TWI598932B - 具有無機表面結構之薄膜結構及相關製造方法 - Google Patents

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Description

具有無機表面結構之薄膜結構及相關製造方法
本文所述標的物概言之係關於電子顯示系統，且更特定而言，該標的物之實施例係關於與觸控感測器件一起用於電子顯示系統中之透明薄膜結構。
傳統上，電子顯示器經由機械控制(例如旋鈕、按鈕或滑動器)與使用者介接，以使使用者能夠控制或調節各種系統性質。觸控屏技術藉由將機械控制功能整合或納入顯示器中而使許多系統設計者能夠減少對電子顯示系統之空間需要。因此，人們已研發出傳統機械控制之電子等效物以允許使用者經由觸控屏介面來調節系統性質。
反覆使用觸控屏介面可導致觸控屏顯示器表面上出現指紋、污斑、刮痕及/或其他痕跡。該等痕跡會使顯示器之清晰度降級，進而增加讀取或理解顯示器上所顯示內容之難度。舉例而言，指紋及/或污斑可增加表面反射，使顯示器看起來朦朧或模糊，或不期望地損害使用者所感知之影像品質。在高環境照明條件中(例如在飛機飛行期間之座艙中)會加劇該等問題。因此，期望提供可抵抗指紋、污斑、刮痕及/或其他痕跡且不會因增加表面反射而使顯示影像品質降級之顯示表面。
所提出一種方法涉及使用聚合物處理技術(例如模製、藉由光化輻射來固化、壓紋或諸如此類)來提供微結構化聚合物薄膜，可將其施於觸控屏以防止形成表面痕跡。然而，在一些具有嚴格設計約束之軍事、航空電子設備及/或工業應用使用時，聚合物薄膜所提供之表面硬度及耐久性可能不足。另外，一些聚合物薄膜可能與其他表面處理(例如用於減少表面反射之抗反射塗層或用於改良清潔度之低表面能塗層)不相容。
本發明提供形成薄膜結構之方法。例示性方法包含提供透明基板及形成複數個覆蓋透明基板之透明表面結構。透明表面結構中之每一者均包含無機材料。
在另一實施例中，提供用於薄膜結構之裝置。薄膜結構包含透明基板及複數個覆蓋透明基板之透明表面結構。複數個透明表面結構之每一透明表面結構均包含所形成覆蓋透明基板之無機材料。
下文詳細說明本質上僅具有闡釋性且不意欲限制標的物或申請案之實施例及此等實施例之用途。本文所用詞語「例示性」意指「用作實例、例子或例證」。在本文中描述為「例示性」之實施方案不必理解為較其他實施方案為佳或有利。此外，不意欲受先前技術領域、背景、發明內容或下文詳細說明中所給出之任何明確表示或隱含之理論所限制。
本文所述技術及工藝可用於製造適用於顯示器件、觸控屏、觸控面板或其他器件之透明薄膜結構，期望可防止該等器件出現指紋、污斑、刮痕及/或其他表面痕跡。透明薄膜結構包括複數個自透明無機材料形成之覆蓋透明基板之表面結構。表面結構經配置以提供包含任一數量之成形特徵之圖案，該等特徵經組態以破壞、再分配或以其他方式抑制污染物在透明基板表面上形成連續區域。無機材料具有大於約6之鉛筆硬度(例如，6 H)並提供抗刮、耐久表面。透明薄膜結構可黏附至顯示器、觸控屏、觸控面板或另一顯示器件之表面上以提供具有相對低表面反射及相對高耐久性之顯示表面。
現在參照圖1，在例示性實施例中，所繪示製造製程始於提供基板102並形成覆蓋基板102之無機材料104層，從而產生薄膜結構100。本文所用無機材料應理解為不包括碳的非聚合化合物。就此而言，無機材料104相對於聚合材料在物理學上更硬且在機械磨損方面表現更大耐久性。基板102為隨後自無機材料104形成之表面結構提供結構支持，如下文所更詳細闡述。在例示性實施例中，基板102對可見光之透明度(透射率)大於約95%，且無機材料104對可見光之透明度(或透射率)大於約90%。就此而言，基板102及無機材料104均實質上透明。因此，為方便起見，基板102在本文中可替代地稱作透明基板，且無機材料104在本文中可替代地稱作透明無機材料。
在例示性實施例中，透明基板102包含折射率小於約2.0且較佳在約1.4至約1.7之範圍內之材料。端視實施例而定，透明基板102可實現為玻璃材料(例如鈉鈣玻璃)或聚合物材料(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)或諸如此類)。應瞭解，在透明基板102實現為玻璃材料時，透明基板102為隨後形成之表面結構提供相對剛性之結構支持，而透明基板102在實現為聚合物材料時提供相對撓性及/或可延展之結構支持。在例示性實施例中，透明基板102為隨後在上面形成之表面結構提供實質上平坦表面103。
在例示性實施例中，選擇用作基板102之材料之厚度及類型以使基板102不干擾觸可隨後黏附薄膜結構之控屏、觸控面板或另一觸控感測器件的觸控感測能力。舉例而言，就電阻或電容觸控感測技術而言，可能期望使用較薄基板102，而紅外或光學觸控感測技術可容忍較厚基板102。另外，可能期望薄膜結構100對一些應用具有較大剛度或對其他應用具有較大撓性。就此而言，實際上，用作基板102之特定材料及透明基板102之厚度將端視特定應用需要而改變。舉例而言，在使用剛性玻璃材料作為透明基板102之實施例中，當將玻璃材料用於紅外或其他光學觸控感測技術時，其厚度可為約2毫米或更小，當將其用於電阻或電容觸控感測技術時，其厚度在約50微米至約100微米之範圍內。在使用撓性聚合物材料作為透明基板102之替代實施例中，聚合物材料之厚度可在約0.1毫米至約0.3毫米之範圍內。
如上文所述，在例示性實施例中，無機材料104具有大於約6之鉛筆硬度(6 H)。在一或多個實施例中，無機材料104具有大於鋼絲棉之硬度，以使無機材料104可抵抗原本因鋼絲棉使無機材料104之表面磨損所致之刮擦及/或表面痕跡。就此而言，無機材料104具有耐久性且可抵抗刮擦或其他形式之結構損壞，該等損壞可因用手指及/或指甲、記錄針、筆或另一物體觸控無機材料104之表面而引起，該等物體可用於與可隨後黏附透明薄膜結構之觸控感測器件(例如，顯示器、觸控屏、觸控面板或諸如此類)介接。在例示性實施例中，無機材料104亦可抵抗常用於清潔顯示表面之流體及溶劑。舉例而言，一些可損壞聚合物材料之工業溶劑可與無機材料104接觸，而不會對其造成損壞。
在例示性實施例中，無機材料104實現為氧化矽，較佳為二氧化矽。應注意，可使用具有相同一般性質及特性之其他材料作為無機材料替代二氧化矽，例如氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁及諸如此類。亦即，二氧化矽通常用於其他目的，接受用於工業中，且已經文件充分證明。因此，較佳實施例將二氧化矽用於無機材料104，且為便於說明，但不具有限制性，無機材料104在本文中可替代地稱作二氧化矽。
在例示性實施例中，藉由使用電漿增強化學氣相沈積(PECVD)製程或另一適宜沈積製程(例如，使用真空濺鍍進行物理氣相沈積)將覆蓋透明基板102之無機材料104沈積至在約4微米至約50微米之範圍內之厚度來形成無機材料104層。如圖1中所示，根據一個實施例，將無機材料104層保形沈積於透明基板102之平坦表面103上，以使無機材料104層與基板102之平坦表面103接觸且在基板102之整個平坦表面103上具有實質上均勻之厚度。如下文所更詳細闡述，無機材料104層之厚度界定隨後自無機材料104形成之表面結構之高度。
根據一個實施例，藉由PECVD使用矽烷及氧化亞氮作為反應物來形成二氧化矽104層。在例示性實施例中，控制矽烷與氧化亞氮之比率及其他PECVD製程條件(例如室壓及/或射頻功率密度)，以使二氧化矽104對可見光之透明度(或透射率)大於約95%，鉛筆硬度在約6(6 H)至約9(9 H)之範圍內，且折射率實質上等於透明基板102之折射率。舉例而言，根據一個實施例，基板102實現為折射率為約1.5之鈉鈣玻璃，其中選擇矽烷與氧化亞氮之比率以使二氧化矽104之折射率為約1.5。在例示性實施例中，二氧化矽104之折射率實質上等於基板102之折射率以使表面反射最小化。
在沈積無機材料104後，為增加無機材料104層之密度並達成期望折射率及/或硬度，可藉由(例如)快速熱退火或另一適宜退火製程將薄膜結構100退火。當將玻璃材料用於透明基板102時，沈積製程及退火製程之溫度皆經選擇以小於玻璃材料之最大製程溫度能力(例如，小於玻璃轉變溫度)。就此而言，根據一個實施例，當透明基板102包含玻璃材料時，沈積製程之溫度及退火製程溫度均小於約400℃。或者，當將聚合物材料用於透明基板102時，沈積製程及退火製程之溫度皆經選擇以小於聚合物材料之最大製程溫度能力(例如，小於聚合物材料之軟化點)。就此而言，當透明基板102包含聚合物材料時，沈積製程之溫度及退火製程之溫度均小於約200℃，此取決於用作透明基板102之特定聚合物材料。
現在參照圖2，在例示性實施例中，製造製程係藉由以下方式來繼續進行：形成覆蓋薄膜結構100之遮蔽材料106層並選擇性移除遮蔽材料106之部分以產生並界定覆蓋無機材料104之遮罩108，從而產生薄膜結構200。如下文所更詳細闡述，遮罩108界定隨後自下伏無機材料104之部分所形成表面結構(例如，表面結構之形狀及/或尺寸及毗鄰表面結構之間距)之圖案。在例示性實施例中，遮蔽材料106實現為光阻劑材料，其中藉由施加光阻劑材料106且使用習用光微影來圖案化並移除光阻劑材料106之部分，從而產生遮罩108來形成遮罩108。
現在參照圖3至4，在例示性實施例中，製造製程係藉由以下方式來繼續進行：使用遮罩108選擇性移除無機材料104之部分以形成複數個覆蓋基板102之表面結構110。在例示性實施例中，使用各向異性(或定向性)蝕刻製程移除無機材料104之暴露部分，從而產生薄膜結構300。舉例而言，可藉由電漿基反應性離子蝕刻(RIE)使用各向異性蝕刻劑化學(例如四氟化碳/氧(CF4/O2)電漿化學或六氟化硫(SF6)電漿化學)來各向異性蝕刻二氧化矽104之暴露部分。遮罩108防止各向異性蝕刻製程移除無機材料104在遮罩108下方之部分，而移除無機材料104之暴露部分(即，不位於遮罩108下方之部分)。就此而言，光阻劑材料106較佳可抵抗各向異性蝕刻劑化學及/或其厚度可使下伏防污表面結構110之上表面在蝕刻製程期間不暴露。在例示性實施例中，使用遮罩108蝕刻無機材料104直至暴露基板102在表面結構110之間之平坦表面103的區域。在移除無機材料104之暴露部分後，在例示性實施例中，製造製程係藉由移除遮罩108來繼續進行，從而產生圖4之薄膜結構400。舉例而言，可藉由光阻劑移除製程使用習知溶劑化學(例如丙酮)來移除(或剝除)光阻劑材料106，從而移除光阻劑材料106並留下實質上完整之無機材料104及基板102。
如圖所示，在蝕刻二氧化矽104並移除光阻劑材料106後，薄膜結構400包含複數個在透明基板102之表面103上之表面結構110。在例示性實施例中，表面結構110經配置以提供在基板102之整個表面上包含任一數量之成形特徵的圖案，該等特徵經組態以破壞、再分配或以其他方式抑制污染物(例如，源自指紋之油、汗及類似物、灰塵或其他環境污染物)在薄膜結構400之表面103上形成連續區域。就此而言，表面結構110在本文中可替代地稱作防污或防指紋表面結構。高度112、寬度114及/或毗鄰結構110之間之分隔距離116較佳經選擇以藉由防止使用者指尖在實際手指觸摸壓力條件下觸及表面103之大部分來達成期望程度之防污及防指紋性能。如上文所述，表面結構110相對於基板102之表面103的高度112對應於無機材料104層之厚度。就此而言，端視實施例而定，防污表面結構110相對於基板102之表面的高度112可在約4微米至約50微米之範圍內。在例示性實施例中，表面結構110之剖面寬度114可在約5微米至約30微米之範圍內。然而，應瞭解，表面結構110之特定高度、寬度及間距將取決於特定應用所期望之特定形狀及/或圖案，且實際實施例可採用具有較大及/或較小高度及/或剖面寬度之表面結構。此外，儘管圖4將防污表面結構110繪示為分離或隔開，但實際上，防污表面結構110可整體形成及/或互相連接以提供覆蓋基板102之表面的不同形狀及/或圖案。因此，由防污表面結構110形成之特定形狀及/或圖案將端視實施例而改變。另外，在例示性實施例中，防污表面結構110之配置及/或間隔方式應使得可防止薄膜結構400在隨後用於顯示器中時形成莫氏圖案(Moir pattern)，該顯示器上具有週期性像素結構及/或其他週期性圖案。就此而言，剖面寬度114及/或毗鄰表面結構110之間的分隔距離116在基板102之整個表面103上可不具有週期性或不均勻。因此，主旨標的不欲受限於表面結構110在基板102之表面103上的任一特定幾何形狀、配置及/或圖案。
由於上文所述各向異性蝕刻製程，防污表面結構110具有實質上垂直(例如，正交於基板102之平坦表面103)之側壁118，其中忽略表面結構110轉角處之任何圓化。另外，由於無機材料104係保形沈積於基板102之整個平坦表面103上，表面結構110在整個薄膜結構400上具有實質上均勻之高度且每一表面結構110均具有實質上水平(例如，平行於基板102之平坦表面103)之上表面119，其中忽略表面結構110轉角處之任何圓化。垂直側壁118減少正交於平坦表面103在薄膜結構400入射之光的漫射及/或散射，同時水平上表面119減少在整個基板102上各表面結構110之漫射及/或散射量之間之變化，藉此維持使用者在觀看顯示表面黏附有薄膜結構400之顯示器件時所感知之清晰度及/或有效解析度。在移除光阻劑材料106後，可完成薄膜結構之製造，且如下文在圖8至11之背景中更詳細地闡述來將薄膜結構黏附至顯示器件上。
圖5至7繪示上文所述製造製程之替代實施例。就此而言，可利用此處在圖5至7之背景中所述步驟來形成圖4之薄膜結構400。藉由形成覆蓋基板102之光阻劑材料502層來開始所繪示之製造製程。在例示性實施例中，形成覆蓋光阻劑材料502層之遮罩層504，且形成覆蓋遮罩層504之第二光阻劑材料506層。使用習用光微影將光阻劑材料506之上層圖案化並移除光阻劑材料506之部分。使用光阻劑材料506之剩餘部分作為蝕刻遮罩藉由使用濕式蝕刻劑蝕刻遮罩層504來選擇性移除遮罩層504之暴露部分以產生遮罩508，從而產生圖5之薄膜結構500。遮罩508界定隨後所形成防污表面結構之圖案，如下文所更詳細闡述。
現在參照圖6且繼續參照圖5，在形成遮罩508後，所繪示製造製程之實施例係藉由使用遮罩508作為蝕刻遮罩選擇性移除光阻劑材料502之部分來繼續進行。在例示性實施例中，使用各向異性蝕刻製程移除光阻劑材料502之暴露部分，從而產生薄膜結構600。舉例而言，可藉由電漿基反應性離子蝕刻(RIE)使用四氟化碳/氧(CHF4/O2)電漿化學、六氟化硫(SF6)電漿化學或另一適宜化學來各向異性蝕刻光阻劑材料502之暴露部分。遮罩508防止或阻止各向異性蝕刻劑移除光阻劑材料502在遮罩508下方之部分，而移除光阻劑材料502之暴露部分(即，不位於遮罩508下方之部分)。在例示性實施例中，對光阻劑材料502實施蝕刻直至暴露基板102之上表面103。由於使整個薄膜結構500暴露於反應性離子蝕刻(RIE)環境，因此各向異性蝕刻亦可同時移除光阻劑材料506之暴露部分。如圖6中所展示，各向異性蝕刻產生具有複數個空隙區602之光阻劑材料502之圖案化層，該等空隙區暴露基板之平坦表面103之複數個區域。就此而言，空隙區602界定隨後在基板102之表面103上所形成表面結構之剖面寬度及/或形狀。
現在參照圖7，在例示性實施例中，製造製程係藉由形成覆蓋薄膜結構600之無機材料104層來繼續進行，從而產生薄膜結構700。在例示性實施例中，藉由以下方式形成無機材料104層：以與圖1之背景中所述相似之方式，使用電漿增強化學氣相沈積(PECVD)製程或另一適宜沈積製程(例如，真空沈積或濺鍍沈積)來沈積覆蓋光阻劑材料502及透明基板102之圖案化層的無機材料104。然而，沈積製程之溫度小於光阻劑材料502之軟化點。就此而言，根據一個實施例，沈積製程之溫度小於約200℃。在例示性實施例中，在質傳受控條件下沈積無機材料104層，以使無機材料104不沈積於光阻劑材料502之全部垂直表面(或側壁)上。
再次參照圖5且參照圖7，在例示性實施例中，施於基板102之表面之光阻劑材料502的厚度大於無機材料104層之厚度(例如，厚度大於隨後所形成表面結構之期望高度)。在例示性實施例中，光阻劑材料502層之厚度比無機材料104層之厚度厚約5至10微米。因此，無機材料104之沈積物部分填充空隙區602並在沈積於基板102在空隙區602內之表面103上之無機材料104與沈積於光阻劑材料502上之無機材料104之間產生中斷。
再次參照圖4且參照圖7，在例示性實施例中，在形成覆蓋薄膜結構700之無機材料104後，製造製程係藉由使用濕式化學處理剝除光阻劑材料502來繼續進行。使光阻劑材料502溶於諸如丙酮等溶劑中，同時完整留下表面結構110之無機材料104。作為此步驟之結果，利用光阻劑材料502移除覆蓋光阻劑材料502(以及早期未移除之任一剩餘遮罩層504及/或光阻劑材料506)之無機材料104的任何部分，而表面結構110保留在基板102之表面103上。在移除光阻劑材料502後，可以與圖4之背景中所述相似之方式將所得薄膜結構700退火。
現在參照圖8，在例示性實施例中，製造製程藉由形成覆蓋薄膜結構400之抗反射塗層120來繼續進行，從而產生薄膜結構800。在例示性實施例中，抗反射塗層120包含施於薄膜結構400之表面的高效抗反射(HEA)塗層。根據一個實施例，藉由保形沈積一或多個材料層來形成抗反射塗層120，該等材料層經配置或經組態以減少薄膜結構800之表面反射。舉例而言，在例示性實施例中，抗反射塗層120實現為多層介電堆疊，其包含具有相對較高折射率之材料(例如，二氧化鈦)及具有相對較低折射率之材料(例如，二氧化矽)之交替層，該等交替層係藉由實施濺鍍沈積製程、電子束沈積製程或離子束沈積製程來沈積。在例示性實施例中，抗反射塗層120之厚度小於約1微米且使薄膜結構800之表面反射小於約1%。
現在參照圖9，在例示性實施例中，在形成抗反射塗層120後，製造製程係藉由形成覆蓋薄膜結構800之低表面能塗層122來繼續進行，從而產生薄膜結構900。就此而言，低表面能塗層122包含表面能小於約35達因(dyne)/公分之薄膜材料，例如疏水性材料或疏油性材料。根據一個實施例，藉由使薄膜結構800之上表面浸漬、浸沒或以其他方式暴露(例如，旋塗、噴塗或諸如此類)於疏水性及/或疏油性材料(例如全氟聚醚(PFPE)或另一氟醚)中來形成低表面能塗層122。在例示性實施例中，低表面能塗層122之厚度為約50至200奈米。
現在參照圖10，在例示性實施例中，薄膜結構900係與顯示器件1002一起用於顯示系統1000中中。根據一個實施例，顯示系統1000係用於飛機座艙中。薄膜結構900靠近顯示器件1002佈置且與顯示器件1002對凖，以便當使用者觀看顯示器件1002上顯示之內容時，薄膜結構900在視線內位於使用者與顯示器件1002之間。就此而言，自顯示器件1002之使用者及/或觀看者之角度而言，薄膜結構900與顯示器件1002之至少一部分重疊及/或將其覆蓋。
在例示性實施例中，在薄膜結構900之表面902上形成黏著材料，該表面與平坦表面103相對，且使薄膜結構900之表面902黏附至顯示器件1002之顯示表面1004。黏著材料包含折射率實質上等於無機材料104之折射率的壓敏黏著劑。舉例而言，根據一個實施例，無機材料104包含折射率為約1.5之二氧化矽且黏著材料包含折射率在約1.5至約1.55之範圍內之壓敏黏著劑。藉由施於薄膜結構900及顯示器件1002之壓縮力使薄膜結構900黏附或以其他方式附著至顯示器件1002之顯示表面1004，該壓縮力使薄膜結構900底表面902上之黏著材料與顯示器件1002之顯示表面1004結合。
在例示性實施例中，顯示器件1002實現為包含顯示器1006及透明觸控面板1008之觸控屏或另一觸控感測器件。端視實施例而定，顯示器1006可實現為液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器、或另一電子顯示器，其能夠在處理模組(例如，處理器、控制器或諸如此類)之控制下呈現影像。觸控面板1008靠近顯示器1006佈置且與顯示器1006對凖，以便當使用者觀看顯示器1006上顯示之內容時，觸控面板1008位於視線內。觸控面板1008提供或界定顯示器件1002之主動感測區域，亦即，顯示器件1002中能夠感測與外部物體(例如，手指及/或指甲、記錄針、筆或諸如此類)接觸及/或足夠靠近之區域。就此而言，薄膜結構900經佈置以使薄膜結構900與顯示器件1002之感測區域重疊及/或將其覆蓋。端視實施例而定，觸控面板1008可實現為電阻觸控面板、電容觸控面板、紅外觸控面板、光學觸控面板或另一適宜觸控面板。如上文所述，由於表面結構110具有實質上垂直側壁及實質上水平上表面，可使顯示器1006所傳播光之散射及/或漫射最小化或察覺不到，該光正交於平坦表面103在薄膜結構900上入射。
圖11繪示利用薄膜結構900與顯示器件1002之顯示系統1100之另一實施例。薄膜結構900靠近顯示器件1002佈置且與顯示器件1002對凖，以便當使用者觀看顯示器件1002上顯示之內容時，薄膜結構900在視線內位於使用者與顯示器件1002之間。就此而言，自顯示器件1002之使用者及/或觀看者之角度而言，薄膜結構900與顯示器件1002之至少一部分重疊及/或將其覆蓋。在所繪示實施例中，透明基板102經實現為剛性玻璃材料，其中透明基板102之底表面902藉由氣隙1102與顯示表面1004隔開。就此而言，可圍繞顯示表面1004及/或薄膜結構900之周邊提供黏著材料(例如具有合適厚度之黏著帶)，以使薄膜結構900與顯示器件1002結合。黏著材料之厚度控制薄膜結構900與顯示表面1004之間之分隔距離1104。在一個實施例中，可使用圍繞薄膜結構900周邊之邊框封裝薄膜結構900及顯示器件1002。薄膜結構900與顯示表面1004之間之距離1104(例如，氣隙1102之寬度)小於約4毫米。在例示性實施例中，以與上文在圖8之背景中所述者相似之方式在薄膜結構900之底表面902上形成第二抗反射塗層1120。
圖12繪示例示性薄膜結構1200之俯視圖，其包含在透明基板1202之表面1203上形成之複數個表面結構1210。端視實施例而定，可根據上文在圖1至4之背景中所述之製造製程或上文在圖5至7中所述之製造製程來形成表面結構1210。在所繪示實施例中，表面結構1210係隨機配置於基板1202之表面1203上以提供圖案，其經組態以破壞、再分配或以其他方式抑制污染物(例如，源自指紋之油、汗及類似物、灰塵或其他環境污染物)在薄膜結構1200之表面1203上形成連續區域，並阻止產生莫氏圖案，如上文所述。高度、寬度及/或毗鄰結構1210之間之分隔距離較佳經選擇，以藉由防止使用者指尖在實際手指觸摸壓力條件下觸及表面1203之大部分來達成期望程度之防污及防指紋性能。
簡要概括而言，上文所述透明薄膜結構之一個優勢在於透明薄膜結構利用無機防污表面結構來提供對指紋、沾污及其他表面痕跡之抗性而不會使影像品質顯著降級。無機表面結構提供相對較高之耐久性，且因此，薄膜結構經較長持續時間維持對指紋、污斑、刮痕及/或其他痕跡之抗性。除由無機表面結構所提供之耐久性外，無機材料亦可與現有表面處理方法(例如，抗反射塗層及低表面能塗層)相容。因此，透明薄膜結構達成相對較低之表面反射，同時亦提供亦可抵抗指紋、污斑及刮痕之可清潔及可耐久之表面。
為簡潔起見，本文可不詳細闡述與光學器件、反射、折射、抗反射塗層、低表面能塗層、微結構、沈積、蝕刻、光微影、觸控感測器件及/或顯示器件有關之習用技術。儘管前述詳細說明中提出了至少一個例示性實施例，但應瞭解存在大量變化形式。亦應瞭解，該(等)例示性實施例僅係實例，且不意欲以任何方式限制標的物之範圍、適用性或組態。而是，前述詳細說明將向彼等熟悉此項技術者提供實施標的物之例示性實施例之便利指導方針。應理解，可在一例示性實施例中所描述之元件功能及配置方面作出各種改變，此並不背離隨附申請專利範圍中所述標的物之範圍。
100．．．薄膜結構
102．．．透明基板
103．．．平坦表面
104．．．無機材料
106．．．光阻劑材料
108．．．遮罩
110．．．透明表面結構
112．．．高度
114．．．寬度
116．．．分隔距離
118．．．垂直側壁
119．．．上表面
120．．．抗反射塗層
122．．．低表面能塗層
200．．．薄膜結構
300．．．薄膜結構
400．．．薄膜結構
500．．．薄膜結構
502．．．光阻劑材料
504．．．遮罩層
506．．．第二光阻劑材料
508．．．遮罩
600．．．薄膜結構
602．．．空隙區
700．．．薄膜結構
800．．．薄膜結構
900．．．薄膜結構
902．．．底表面
1000．．．顯示系統
1002．．．顯示器件
1004．．．顯示表面
1006．．．顯示器
1008．．．觸控面板
1100．．．顯示系統
1102．．．氣隙
1104．．．分隔距離
1120．．．第二抗反射塗層
1200．．．薄膜結構
1202．．．透明基板
1203．．．表面
1210．．．表面結構
上文已結合下文圖式闡述了標的物之實施例，其中相同編號表示相同元件，且
圖1至4係繪示一個實施例之薄膜結構及製造該薄膜結構之例示性方法的剖視圖；
圖5至7係繪示另一實施例之薄膜結構及製造該薄膜結構之例示性方法的剖視圖；
圖8至9係繪示一例示性實施例中之薄膜結構及製造該薄膜結構之例示性方法的剖視圖；
圖10係繪示顯示系統之一例示性實施例之剖視圖，該顯示系統包括根據圖1至4或圖5至7之製造製程形成且黏附至顯示器件之顯示表面上的薄膜結構；
圖11係繪示顯示系統之另一例示性實施例之剖視圖，該顯示系統包括根據圖1至4或圖5至7之製造製程形成之薄膜結構；且
圖12係根據圖1至4或圖5至7之製造製程所形成薄膜結構之一例示性實施例的俯視圖。
102．．．透明基板
103．．．平坦表面
120．．．抗反射塗層
122．．．低表面能塗層
900．．．薄膜結構
902．．．底表面
1000．．．顯示系統
1002．．．顯示器件
1004．．．顯示表面
1006．．．顯示器
1008．．．觸控面板

Claims (10)

  1. 一種形成薄膜結構之方法，該方法包含：提供透明基板(102)，其包含第一材料且具有一表面；及於該透明基板(102)之該表面上形成複數個分離的透明表面結構(110)，其中：該複數個分離的透明表面結構(110)之每一分離的透明表面結構(110)均包含無機材料(104)，該無機材料(104)係形成於該透明基板之該表面上並與其接觸；該無機材料不同於該第一材料；該第一材料包括玻璃材料；且該複數個分離的透明表面結構之剖面寬度或該複數個分離的透明表面結構之毗鄰結構之間之分隔距離之一者在該透明基板的表面上為不均勻；其中該無機材料包括對可見光之透射率大於95%之二氧化矽；該透明基板對可見光之透射率大於95%；且該複數個分離的透明表面結構係隨機配置於該透明基板之表面以防止莫氏圖案的產生。
  2. 如請求項1之方法，其中形成該等透明表面結構(110)包含：形成覆蓋該透明基板(102)之該無機材料(104)層；及選擇性地移除該無機材料(104)層之部分，從而產生複 數個包含該無機材料(104)之表面結構(110)。
  3. 如請求項2之方法，其中選擇性移除該無機材料(104)層之部分包含各向異性蝕刻該無機材料(104)層。
  4. 如請求項2之方法，其中形成該無機材料(104)層包含藉由利用矽烷及氧化亞氮作為反應物實施電漿增強化學氣相沈積(PECVD)製程來沈積覆蓋該透明基板(102)之二氧化矽(104)層，其中矽烷與氧化亞氮之比率係使該二氧化矽(104)層之折射率實質上等於該透明基板(102)之折射率。
  5. 如請求項1之方法，其中形成該等透明表面結構(110)包含：形成覆蓋該透明基板(102)之光阻劑(502)之圖案化層，該圖案化層包含光阻劑(502)層及複數個空隙區(602)；沈積覆蓋該圖案化層之該無機材料(104)層；及移除該光阻劑(502)層以及覆蓋於該光阻劑(502)層的該無機材料(104)。
  6. 一種薄膜結構，其包含：透明基板(102)，其包含第一材料且具有一表面；及複數個於該透明基板(102)之該表面上分離的透明表面結構(110)，其中：該複數個分離的透明表面結構(110)之每一分離的透明表面結構(110)均包含無機材料(104)，該無機材料(104)係形成於該透明基板(102)之該表面上並與其接觸； 該無機材料不同於該第一材料；該第一材料包括玻璃材料；且該複數個分離的透明表面結構之剖面寬度或該複數個分離的透明表面結構之毗鄰結構之間之分隔距離之一者在該透明基板的表面上為不均勻；其中該無機材料包括對可見光之透射率大於95%之二氧化矽；該透明基板對可見光之透射率大於95%；且該複數個分離的透明表面結構係隨機配置於該透明基板之表面以防止莫氏圖案的產生。
  7. 如請求項6之薄膜結構，其中該複數個透明表面結構(110)係經組態以抑制污染物在該透明基板(102)上形成連續區域。
  8. 如請求項6之薄膜結構，其中該無機材料(104)包含不包括碳之非聚合化合物。
  9. 如請求項6之薄膜結構，其中每一表面結構(110)均包含該無機材料(104)經各向異性蝕刻之具有垂直側壁(118)之部分。
  10. 一種顯示系統(1000)，其包含：具有顯示表面(1004)之顯示器件(1002)；及覆蓋該顯示表面(1004)之薄膜結構(900)，該薄膜結構(100)包含：透明基板(102)，其包含第一材料且具有第一表面； 及複數個於該第一表面上分離的表面結構(110)，其中：該複數個分離的表面結構(110)之每一分離的表面結構(110)均包含透明無機材料(104)，該透明無機材料(104)係形成於該透明基板(102)之該第一表面(103)上並與其接觸；該透明無機材料不同於該第一材料；該第一材料包括玻璃材料；且該複數個分離的表面結構之剖面寬度或該複數個分離的表面結構之毗鄰結構之間之分隔距離之一者在該透明基板的第一表面上為不均勻；其中該無機材料包括對可見光之透射率大於95%之二氧化矽；該透明基板對可見光之透射率大於95%；且該複數個分離的表面結構係隨機配置於該透明基板之表面以防止莫氏圖案的產生。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013116134A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-08 Unipixel Displays, Inc. Low reflectance finger print resistant film
US10175829B2 (en) 2013-03-15 2019-01-08 Applied Materials, Inc. Transparent body with single substrate and anti-reflection and/or anti-fingerprint coating at an opposite side of the substrate from a structured transparent conductive film, and method of manufacturing thereof
FR3017968B1 (fr) * 2014-02-26 2017-06-23 Cie Ind Et Financiere D'ingenierie Ingenico Dispositif electronique a ecran tactile, procede de fabrication, produit programme d'ordinateur et medium de stockage correspondants.
AU2015353551B2 (en) 2014-11-25 2018-06-28 Ppg Industries Ohio, Inc. Curable film-forming sol-gel compositions and anti-glare coated articles formed from them
CN107896447B (zh) * 2017-10-30 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 壳体制作方法、壳体及电子设备
CN107889385B (zh) * 2017-10-30 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 壳体制作方法、壳体及电子设备
CN107708364B (zh) * 2017-10-30 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 壳体制作方法、壳体及电子设备
CN111596482A (zh) * 2020-05-21 2020-08-28 深圳市元炐光电科技有限公司 液晶调光膜及制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2680583B1 (fr) * 1991-08-22 1993-10-08 Commissariat A Energie Atomique Materiau presentant des proprietes antireflet, hydrophobes et de resistance a l'abrasion et procede de depot d'une couche antireflet, hydrophobe et resistante a l'abrasion sur un substrat.
EP0748775A3 (en) * 1995-05-30 1998-11-25 Central Glass Company, Limited Water-repellent glass plate having minutely roughed metal-oxide base film
US5925438A (en) * 1996-06-17 1999-07-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Antireflection film
KR100657536B1 (ko) * 1999-06-17 2006-12-14 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 광학 필터
JP2001260267A (ja) * 2000-03-21 2001-09-25 Nikon Corp 防汚酸化膜を有する成形体
EP1111438A3 (en) * 1999-12-23 2003-03-19 Samsung SDI Co., Ltd. Black matrix and preparing method thereof
JP4198999B2 (ja) * 2001-03-13 2008-12-17 イー インク コーポレイション 図面を表示するための装置
US7341789B2 (en) * 2001-08-10 2008-03-11 3M Innovative Properties Company Stain resistant protective film and adhesive sheet having the same thereon
DE10205007A1 (de) * 2002-02-07 2003-08-21 Creavis Tech & Innovation Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten mit schmutz- und wasserabweisenden Eigenschaften
US7459197B2 (en) * 2004-11-30 2008-12-02 Lucent Technologies Inc. Reversibly adaptive rough micro- and nano-structures
US20060240218A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Nanosys, Inc. Paintable nonofiber coatings
AU2006303170B2 (en) * 2005-10-21 2012-10-11 Saint-Gobain Glass France Antifouling material and production method thereof
FR2893266B1 (fr) * 2005-11-14 2007-12-21 Commissariat Energie Atomique Produit superhydrophile ou superhydrophobe, procede pour sa realisation et utilisation de ce produit
WO2007097454A1 (ja) * 2006-02-27 2007-08-30 Zeon Corporation 微細凹凸形状を有するフィルム、およびその製造方法
US20070231542A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-04 General Electric Company Articles having low wettability and high light transmission
JP2007301773A (ja) * 2006-05-09 2007-11-22 Nof Corp 表面材及びその製造方法
US8970502B2 (en) * 2006-05-26 2015-03-03 Touchtable Ab User identification for multi-user touch screens
DE102007013181B4 (de) * 2007-03-20 2017-11-09 Evonik Degussa Gmbh Transparente, elektrisch leitfähige Schicht

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