表面抗指纹基板及其制造方法
【专利摘要】本发明公开一种表面抗指纹基板及其制造方法。该表面抗指纹基板包括一基板以及一硅铝合金薄膜。该基板具有一表面，该硅铝合金薄膜设置于该基板的表面，该硅铝合金薄膜的含铝的重量百分比为15至50%。本发明通过该硅铝合金薄膜的疏水性及疏油性，提升基板的表面抗指纹能力。
【专利说明】表面抗指纹基板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基板及其制造方法，特别涉及一种表面抗指纹基板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]现有触控荧幕使用上的最大问题在于手指接触后荧幕上会残留指纹痕迹，而指纹痕迹会影响荧幕的正常出光，造成荧幕变暗、影像扭曲及外观污损，严重时会让荧幕的触控功能变差。
[0003]为解决指纹残留问题,现有已有提出在触控基板上电镀铬、涂布铁氟龙胶体或蒸镀氟化钙(CaF2)等抗指纹材料。然而，电镀铬需使用铬酸盐，其会对环境造成严重污染，且对人体有致癌风险。涂布铁氟龙需使用大量的有机溶剂，方能使铁氟龙与基板的附着性符合要求，使用有机溶剂不仅增加制造成本，且会影响制作工艺操作人员健康及对环境造成污染。氟化钙(CaF2)虽具有良好的抗指纹效果，但是具毒性，会影响制作工艺操作人员的健康。
[0004]此外，我国公开专利第201114715号所揭示的「抗指纹涂覆的浮凸玻璃物品及制造方法」，是利用浮雕微结构增加与水的接触角，以达到抗指纹效果。然而，浮雕微结构制作不易，生产成本高。
[0005]因此，有必要提供一创新且具进步性的表面抗指纹基板及其制造方法，以解决上述问题。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种表面抗指纹基板，其包括:一基板，具有一表面；以及一硅铝合金薄膜，设置于该基板的表面，该硅铝合金薄膜的含铝的重量百分比为15至50%。
[0007]本发明另提供一种表面抗指纹基板的制造方法，包括以下步骤:(a)提供一基板，该基板具有一表面；以及(b)形成一娃招合金薄膜于该基板的表面，该娃招合金薄膜的招含量的重量百分比为15至50%。
[0008]本发明的硅铝合金薄膜可形成于玻璃、金属、塑胶及陶瓷基板表面，使基板表面无需转印或压铸任何结构，即可具备良好的疏水性、疏油性及抗指纹能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1显示本发明表面抗指纹基板的结构示意图；
[0010]图2显示本发明表面抗指纹基板的制造方法流程图；
[0011]图3A显示本发明的制造方法中的一基板的示意图；
[0012]图3B显示依据本发明的制造方法形成一硅铝合金薄膜于基板的表面的示意图；及[0013]图4显示本发明硅铝合金薄膜的穿透率量测结果图。
[0014]主要元件符号说明
[0015]10表面抗指纹基板
[0016]11 基板
[0017]Ila 表面
[0018]12硅铝合金薄膜
【具体实施方式】
[0019]请参阅图1，其是显示本发明表面抗指纹基板的结构示意图。该表面抗指纹基板10包括一基板11以及一娃招合金薄膜12。该基板11具有一表面Ila,该基板11的材质选自如下的一种:玻璃、金属、塑胶及陶瓷。该硅铝合金薄膜12设置于该基板11的表面11a，在本实施例中，该硅铝合金薄膜12的铝含量的重量百分比为15至50%，以确保薄膜具有足够的疏水性及疏油性，且较佳地，该硅铝合金薄膜12的厚度为80至300纳米。
[0020]图2显示本发明表面抗指纹基板的制造方法流程图。图3A显示本发明的制造方法中的一基板的示意图。请配合参阅图2的步骤S21及图3A，提供一基板11，该基板11具有一表面Ila,该基板11的材质选自如下的一种:玻璃、金属、塑胶及陶瓷。在本实施例中，该基板11放置于一物理气相沉积溅镀腔体中(图未绘出)。
[0021]图3B显示依据本发明的制造方法形成一硅铝合金薄膜于基板的表面的示意图。请配合参阅图2的步骤S22及图3B，形成一硅铝合金薄膜12于该基板11的表面11a，在本实施例中，该硅铝合金薄膜12以溅镀方式形成于该基板11的表面11a，而溅镀过程中所使用的溅镀气体为氩气及氮气，较佳地，氩气的含量为50至80%，而氮气的含量为20至50%，以提高该硅铝合金薄膜12的成膜品质。此外，在本实施例中，该硅铝合金薄膜12的铝含量的重量百分比为15至50%，以确保薄膜具有足够的疏水性及疏油性，且较佳地，该硅铝合金薄膜12的厚度为80至300纳米。
[0022]兹以下列实施例与比较例予以详细说明本发明，唯并不意谓本发明仅局限于此等实施例所揭示的内容。
[0023][实施例1]
[0024]将玻璃基板置入物理气相沉积溅镀腔体中，以直流式磁控靶极溅镀铝含量的重量百分比为15%的硅铝靶，溅镀功率为500W，溅镀时所用溅镀气体为氩气和氮气，氩气和氮气比例为70:30，在玻璃基板上沉积厚度100纳米的硅铝合金薄膜。以表面张力30dyne/Cm的达因笔测试硅铝合金薄膜，墨水瞬间即缩小成一小水滴，显示达因笔墨水对硅铝合金薄膜的润湿性极低。另以去离子水测试硅铝合金薄膜的表面接触角为58°，显示该薄膜确实具备强疏水性。
[0025]请参阅图4，其显示本发明硅铝合金薄膜的穿透率量测结果图。以光谱仪量测硅铝合金薄膜的穿透率，在可见光范围穿透率可达80%以上，故不会影响基板的透光度。
[0026][实施例2]
[0027]将不锈钢基板置入物理气相沉积溅镀腔体中，以直流式磁控靶极溅镀铝含量的重量百分比为30%的硅铝靶，溅镀功率为500W，溅镀时所用溅镀气体为氩气和氮气，氩气和氮气比例为75:25,于不锈钢基板上沉积厚度150纳米的硅铝合金薄膜。以表面张力30dyne/cm的达因笔测试硅铝合金薄膜，墨水瞬间即缩小成一小水滴，显示达因笔墨水对硅铝合金薄膜的润湿性极低。另以去离子水测试硅铝合金薄膜的表面接触角为65°，显示该薄膜确实具备强疏水性。再以微硬度计量测硅铝合金薄膜的硬度可达Hv800，一般3C产业用的硬质膜硬度约在Hv400至Hv600之间，本发明的硅铝合金薄膜的硬度更高，显示硅铝合金薄膜除具有抗指纹效果外，更兼具耐磨耗特性。
[0028][实施例3]
[0029]将塑胶基板置入物理气相沉积溅镀腔体中，以直流式磁控靶极溅镀铝含量的重量百分比为35%的硅铝靶,溅镀功率为500W，溅镀时所用溅镀气体为氩气和氮气，氩气和氮气比例为50:50,于塑胶基板上沉积厚度80纳米的硅铝合金薄膜。以表面张力30dyne/Cm的达因笔测试硅铝合金薄膜，墨水瞬间即缩小成一小水滴，显示达因笔墨水对硅铝合金薄膜的润湿性极低。另以去离子水测试硅铝合金薄膜的表面接触角为68°，显示该薄膜确实具备强疏水性。
[0030][实施例4]
[0031]将氧化铝陶瓷基板置入物理气相沉积溅镀腔体中，以直流式磁控靶极溅镀铝含量的重量百分比为50%的硅铝靶，溅镀功率为500W，溅镀时所用溅镀气体为氩气和氮气，氩气和氮气比例为80:20，于氧化铝陶瓷基板上沉积厚度300纳米的硅铝合金薄膜。以表面张力30dyne/Cm的达因笔测试硅铝合金薄膜，墨水瞬间即缩小成一小水滴，显示达因笔墨水对硅铝合金薄膜的润湿性极低。另以去离子水测试硅铝合金薄膜的表面接触角为70°，显示该薄膜确实具备强疏水性。
[0032][比较例I]
[0033]将玻璃基板置入物理气相沉积溅镀腔体中，以直流式磁控靶极溅镀铝含量的重量百分比为10%的硅铝靶，溅镀功率为500W，溅镀时所用溅镀气体为氩气和氮气，氩气和氮气比例为80:20，在玻璃基板上沉积厚度200纳米的硅铝合金薄膜。以表面张力30dyne/Cm的达因笔测试硅铝合金薄膜，放置20分钟后，书写在薄膜表面的墨水仍维持原状，未缩小成一小水滴。另以去离子水测试薄膜的表面接触角为30°，显示该薄膜无法达到强疏水性。
[0034][比较例2]
[0035]将玻璃基板置入物理气相沉积溅镀腔体中，以直流式磁控靶极溅镀铝含量的重量百分比为10%的硅铝靶，溅镀功率为500W，溅镀时所用溅镀气体为氩气和氧气，氩气和氧气比例为80:20，在玻璃基板上沉积厚度200纳米的硅铝合金薄膜。以表面张力30dyne/Cm的达因笔测试硅铝合金薄膜，放置20分钟后，书写在薄膜表面的墨水仍维持原状，未缩小成一小水滴。另以去离子水测试薄膜的表面接触角为20°，显示该薄膜无法达到强疏水性。
[0036][比较例3]
[0037]将塑胶基板置入物理气相沉积溅镀腔体中，以直流式磁控靶极溅镀铝含量的重量百分比为55%的硅铝靶,溅镀功率为500W，溅镀时所用溅镀气体为氩气和氮气，氩气和氮气比例为70:30，在塑胶基板上沉积厚度150纳米的硅铝合金薄膜。以表面张力30dyne/Cm的达因笔测试硅铝合金薄膜，放置20分钟后，书写在薄膜表面的墨水仍维持原状，未缩小成一小水滴。另以去离子水测试薄膜的表面接触角为35°，显示该薄膜无法达到强疏水性。
[0038]综上所述，本发明的硅铝合金薄膜可形成于玻璃、金属、塑胶及陶瓷基板表面，使基板表面无需转印或压铸任何结构，即可具备良好的疏水性、疏油性及抗指纹能力。此外，本发明以物理气相沉积溅镀技术制作该硅铝合金薄膜，因不使用铬酸盐及有机溶剂，故不会对环境造成污染及影响操作人员健康，并可节省溶剂使用成本。
[0039]上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明，因此熟悉于此技术的人士对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如所述的权利要求为准。
【权利要求】
1.一种表面抗指纹基板，包括: 基板，具有一表面；以及 硅铝合金薄膜，设置于该基板的该表面，该硅铝合金薄膜的含铝的重量的百分比为15至 50%。
2.如权利要求1所述的表面抗指纹基板，其中该硅铝合金薄膜的厚度为80至300纳米。
3.如权利要求1所述的表面抗指纹基板，其中该硅铝合金薄膜的表面接触角为58°至70。。
4.如权利要求1所述的表面抗指纹基板，其中该基板的材质选自如下的一种:玻璃、金属、塑胶及陶瓷。
5.一种表面抗指纹基板的制造方法，包括以下步骤: (a)提供一基板，该基板具有一表面；以及 (b)形成一硅铝合金薄膜于该基板的该表面，该硅铝合金薄膜的含铝的重量百分比为15 至 50%ο
6.如权利要求5所述的表面抗指纹基板的制造方法，其中步骤(a)该基板的材质选自如下的一种:玻璃、金属、塑胶及陶瓷。
7.如权利要求5所述的表面抗指纹基板的制造方法，其中步骤(a)该基板放置于一物理气相沉积溅镀腔体中。
8.如权利要求5所述的表面抗指纹基板的制造方法，其中步骤(b)该硅铝合金薄膜的厚度为80至300纳米。
9.如权利要求5所述的表面抗指纹基板的制造方法，其中步骤(b)该硅铝合金薄膜的表面接触角为58°至70°。
10.如权利要求5所述的表面抗指纹基板的制造方法，其中步骤(b)该硅铝合金薄膜以派镀方式形成于该基板的表面。
11.如权利要求10所述的表面抗指纹基板的制造方法，其中溅镀气体为氩气及氮气。
12.如权利要求11所述的表面抗指纹基板的制造方法，其中氩气的含量为50至80%，氮气的含量为20至50%。
【文档编号】H05K3/46GK103687345SQ201210475588
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2012年9月5日
【发明者】董寰乾, 黄宏胜, 潘永村 申请人:中国钢铁股份有限公司