專利名稱：具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)及其制備方法，尤其指一種包含有疏水性類金剛石(DLC, diamond-like carbon)膜以及親水性類金剛石膜的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各種類型的電子產(chǎn)品已被廣泛的使用于社會大眾的日常生活中。其中，由于觸控式電子裝置具有容易操作的特性，因此使觸控面板被廣泛地運用在各種不同的電子產(chǎn)品上，例如液晶顯示裝置、個人數(shù)字助理、提款機或便攜式計算機等電子產(chǎn)品中，以作為人機互動的媒介。并且依據(jù)觸控面板偵測觸控點的物理原理可分為電阻式、電容式及波動式等觸控面板。 然而，也由于這種偵測觸控點的作動方式，讓使用者必需經(jīng)常的以手指或觸控筆在觸控面板的玻璃基材表面上按壓或滑移，才能使觸控面板產(chǎn)生相對應(yīng)的訊號傳送。因此，在使用者長時間的使用后，往往造成觸控面板的玻璃基材表面受到手指或觸控筆所產(chǎn)生的摩擦力或敲擊力作用，而產(chǎn)生刮痕及磨損，并且導(dǎo)致玻璃基材表面結(jié)構(gòu)形成形態(tài)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氣的附著，并容易讓油污及水氣嵌入于這些凹槽或孔洞內(nèi)，而影響玻璃基材表面的平整性以及透光性，進而嚴重影響觸控面板的操控性能。更有甚者，若使用者敲擊或按壓觸控面板的力道過大，更容易造成玻璃基材破裂而導(dǎo)致觸控面板報廢的情形發(fā)生。目前解決上述問題的方法，皆是由表面處理的方法來強化玻璃基材的機械性質(zhì)。例如在中國臺灣第200825202號公開專利中，主要是在玻璃基材表面被覆一層類鉆碳(diamond-like carbon, DLC)層，以由類鉆碳本身所擁有的高可見光/紅外線穿透性以及高機械強度等特性，用以增加玻璃基材的機械強度并維持玻璃基材的透光性。然而，由于其僅單純的在玻璃基材上設(shè)置類鉆碳層，因此在使用者長時間的使用下，此類鉆碳同樣會受到油污及水氣的附著，并且填充于類鉆碳層表面的裂痕或孔洞中，進而對觸控面板靈敏度產(chǎn)生嚴重干擾，而影響其操控性及耐用性。因此本領(lǐng)域亟需一種新的表面結(jié)構(gòu)設(shè)計，使可同時具有疏水與疏油特性，并具有耐磨的功效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其包括一基材；一疏水性類金剛石膜，具有點狀陣列結(jié)構(gòu)，且設(shè)置于該基材上；以及一親水性類金剛石膜，設(shè)置于該基材上，且位于該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間。
所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該基材為玻璃類、陶瓷類或高分子類。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該疏水性類金剛石膜為氟摻雜之類金剛石膜，且該疏水性類金剛石膜具有疏水特性。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該親水性類金剛石膜為氧、氮、硅或氫摻雜之類金剛石膜，且該親水性類金剛石膜具有疏油特性。
所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該摻雜物的含量為5%至50%的原子百分比。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該摻雜物的含量為5%至30%的原子百分比。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該親水性類金剛石膜具有復(fù)數(shù)孔洞，該疏水性類金剛石膜位于該孔洞中，且該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)中點與點之間的間距為 100nm-500nm。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度為Inm至500nm之間。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，包括一中間層，配置于該基材與該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜之間。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該中間層的材質(zhì)是選自由碳化硅、氮化鋁、氮化硼、碳氫化合物及其混合所組成的群組。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該中間層包括5 %至40 %原子百分比的硅。本發(fā)明提供的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，包括A)提供一基材；B)形成一具有點狀陣列結(jié)構(gòu)的疏水性類金剛石膜于該基材上；以及C)于該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間形成一親水性類金剛石膜。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，步驟B)中該疏水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，步驟C)中該親水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該疏水性類金剛石膜為氟摻雜的類金剛石膜，且該疏水性類金剛石膜具有疏水特性。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該親水性類金剛石膜為氧、氮、硅或氫摻雜的類金剛石膜，且該親水性類金剛石膜具有疏油特性。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟B)中，該點狀陣列結(jié)構(gòu)中點與點之間的距離為100nm-500nm。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟B)中，該點狀陣列結(jié)構(gòu)的每一點大小為400nm-1000nm。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度為lnm-500nm。本發(fā)明還提供一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，包括
A)提供一基材；B)形成一親水性類金剛石膜于該基材上；C)于該親水性類金剛石膜的表面形成具有復(fù)數(shù)孔洞；以及D)形成一疏水性類金剛石膜于該親水性類金剛石膜的復(fù)數(shù)孔洞中，且該疏水性類金剛石膜具有點狀陣列結(jié)構(gòu)。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，步驟B)中該親水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成于該基材上；且該步驟C)中是以一光罩于該親水性類金剛石膜的表面形成復(fù)數(shù)孔洞。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該疏水性類金剛石膜為氟摻雜的類金剛石膜，且該疏水性類金剛石膜具有疏水特性。 所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，步驟D)中該親水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成于該疏水性類金剛石膜的孔洞。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該親水性類金剛石膜為氧、氮、硅或氫摻雜的類金剛石膜，且該親水性類金剛石膜具有疏油特性。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟C)中，該復(fù)數(shù)孔洞之間的間距為100nm-500nm。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟C)中，該孔洞的大小為 400nm-1000nm。所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度為Inm至500nm之間。本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品，包括有如上所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)包含有疏水性類金剛石膜、以及親水性類金剛石膜，此二種類金剛石膜是以點狀陣列搭配孔洞方式互相交錯配置。其中疏水性類金剛石膜可達到疏水效果，而親水性類金剛石膜可達到疏油及/或親水效果，因此使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)同時具有疏水與疏油及/或親水特性。而類金剛石膜本身具有絕佳的硬度、抗刮性，因此覆有本發(fā)明的疏水及親水性類金剛石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水與疏油特質(zhì)。因此，本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)可改良公知玻璃基材的強化結(jié)構(gòu)容易附著油污、水氣等雜質(zhì)；透光性及機械強度不足；以及所設(shè)置的抗蝕刻層容易剝離等問題。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其表面呈現(xiàn)平坦狀，而非凸出點狀或凹下孔洞狀。因此可使手指觸感佳，不會有粗糙感，且由于表面平整因此不易由基材上剝落。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于觸控面板、液晶顯示裝置、或其它顯示屏幕、個人數(shù)字助理、提款機或便攜式計算機等電子產(chǎn)品，或是車體(如汽車、機車、自行車)外殼、把手等，可避免基材本身受到手指或觸控筆所產(chǎn)生的摩擦力或敲擊力作用，而產(chǎn)生刮痕及磨損，并同時可避免受到油污及水氣的附著，保持基材表面的平整性以及透光性。


圖1A-1D是本發(fā)明實施例I的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備流程圖。圖2A-2E是本發(fā)明實施例2的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備流程圖。
圖2C’ -2E’是本發(fā)明實施例3的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備流程圖。圖3是本發(fā)明實施例4的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中主要組件符號說明11基材；12疏水性類金剛石膜；13親水性類金剛石膜；131孔洞；14中間層；3光阻層；31孔洞；5屏蔽。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其包括有一基材；一疏水性類金剛石膜，具有點狀陣列結(jié)構(gòu)，且設(shè)置于該基材上；以及一親水性類金剛石膜，設(shè)置于該基材上，且位于該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間。 本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)包含有疏水性類金剛石膜、以及親水性類金剛石膜，其中疏水性類金剛石膜具有點狀陣列結(jié)構(gòu)。其中疏水性類金剛石膜可達到疏水效果，而親水性類金剛石膜可達到疏油及/或親水效果，因此使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)同時具有疏水與疏油及/或親水特性。而類金剛石膜本身具有絕佳的硬度、抗刮性，因此覆有本發(fā)明的疏水及親水性類金剛石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水與疏油特質(zhì)。因此，本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)可改良公知玻璃基材的強化結(jié)構(gòu)容易附著油污、水氣等雜質(zhì)；透光性及機械強度不足；以及所設(shè)置的抗蝕刻層容易剝離等問題。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其表面呈現(xiàn)平坦狀，而非凸出點狀或凹下孔洞狀。因此可使手指觸感佳，不會有粗糙感，且由于表面平整因此不易由基材上剝落。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該基材(即，本發(fā)明的應(yīng)用處)可為觸控面板、液晶顯示裝置、或其它顯示屏幕、個人數(shù)字助理、提款機或便攜式計算機等電子產(chǎn)品，或是車體(如汽車、機車、自行車)外殼、把手等，可避免基材本身受到手指或觸控筆所產(chǎn)生的摩擦力或敲擊力作用，而產(chǎn)生刮痕及磨損，并同時可避免受到油污及水氣的附著，保持基材表面的平整性以及透光性。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的一種態(tài)樣中，該親水性類金剛石膜較佳可具有復(fù)數(shù)孔洞(例如，圓形、方形或多邊形孔洞)，該疏水性類金剛石膜較佳可位于該孔洞中，而形成點狀陣列結(jié)構(gòu)。此外，疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)中點與點之間的間距較佳可為 100nm-500nm。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該基材較佳可為玻璃類、陶瓷類、或高分子類。其中，陶瓷類基板較佳可為氮化鋁鍍玻璃基板。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該疏水性類金剛石膜較佳可為氟摻雜的類金剛石膜，且該疏水性類金剛石膜具有疏水特性。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該親水性類金剛石膜較佳可為氧、氮、硅或氫摻雜的類金剛石膜，且該親水性類金剛石膜具有疏油特性。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該摻雜物的含量較佳可為5%至50%的原子百分比。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該摻雜物的含量較佳可為5%至30%的原子百分比。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度較佳可為Inm至500nm之間。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，較佳可還包括一中間層，其可配置于該基材與該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜之間。中間層可用于增加基材與親水性類金剛石膜之間的附著性。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該中間層的材質(zhì)較佳可選自由碳化硅、氮化鋁、氮化硼、碳氫化合物、及其混合所組成的群組，最佳為碳化硅。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)中，該中間層較佳可包括5%至40%的原子百分比的硅。本發(fā)明另提供一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，包括(A)提供一基材；(B)形成一具有點狀陣列結(jié)構(gòu)的疏水性類金剛石膜于該基材上；以及(C)于該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間形成一親水性類金剛石膜?！?br> 本發(fā)明的制備方法所制得的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)包含有疏水性類金剛石膜、以及親水性類金剛石膜，此二種類金剛石膜是以點狀陣列方式互相交錯配置，或以一預(yù)設(shè)距離(范圍)交錯配置。其中疏水性類金剛石膜可達到疏水效果，而親水性類金剛石膜可達到疏油效果，因此使得本發(fā)明所制得的結(jié)構(gòu)同時具有疏水與疏油特性。而類金剛石膜本身具有絕佳的硬度、抗刮性，因此覆有本發(fā)明所制得的疏水及親水性類金剛石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水與疏油特質(zhì)。因此，本發(fā)明所制得的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)可改良公知玻璃基材的強化結(jié)構(gòu)容易附著油污、水氣等雜質(zhì)；透光性及機械強度不足；以及所設(shè)置的抗蝕刻層容易剝離等問題。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其步驟(B)中該疏水性類金剛石膜及/或親水性類金剛石膜較佳可以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成。其中，該物理氣相沉積法較佳可為濺鍍法或陰極電弧法；該化學(xué)氣相沉積法較佳可為等離子體輔助或微波化學(xué)氣相沉積法。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中該疏水性類金剛石膜較佳可為氟摻雜的類金剛石膜，且該疏水性類金剛石膜具有疏水特性。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中該親水性類金剛石膜較佳可為氧、氮、硅、或氫摻雜的類金剛石膜，且該親水性類金剛石膜具有疏油特性。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中該摻雜物的含量較佳可為5%至30%的原子百分比。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟(A)與該步驟(B)之間較佳可還包括一步驟(Al):形成一中間層于該基材的表面。其中，該中間層較佳可選自由碳化硅、氮化鋁、氮化硼、碳氫化合物、及其混合所組成的群組。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中該中間層較佳可包括5%至40%的原子百分比的硅。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中該步驟(B)中，該點狀陣列結(jié)構(gòu)中點與點之間的距離較佳可為100nm-500nm。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中該步驟(B)中，該點狀陣列結(jié)構(gòu)的每一點的大小較佳可為400nm-1000nm。根據(jù)本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度較佳可為lnm-500nm。本發(fā)明又提供一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，包括(A)提供一基材；(B)形成一親水性類金剛石膜于該基材上；(C)于該親水性類金剛石膜的表面形成具有復(fù)數(shù)孔洞；以及(D)形成一疏水性類金剛石膜于該親水性類金剛石膜的復(fù)數(shù)孔洞中，且該疏水性類金剛石膜具有點狀陣列結(jié)構(gòu)。上述方法所制得的疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，親水性類金剛石膜具有孔洞(例如，圓形、方形或多邊形孔洞)，該疏水性類金剛石膜使配置于該孔洞中。此外，復(fù)數(shù)孔洞之間的間距較佳可為100nm-500nm。由于疏水性類金剛石膜可達到疏水效果，而親水性類金剛石膜可達到疏油效果，因此使得本發(fā)明所制得的結(jié)構(gòu)同時具有疏水與疏油特性。而類金剛石膜本身具有絕佳的硬度、抗刮性，因此覆有本發(fā)明的疏水及親水性類金剛石膜的基材可具有高硬度、抗刮性以及疏水與疏油特質(zhì)。因此，本發(fā)明所制得的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)可改良公知玻璃基材的強化結(jié)構(gòu)容易附著油污、水氣等雜質(zhì)；透光性及機械強度不足； 以及所設(shè)置的抗蝕刻層容易剝離等問題。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其步驟(B)中該親水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成于該基材上；且該步驟(C)中是以一光罩于該親水性類金剛石膜的表面形成孔洞。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該疏水性類金剛石膜為氟摻雜的類金剛石膜。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其步驟(D)中該親水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成于該疏水性類金剛石膜的孔洞。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該親水性類金剛石膜為氧、氮、娃或氫摻雜的類金剛石膜。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該摻雜物的含量為5%至30%的原子百分比。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該物理氣相沉積法較佳可為濺鍍法或陰極電弧法；而該化學(xué)氣相沉積法較佳可為等離子體輔助或微波化學(xué)氣相沉積法。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該步驟(A)與該步驟(B)之間較佳可還包括一步驟(Al):形成一中間層于該基材的表面。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該中間層較佳可選自由 碳化硅、氮化鋁、氮化硼、碳氫化合物、及其混合所組成的群組。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該中間層較佳可包括5%至40%的原子百分比的硅。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該步驟(C)中，該復(fù)數(shù)孔洞之間的間距較佳可為100nm-500nm,而孔洞大小較佳可為400nm-1000nm。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法中，該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度較佳可為Inm至500nm之間。以下是由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟習(xí)此技藝的人士可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可由其它不同的具體實施例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。實施例I如圖IA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圖案化光阻層3于該基材11上，其中，該圖案化光阻層3包含有以陣列形式排列的復(fù)數(shù)孔洞31,而孔洞31大小約為400nm-1000nm,孔洞31之間的距離約為100nm-500nm,并且該圖案化光阻層3的厚度約為lnm-500nm。接著，以物理氣相沉積法(如，濺鍍法)于該圖案化光阻層3的復(fù)數(shù)孔洞31中形成具有點狀陣列結(jié)構(gòu)的疏水性類金剛石膜12(5%至30%的原子百分比氟摻雜的類金剛石膜)。接著，將圖案化光阻層3移除，而得到如圖IB所示的陣列形式排列的疏水性類金剛石膜12。
接著，如圖IC所示，形成一屏蔽(mask) 5 (可為檔板、或光阻)于該陣列形式排列的疏水性類金剛石膜12上，并以物理氣相沉積法于該疏水性類金剛石膜12的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間形成一親水性類金剛石膜13(5%至30%的原子百分比氧摻雜的類金剛石膜)。最后，移除該屏蔽5，而得到本實施例的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，如圖ID所示。本實施例中，物理氣相沉積法可使用如濺鍍法或陰極電弧法，或是可以化學(xué)氣相沉積法代替物理氣相沉積法。親水性類金剛石膜13可為氧摻雜的類金剛石膜以外，亦可是氮、娃或氫摻雜的類金剛石膜本實施例中，基材11可為玻璃類、陶瓷類、或高分子類。例如，基材11可為觸控面板、LCD面板、或其它顯示屏幕，或是車體(如汽車、機車、自行車)外殼、把手等。本實施例所完成的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)表面呈現(xiàn)平坦狀，而非凸出點狀。因此可使手指觸感佳，不會有粗糙感，且由于表面平整因此不易由基材上剝落。本實施例中，圖案化光阻層3的材料無特別限制，只要是一般微影法中可以使用的光阻材料接可。除此之外，亦可以使用預(yù)先制作完成的金屬文件板代替圖案化光阻層3。本實施例中，疏水性類金剛石膜以及親水性類金剛石膜可互相交換。詳細地說，可使疏水性類金剛石膜具有孔洞，該親水性類金剛石膜是配置于該孔洞中，但此方式所作成的結(jié)構(gòu)的疏水與疏油效果較不佳。本實施例中，于圖案化光阻層3前,可先于基材11表面形成一中間層(圖未不)。中間層可用于增加基材11與親水性類金剛石膜13及疏水性類金剛石膜12之間的附著性。中間層的材質(zhì)可選自由碳化硅、氮化鋁、氮化硼、碳氫化合物、及其混合所組成的群組(較佳為碳化硅)，且中間層的材質(zhì)較佳可包括5%至40%的原子百分比的硅。如圖ID所示，本實施例所制造得到的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其包括有一基材11 ;一疏水性類金剛石膜12，具有點狀陣列結(jié)構(gòu)，且設(shè)置于該基材11上；以及一親水性類金剛石膜13，設(shè)置于該基材11上，且配置于該疏水性類金剛石膜12的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間。本實施例的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)包含有疏水性類金剛石膜12、以及親水性類金剛石膜13，此二種類金剛石膜是以點狀陣列搭配孔洞方式互相交錯配置。其中疏水性類金剛石膜可達到疏水效果，而親水性類金剛石膜可達到疏油及/或親水效果，因此使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)同時具有疏水與疏油及/或親水特性。而類金剛石膜本身具有絕佳的硬度、抗刮性，因此覆有本發(fā)明的疏水及親水性類金剛石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水與疏油特質(zhì)。因此，本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)可改良公知玻璃基材的強化結(jié)構(gòu)容易附著油污、水氣等雜質(zhì)；透光性及機械強度不足；以及所設(shè)置的抗蝕刻層容易剝離等問題。實施例2如圖2A所示，首先，提供一基材11，并以物理氣相沉積法(如陰極電弧法)于該基材11上形成一親水性類金剛石膜13 (5%至30%的原子百分比氧摻雜的類金剛石膜)。然后，以光微影法形成一圖案化光阻層3于該基材11上，如圖2B所示，其中，該圖案化光阻層3包含有以陣列形式排列的復(fù)數(shù)孔洞31，而孔洞31大小約為400nm-1000nm，孔洞31之間的距離約為100nm-500nm。接著，如圖2C所示，以蝕刻法(以氧或氯等離子體)，于親水性類金剛石膜13中形成陣列形式排列的復(fù)數(shù)孔洞131。接著，以化學(xué)氣相沉積法于親水性類金剛石膜13的復(fù)數(shù)孔洞131內(nèi)形成具有點狀·陣列結(jié)構(gòu)的疏水性類金剛石膜12(5%至30%的原子百分比氟摻雜的類金剛石膜)，如圖2D所示。最后，將圖案化光阻層3移除后，則得到本實施例的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，如圖2E所示。如圖2E所示，本實施例的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)其包括有一基材11 ;一疏水性類金剛石膜12，具有點狀陣列結(jié)構(gòu)，且設(shè)置于該基材上；以及一親水性類金剛石膜13，設(shè)置于該基材上，且配置于該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間。本實施例中，親水性類金剛石膜13是具有孔洞131 (圓形、方形或多邊形)陣列，該疏水性類金剛石膜12配置于該孔洞131陣列中，且該孔洞131陣列的孔洞間距為100nm-500nm。本實施例中，疏水性類金剛石膜以及親水性類金剛石膜可互相交換。詳細地說，可使疏水性類金剛石膜具有孔洞，該親水性類金剛石膜配置于該孔洞中，但此方式所作成的結(jié)構(gòu)的疏水與疏油效果較不佳。實施例3本實施例的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制作方法大致上與實施例2相同，但不同在于，本實施例于如圖2B形成圖案化光阻層3之后，形成于親水性類金剛石膜13中的復(fù)數(shù)孔洞131需貫穿親水性類金剛石膜13本身，如圖2C’所示。而復(fù)數(shù)孔洞131形成之后，如圖2D’_2E’所示，形成具有點狀陣列結(jié)構(gòu)的疏水性類金剛石膜12，接著將圖案化光阻層3移除后，則得到本實施例的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，如圖2E’所示。雖然，本實施例的制備步驟與實施例I的制備步驟不同，但本實施例所制得的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)與實施例I的結(jié)構(gòu)相同。實施例4如圖3所示，本實施例的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制作方法大致上與實施例2相同，但不同在于，本實施例于形成親水性類金剛石膜13前，需先于基材11表面形成一中間層14。中間層14可用于增加基材11與親水性類金剛石膜13之間的附著性。中間層14的材質(zhì)可選自由碳化硅、氮化鋁、氮化硼、碳氫化合物、及其混合所組成的群組(較佳為碳化硅)，且中間層14的材質(zhì)較佳可包括5%至40%的原子百分比的硅。綜上所述，本發(fā)明提供了一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)及其制備方法。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)包含有疏水性類金剛石膜、以及親水性類金剛石膜，此二種類金剛石膜是以點狀陣列搭配孔洞方式互相交錯配置。其中疏水性類金剛石膜可達到疏水效果，而親水性類金剛石膜可達到疏油及/或親水效果，因此使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)同時具有疏水與疏油及/或親水特性。而類金剛石膜本身具有絕佳的硬度、抗刮性，因此覆有本發(fā)明的疏水及親水性類金剛石膜的基材可具有高硬度、抗刮性、以及疏水與疏油特質(zhì)。因此，本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)可改良公知玻璃基材的強化結(jié)構(gòu)容易附著油污、水氣等雜質(zhì)；透光性及機械強度不足；以及所設(shè)置的抗蝕刻層容易剝離等問題。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其表面呈現(xiàn)平坦狀，而非凸出點狀或凹下孔洞狀。因此可使手指觸感佳，不會有粗糙感，且由于表面平整因此不易由基材上剝落。本發(fā)明的具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于觸控面板、液晶顯示裝置、或其它顯示屏幕、個人數(shù)字助理、提款機或便攜式計算機等電子產(chǎn)品，或是車體(如汽車、機車、自行車)外殼、把手等，可避免基材本身受到手指或觸控筆所產(chǎn)生的摩擦力或敲擊力作用，而產(chǎn)生刮痕及磨損，并同時可避免受到油污及水氣的附著，保持基材表面的平整性以及透光性。 上述實施例僅為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請的權(quán)利要求范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其包括 一基材； 一疏水性類金剛石膜，具有點狀陣列結(jié)構(gòu)，且設(shè)置于該基材上；以及 一親水性類金剛石膜，設(shè)置于該基材上，且位于該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間。
2.如權(quán)利要求I所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該基材為玻璃類、陶瓷類或高分子類。
3.如權(quán)利要求I所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該疏水性類金剛石膜為氟摻雜之類金剛石膜，且該疏水性類金剛石膜具有疏水特性。
4.如權(quán)利要求I所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該親水性類金剛石膜為氧、氮、硅或氫摻雜之類金剛石膜，且該親水性類金剛石膜具有疏油特性。
5.如權(quán)利要求4或5所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該摻雜物的含量為5%至50%的原子百分比。
6.如權(quán)利要求5所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該摻雜物的含量為5%至30%的原子百分比。
7.如權(quán)利要求I所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該親水性類金剛石膜具有復(fù)數(shù)孔洞，該疏水性類金剛石膜位于該孔洞中，且該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)中點與點之間的間距為100nm-500nm。
8.如權(quán)利要求I所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度為Inm至500nm之間。
9.如權(quán)利要求I所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，包括一中間層，配置于該基材與該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜之間。
10.如權(quán)利要求9所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該中間層的材質(zhì)是選自由碳化硅、氮化鋁、氮化硼、碳氫化合物及其混合所組成的群組。
11.如權(quán)利要求10所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)，其中，該中間層包括5%至40%原子百分比的硅。
12.—種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，包括 A)提供一基材； B)形成一具有點狀陣列結(jié)構(gòu)的疏水性類金剛石膜于該基材上；以及 C)于該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間形成一親水性類金剛石膜。
13.如權(quán)利要求12所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，步驟B)中該疏水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成。
14.如權(quán)利要求12所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，步驟C)中該親水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成。
15.如權(quán)利要求12所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該疏水性類金剛石膜為氟摻雜的類金剛石膜，且該疏水性類金剛石膜具有疏水特性。
16.如權(quán)利要求12所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該親水性類金剛石膜為氧、氮、硅或氫摻雜的類金剛石膜，且該親水性類金剛石膜具有疏油特性。
17.如權(quán)利要求12所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟B)中，該點狀陣列結(jié)構(gòu)中點與點之間的距離為100nm-500nm。
18.如權(quán)利要求12所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟B)中，該點狀陣列結(jié)構(gòu)的每一點大小為400nm-1OOOnm。
19.如權(quán)利要求12所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度為lnm-500nm。
20.一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，包括 A)提供一基材； B)形成一親水性類金剛石膜于該基材上； C)于該親水性類金剛石膜的表面形成具有復(fù)數(shù)孔洞；以及 D)形成一疏水性類金剛石膜于該親水性類金剛石膜的復(fù)數(shù)孔洞中，且該疏水性類金剛石膜具有點狀陣列結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求20所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，步驟B)中該親水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成于該基材上；且該步驟C)中是以一光罩于該親水性類金剛石膜的表面形成復(fù)數(shù)孔洞。
22.如權(quán)利要求20所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該疏水性類金剛石膜為氟摻雜的類金剛石膜，且該疏水性類金剛石膜具有疏水特性。
23.如權(quán)利要求20所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，步驟D)中該親水性類金剛石膜是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成于該疏水性類金剛石膜的孔洞。
24.如權(quán)利要求20所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該親水性類金剛石膜為氧、氮、硅或氫摻雜的類金剛石膜，且該親水性類金剛石膜具有疏油特性。
25.如權(quán)利要求20所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟C)中，該復(fù)數(shù)孔洞之間的間距為100nm-500nm。
26.如權(quán)利要求20所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該步驟C)中，該孔洞的大小為400nm-1000nm。
27.如權(quán)利要求20所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，該疏水性類金剛石膜或該親水性類金剛石膜的厚度為Inm至500nm之間。
28.一種電子產(chǎn)品，包括有如權(quán)利要求I所述具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)及其制備方法。本發(fā)明具有疏水與疏油特性的結(jié)構(gòu)包括一基材；一疏水性類金剛石(DLC)膜，具有點狀陣列結(jié)構(gòu)，且設(shè)置于該基材上；以及一親水性類金剛石膜，設(shè)置于該基材上，且配置于該疏水性類金剛石膜的點狀陣列結(jié)構(gòu)之間。
文檔編號B82Y40/00GK102953031SQ201110303968
公開日2013年3月6日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者宋健民, 甘明吉 申請人:錸鉆科技股份有限公司