物进入面板内侧。

本发明所述之面板可为玻璃面板、触碰面板、玻璃触控面板。在一较佳实施例中，该面板为玻璃触控面板。

在另一实施例中，该欲沉积处是位于面板及框体之间的外侧及/或内侧来封装面板与框体，以防止水气或其他污染物进入面板内侧。

本发明亦可以电浆加强化学气相沉积法达成本发明之功效。

经过上述的详细说明，已充分显示本发明具有实施的进步性，且为前所未见，完全符合发明专利要件，爰依法提出申请。惟以上所述仅为本发明的一实施例而已，当不能用以限定本发明实施的范围，亦即依本发明专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种以化学气相沉积长碳链硅烷化合物作为气密防水之方法，其特征在于，包含：压合一框体与一面板以形成一组件；以一光罩覆盖该面板之部分表面，并露出一欲沉积表面；以臭氧电浆将该欲沉积表面进行改质；

置该组件于一真空反应腔，将该真空反应腔升温至一预定温度，并导入一长碳链硅烷化合物溶液之气体；及静置沉积一预定时间形成一长碳链硅烷化合物沉积层于该欲沉积处，

其中该长碳链硅烷化合物溶液包含长碳链硅烷化合物0.5-1.5v/v％及异丙醇98.5-99.5v/v％。

2.如权利要求1所述之方法，其中该预定温度为30-70℃。

3.如权利要求2所述之方法，其中该预定温度为40℃。

4.如权利要求1所述之方法，其中该预定时间为90-180分钟。

5.如权利要求4所述之方法，其中该预定时间为120分钟。

6.如权利要求1所述之方法，其中该长碳链硅烷化合物沉积层为纳米级单层。

7.如权利要求1所述之方法，其中该长碳链硅烷化合物为四乙基正硅酸盐。

8.如权利要求1所述之方法，其中该面板为玻璃触控面板。

9.如权利要求1所述之方法，其中该框体为胶框体。

10.如权利要求1所述之方法，其中另包括：移除该光罩。