抗汙薄膜及其製造方法與使用它的電子裝置的製作方法
2023-05-29 12:04:26
專利名稱：抗汙薄膜及其製造方法與使用它的電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種薄膜及其製造方法與使用它的顯示裝置，且特別是涉及一種抗汙薄膜及其製造方法與使用它的電子裝置。
背景技術：
隨著技術的發展，各式產品不斷推陳出新。面對眾多的產品，消費者不僅重視產品的功能，也相當重視產品的外觀的維持。水滴或油滴所形成的髒汙，很快就會破壞產品新穎的外觀。所以保護袋或保護膜等配件也成為熱銷的項目之一。然而，保護袋只能消極的把產品與外界作隔離。在使用者操作該產品的過程中，難免需要從保護袋中拿出該產品，而使該產品仍然有受到髒汙的可能性。此外，保護膜本身也容易受到髒汙，使用者只能在保護膜髒汙後消極的更換新的保護膜，而無法真正降低髒汙的情況。尤其是顯示產品或觸控產品，其顯示面或觸控面髒汙時，將立即嚴重影響顯示質量或觸控效果。不論是保護膜或保護袋，對於上述產品來說，均不是方便的抗汙方式。
因此，研究人員目前均致力於研究一種可以直接降低髒汙殘留的薄膜，以達到良好的抗汙效果。
發明內容
本發明涉及一種抗汙薄膜及其製造方法與使用它的電子裝置，其利用兩種以上抗汙材料交錯式設置，使得抗汙薄膜不僅讓液滴不容易殘留，更使液滴因接觸角的差異而被推擠到某一區域上，進而凝結成較大的液滴。較大的液滴容易滑落或被擦拭，以達到良好的抗汙效果。根據本發明的一個方面，提出一種抗汙薄膜。抗汙薄膜包括基材、第一抗汙材料及第二抗汙材料。基材具有多個第一區域及多個第二區域。各個第一區域的寬度為50 5000微米(μ m),各個第二區域的寬度為50 5000微米(μ m)。第一抗汙材料設置於該第一區域。液滴於第一抗汙材料上形成第一接觸角。第二抗汙材料設置於該第二區域。液滴於第二抗汙材料上形成第二接觸角。第一接觸角與第二接觸角之差為5 30度。根據本發明的另一方面，提出一種電子裝置。顯示裝置包括顯示單元及抗汙薄膜。顯示單元具有顯示面。抗汙薄膜設置於顯示面之外。抗汙薄膜包括基材、第一抗汙材料及第二抗汙材料。基材具有多個第一區域及多個第二區域。各個第一區域的寬度為50 5000微米(μ m)。各個第二區域的寬度為50 5000微米(μ m)。第一抗汙材料設置於該第一區域。液滴於第一抗汙材料上形成第一接觸角。第二抗汙材料設置於該第二區域。液滴於第二抗汙材料上形成第二接觸角。第一接觸角與第二接觸角之差為5 30度。根據本發明的再一方面，提出一種抗汙薄膜的製造方法。抗汙薄膜的製造方法包括以下步驟。提供基材。基材具有多個第一區域及多個第二區域。各個第一區域的寬度為50 5000微米(μ m),各個二區域的寬度為50 5000微米(μ m)。形成第一抗汙材料於該第一區域。整面形成第二抗汙材料於基材上。移除位於該第一區域的第二抗汙材料，使得該第二抗汙材料僅設置於該第二區域。其中，液滴於第一抗汙材料上形成第一接觸角，液滴於第二抗汙材料上形成第二接觸角，第一接觸角與第二接觸角之差為5 30度。為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉各種較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下
圖1圖示一種顯示裝置。圖2圖示第一實施例的抗汙薄膜的示意圖。圖3圖示圖2的抗汙薄膜的側視圖。圖4圖示液滴的移動示意圖。圖5圖示指紋的油滴的聚集示意圖。圖6圖示液滴與第一區域及第二區域的關係圖。
圖7圖示液滴與第一區域及第二區域的另一關係圖。圖8圖示液滴與第一區域及第二區域的另一關係圖。圖9A 9D圖示抗汙薄膜的製造方法的示意圖。圖10圖示第二實施例的抗汙薄膜的示意圖。圖11圖示第三實施例的抗汙薄膜的示意圖。圖12圖示第四實施例的抗汙薄膜的示意圖。圖13圖示圖12的抗汙薄膜的側視圖。主要附圖標記說明1000 電子裝置100、200、300、400 :抗汙薄膜110、210、410 :第一抗汙材料120、220、420 :第二抗汙材料190 :基材191、291、391、491 :第一區域192、292、392、492 :第二區域430 :第三抗汙材料493 :第三區域700 :油滴800 :液滴900 :顯示面板900a :顯示面C :交界處W191、W192、W391、W392 :寬度W800 :直徑Θ1:第一接觸角Θ 2 :第二接觸角
θ 3 :第三接觸角
具體實施例方式以下提出各種實施例進行詳細說明，其利用兩種以上抗汙材料交錯式設置，使得抗汙薄膜不僅讓液滴不容易殘留，而且使液滴因接觸角的差異而被推擠到某一區域上，進而凝結成較大的液滴。較大的液滴容易滑落或被擦拭，以達到良好的抗汙效果。然而，實施例僅用以作為範例說明，並不應解釋為限制本發明欲保護的範圍。此外，實施例中的圖示省略部份組件，以清楚顯示本發明的技術特點。第一實施例
·
請參照圖1,其繪示一種電子裝置1000。電子裝置1000包括顯示單元900及抗汙薄膜100。顯示單元900具有顯示面900a。抗汙薄膜100設置於顯示面900a之外。顯示單元900例如是不含保護板的液晶顯示單元、有機發光體顯示單元或電子紙顯示單元。然而，除了顯示單元900以外，抗汙薄膜100亦可應用於不含保護板的觸控單元、機殼、汽車玻璃、建築物玻璃、建築物外牆等等。以觸控單元為例，抗汙薄膜100可以設置於觸控單元的觸控面之外。請參照圖2，其圖示第一實施例的抗汙薄膜100的示意圖。抗汙薄膜100包括基材190 (圖示於圖3)、第一抗汙材料110及第二抗汙材料120。基材190例如是玻璃基板或塑料基板。基材190可以是上述顯示單元900的保護板或上述觸控單元的保護板。第一抗汙材料110及第二抗汙材料120可以直接形成於上述顯示單元900的保護板或上述觸控單元的保護板上，或者可以先形成於暫時板，再轉印至上述顯示單元900的保護板或上述觸控單元的保護板上。基材190具有數個第一區域191及數個第二區域192。第一抗汙材料110設置於該第一區域191。第二抗汙材料120設置於該第二區域192。第一抗汙材料110與第二抗汙材料120並沒有混合，而是分別設置於不同的區域。本實施例的該第一區域191及第二區域192交錯排列。該第一區域191及該第二區域192為長條狀交錯排列，且該第一區域191的寬度W191實質上等於該第二區域192的寬度W192。請參照圖3，其圖示圖2的抗汙薄膜100的側視圖。通過第一抗汙材料110的特性，可使位於其上的液滴800形成第一接觸角Θ1。同樣的，通過第二抗汙材料120的特性，可使位於其上的液滴800形成第二接觸角Θ2。在本實施例中，第一接觸角Θ I與第二接觸角Θ 2並不相同。在本實施例中，第一接觸角Θ I大於第二接觸角Θ2。當液滴800位於第一區域191及第二區域192的交界處C時，通過液滴800在第一區域191及第二區域192的第一接觸角Θ I第二接觸角Θ2的差異，將對液滴800產生一股推擠力量。液滴800受到推擠將會朝接觸角較小的區域移動(例如是第二區域192)。請參照圖4,其圖示液滴800的移動示意圖。當大多數的液滴800朝向此區域集中時(例如是第二區域192)，將聚集成較大的液滴800。較大的液滴800會受到較大的重力，而容易滑落。請參照圖5，其圖示指紋的油滴700的聚集示意圖。由左至右圖所示，油滴700受到推擠力量的推擠而容易聚集，聚集後的油滴700較容易觀察與擦拭。常見的液滴800例如是水滴及油滴。研究人員針對水滴進行多次試驗，第一抗汙材料110及第二抗汙材料120的第一接觸角0 I及第二接觸角Θ 2範圍在90 120度時，對水滴有較佳的效果。在另一實施例的環境因素下，第一接觸角Θ I及第二接觸角Θ2範圍亦可以是100 120度。其中，研究人員還研究得到，第一接觸角Θ I與第二接觸角Θ2之差在5 30度時，對於位於交界處C的水滴將產生足夠力量的推擠力量。在另一實施例的環境因素下，第一接觸角Θ I與第二接觸角Θ 2之差亦可以是10 20度。研究人員進一步針對油滴進行多次試驗，第一抗汙材料110及第二抗汙材料120的第一接觸角Θ I及第二接觸角Θ 2範圍在50 80度時，對油滴有較佳的效果。在另一實施例的環境因素下，第一接觸角Θ I及第二接觸角Θ 2範圍亦可以是60 80度。其中，研究人員更研究得到第一接觸角Θ I與第二接觸角Θ 2之差在5 30度時，對於位於交界處C的油滴將產生足夠力量的推擠力量。在另一實施例的環境因素下，第一接觸角Θ1與第二接觸角Θ 2之差亦可以是10 20度。此外，基材190的粗糙度(Ra)也是影響接觸角的因素。在本實施例中，基材190的粗糙度(Ra)小於50納米(nm)。一般而言,液滴800受到表面張力與內聚力的影響,液滴800將具有一定範圍的大小。請參照圖6，其圖示液滴800與第一區域191及第二區域192的關係圖，當第一區域191及第二區域192的寬度W191、W192接近於液滴800的直徑W800時，液滴800很容易會位於第一區域191及第二區域192的交界處C，進而形成上述的推擠力量。請參照圖7，其圖示液滴800與第一區域191及第二區域192的另一關係圖，當第一區域191及第二區域192的寬度W191、W192遠大於液滴800的直徑W800時，大部份液滴800不會位於第一區域191及第二區域192的交界處C，所以大部分的液滴800不會形成上述的推擠力量。請參照圖8，其圖示液滴800與第一區域191及第二區域192的另一關係圖，當第一區域191及第二區域192的寬度W191、W192遠小於液滴800的直徑W800時，大部份液滴800跨越多個第一區域191及第二區域`192的交界處C。由於每一交界處C所形成的推擠力量系朝向接觸角較小的區域(例如是第二區域192)，所以相鄰的兩個交界處C系形成方向相反的推擠力量，而相互抵銷，故整體而言，圖8的大部分的液滴800不會受到上述推擠力量的影響。也就是說，研究人員研究發現當第一區域191及第二區域192的寬度W191、W192接近於液滴800的直徑W800時(如圖4所示)，將使得液滴800被推擠的效果良好。此寬度設計將產生特殊的效果，並非只是單純實施上的尺寸選擇。在一個實施例中，大部分液滴800的直徑W800為50 5000微米(μ m)，故第一區域191及第二區域192的寬度W191、W192例如是為50 5000微米(μ m)。在另一實施例的環境因素中，大部分液滴800的直徑W800為500 5000微米(μ m)，故第一區域191及第二區域192的寬度W191、W192例如是為500 5000微米(μ m)。在另一實施例的環境因素中，大部分液滴800的直徑W800為1000 5000微米(μ m)，故第一區域191及第二區域192的寬度W191、W192例如是為1000 5000微米(μ m)。就第一抗汙材料110及第二抗汙材料120而言，第一抗汙材料110及第二抗汙材料120為氟化聚合物(Fluoride Polymer)，例如是氟化有機矽烷聚合物(Fluoride Organosilane Polymer),其化學式為RnSiX4_n。其中R基為不水解的氟化有機基團，R基可為氟燒基(Fluoroalkyl)、氟化聚醚(Fluoropolyether)、全氟聚醚(Per-fluoropolyether)、含環氧基、芳香族基團或其它含氟有機基團。第一抗汙材料110及第二抗汙材料120例如是氟化聚醚改性的娃燒聚合物(Fluoropolyether-modifiedSilane Polymer)、全氟聚醚改性的娃燒聚合物(Perfluoropolyether-modified SilanePolymer)、氟化燒基改性的娃燒聚合物(Fluoralkyl-modified Silane Polymer)或全氟燒基改性的娃燒聚合物(Perfluoralkyl-modified Silane Polymer)。其中第一抗汙材料110與第二抗汙材料120可通過碳鏈長度來作設計，例如是第一抗汙材料Iio的碳鏈長度大於第二抗汙材料120的碳鏈長度。一般來說，碳鏈越長，其表面能越低、疏水性越佳、接觸角越大。其中第一抗汙材料110與第二抗汙材料120可通過含氟原子數目的氟化程度來作設計，例如是第一抗汙材料110的氟化程度高於第二抗汙材料120的氟化程度。一般來說，氟化程度越高，其表面能越低、疏水性越佳、接觸角越大。請參照圖9A 9D，其圖示抗汙薄膜100的製造方法的示意圖。首先，如圖9A所示，提供基材190，基材190具有預定的數個第一區域191及數個第二區域192。接著，如圖9B所示，於該第一區域191形成第一抗汙材料110。此步驟可以通過絲網印刷(Screen Printing)將第一抗汙材料110印刷於第一區域191，然後再進行攝氏60 100度1 3分鐘的烘烤製程來完成。此步驟不限定製程種類，亦可使用任何圖案化鍍膜的方法，典型的如使用曝光顯影的方式。然後，如圖9C所示，於基材190 (標示於圖9A)上整面形成第二抗汙材料120。此步驟可以通過浸塗(Dipping)、噴塗(Spray)或絲網印刷將第二抗汙材料120形成於基材190 (標示於圖9A)上，然後再進行攝氏80 200度0. 5 1小時的烘烤製程來完成。接著，如圖9D所示，移除位於該第一區域191的第二抗汙材料120，使得該第二抗汙材料120僅設置於該第二區域192。此步驟可以通過水清洗製程(Water Scrubbing)來完成。其中，將第二抗汙材料120先整面形成後，再予以部份移除，可以確保第二抗汙材料120與第一抗汙材料110於交界線C有良好的連接，而避免空隙的形成。綜上所述，本實施例利用第一抗汙材料110及第二抗汙材料120交錯式設置，使得抗汙薄膜100不僅讓液滴800不容易殘留，更使液滴800容易因第一接觸角θ I與第二接觸角Θ 2的差異而被推擠到第二區域192上，進而凝結成較大的液滴800。較大的液滴800容易滑落或被擦拭，以達到良好的抗汙效果。第二實施例請參照圖10，其圖示第二實施例的抗汙薄膜200的示意圖，本實施例的抗汙薄膜200與第一實施例的抗汙薄膜100不同之處在於第一區域291與第二區域292的設計，其餘相同之處，不再重複敘述。如圖10所示，本實施例的該第一區域291及該第二區域292為矩陣狀交錯排列。經過實驗了解，抗汙薄膜200的第一區域291及第二區域292的設計並不局限於長條狀交錯排列，第一區域291及第二區域292為矩陣狀交錯排列時，仍可達到一定程度的抗汙效
果O第三實施例請參照圖11，其圖示第三實施例的抗汙薄膜300的示意圖，本實施例的抗汙薄膜300與第一實施例的抗汙薄膜100不同之處在於第一區域391與第二區域392的設計，其餘相同之處，不再重複敘述。如圖11所示，本實施例的第一區域391的寬度W391大於第二區域392的寬度W392。經過實驗了解，抗汙薄膜300的第一區域391及第二區域392的設計並不局限於等寬度的設計，第一區域391的寬度W391大於第二區域392的寬度W392 (或第二區域392的寬度W392大於第一區域391的寬度W391)時，仍可達到一定程度的抗汙效果。第四實施例請參照圖12，其圖示第四實施例的抗汙薄膜400的示意圖，本實施例的抗汙薄膜400與第一實施例的抗汙薄膜100不同之處在於抗汙材料的數量的設計，其餘相同之處，不
再重複敘述。如圖12所示，本實施例的抗汙薄膜400包括第一抗汙材料410、第二抗汙材料420及第三抗汙材料430等三種抗汙材料。經過實驗了解，抗汙材料的數量並不局限於等兩種的設計，抗汙材料的數量大於或等於三時，仍可達到一定程度的抗汙效果。在本實施例中，基材490 (圖示於圖13)包括交錯排列的第一區域491、第二區域492及第三區域493。第一抗汙材料410、第二抗汙材料420及第三抗汙材料430分別設置於該第一區域491、該第二區域492及該第三區域493。請參照圖13，其圖示圖12的抗汙薄膜400的側視圖。液滴800於第一抗汙材料410、第二抗汙材料420及第三抗汙材料430上分別形成第一接觸角Θ1、第二接觸角Θ 2及第三接觸角Θ3。第三接觸角Θ 3與第一接觸角Θ I或第二接觸角Θ之差為5 30度。不論第一區域491、第二區域492及第三區域493如何排列，只要相鄰兩個抗汙材料的接觸角之差為5 30度即可達到一定的抗汙效果O綜上所述，上述 各種實施例利用各種抗汙材料交錯式設置，使得抗汙薄膜不僅讓液滴不容易殘留，更使液滴因接觸角的差異而被推擠到某一區域上，進而凝結成較大的液滴。較大的液滴容易滑落或被擦拭，以達到良好的抗汙效果。綜上所述，雖然本發明已以各種實施例披露如上，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，應可作任意更改與潤飾。因此，本發明的保護範圍應以所附權利要求書限定的範圍為準。
權利要求
1.一種抗汙薄膜，包括基材，具有多個第一區域及多個第二區域，各該第一區域的寬度為50 5000微米 (μ m)，各該第二區域的寬度為50 5000微米(μ m);第一抗汙材料，設置於該第一區域，液滴於該第一抗汙材料上形成第一接觸角；以及第二抗汙材料，設置於該第二區域，該液滴於該第二抗汙材料上形成第二接觸角，該第一接觸角與該第二接觸角之差為5 30度。
2.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一抗汙材料及該第二抗汙材料為氟化聚合物。
3.根據權利要求2的抗汙薄膜，其中該第一抗汙材料及該第二抗汙材料為氟化有機矽烷聚合物。
4.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一抗汙材料的碳鏈長度大於該第二抗汙材料的碳鏈長度。
5.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一抗汙材料的氟化程度高於該第二抗汙材料的氟化程度。
6.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一接觸角與該第二接觸角之差為10 20度。
7.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該液滴為水滴，該第一接觸角及該第二接觸角為 90 120度。
8.根據權利要求7的抗汙薄膜，其中該第一接觸角及該第二接觸角為100 120度。
9.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該液滴為油滴，該第一接觸角及該第二接觸角為 50 80度。
10.根據權利要求9的抗汙薄膜，其中該第一接觸角及該第二接觸角為60 80度。
11.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該基材的粗糙度(Ra)小於50納米。
12.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一區域的寬度為500 5000微米及該第二區域的寬度為500 5000微米。
13.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一區域的寬度為1000 5000微米及該第二區域的寬度為1000 5000微米。
14.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一區域及該第二區域為長條狀交錯排列。
15.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一區域及該第二區域為矩陣狀交錯排列。 根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一區域的寬度實質上等於該第二區域的寬
16.
17.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該第一區域的寬度大於該第二區域的寬度。
18.根據權利要求1的抗汙薄膜，其中該基材還具有多個第三區域，該第一區域、該第 :區域及該第三區域交錯排列，該抗汙薄膜還包括第三抗汙材料，設置於該第三區域，該液滴於該第三抗汙材料上形成第三接觸角，該第 [接觸角與該第一接觸角或該第二接觸角之差為5 30度。
19.一種電子裝置，包括顯示單元，具有顯示面；以及抗汙薄膜，設置於該顯示面之外，該抗汙薄膜包括基材，具有多個第一區域及多個第二區域，各該第一區域的寬度為50 5000微米，各該第二區域的寬度為50 5000微米； 第一抗汙材料，設置於該第一區域，液滴於該第一抗汙材料上形成第一接觸角 '及第二抗汙材料，設置於該第二區域，該液滴於該第二抗汙材料上形成第二接觸角，該第一接觸角與該第二接觸角之差為5 30度。
20.根據權利要求19的電子裝置，還包括 觸控單元，具有觸控面，該抗汙薄膜設置於該觸控面之外。
21.一種抗汙薄膜的製造方法，包括 提供基材，該基材具有多個第一區域及多個第二區域，各該第一區域的寬度為50 5000微米，各該第二區域的寬度為50 5000微米； 形成第一抗汙材料於該第一區域； 整面形成第二抗汙材料於該基材上；以及 移除位於該第一區域的該第二抗汙材料，使得該第二抗汙材料僅設置於該第二區域；其中，液滴於該第一抗汙材料上形成第一接觸角，該液滴於該第二抗汙材料上形成第二接觸角，該第一接觸角與該第二接觸角之差為5 30度。
全文摘要
一種抗汙薄膜及其製造方法與使用它的電子裝置。抗汙薄膜包括基材、第一抗汙材料及第二抗汙材料。基材具有多個第一區域及多個第二區域。各個第一區域的寬度為50～5000微米(μm)，各個第二區域的寬度為50～5000微米(μm)。第一抗汙材料設置於該第一區域。液滴於第一抗汙材料上形成第一接觸角。第二抗汙材料設置於該第二區域。液滴於第二抗汙材料上形成第二接觸角。第一接觸角與第二接觸角之差為5～30度。
文檔編號B32B27/06GK103042778SQ20111030670
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月11日 優先權日2011年10月11日
發明者張辰瑋 申請人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美電子股份有限公司