可撓透光基板及其制造方法
【專利摘要】一種可撓透光基板及其制造方法，該可撓透光基板包含：一個由可撓性材料制成且包括一個設置面的透光基材、一個配置于該透光基材的設置面上且其材料為氮化硅或硅碳氮化合物的緩沖膜，以及一個配置于該緩沖膜上且其材料為碳氫化合物的類鉆碳膜。通過該緩沖膜能穩(wěn)固地結(jié)合該透光基材與該類鉆碳膜，并且通過該類鉆碳膜優(yōu)異的疏水效果，進而使得該可撓透光基板的表面容易清潔而不易累積污垢。此外，該類鉆碳膜具有優(yōu)異的抗刮性，不易因碰撞而產(chǎn)生磨損或傷痕，因此將該可撓透光基板封裝成顯示器模組時，所述顯示器模組可維持良好的影像品質(zhì)。
【專利說明】可撓透光基板及其制造方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基板及其制造方法，特別是涉及一種適合配合一個背板及一個發(fā) 光單元等構(gòu)件進行封裝，進而構(gòu)成一個顯示器模組的可撓透光基板及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] -般顯示器模組通常包含一個透光基板、一個與該透光基板間隔的背板，以及設 置于該透光基板與該背板之間的一個發(fā)光單元、一個觸控感應單元或一個液晶單元等。其 中，該透光基板能將該發(fā)光單元投射而來的光線向外導出，然而由于該透光基板的材料通 常為玻璃，因此韌性不佳而容易因碰撞而破裂、損壞。
[0003] 另一方面，隨著科技的進步，以有機發(fā)光二極管（Organic Light-EmittingDiode, 簡稱0LED)做為發(fā)光單元的可觸控式顯示器模組是目前科技研發(fā)的重點，這是因為0LED具 有高亮度、高對比、廣視角與厚度薄等優(yōu)點，還能符合顯示器模組的輕薄化要求。此外，0LED 還可配合可撓的透光基板與背板進行封裝，進而制成可收折的顯示器模組，并具有方便攜 帶等人性化的優(yōu)點。
[0004] 所述可撓的透光基板的材料可以是聚對苯二甲酸乙二酯（PET)，其可彎撓的性質(zhì) 可克服以往使用玻璃透光基板容易因碰撞而損壞的問題，然而所述可撓性的透光基板的硬 度較低，其表面容易產(chǎn)生刮痕也容易累積污垢，進而影響該發(fā)光單元投射光線的透光效果， 使得所述顯示器模組的影像品質(zhì)不佳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種層體之間的結(jié)合性佳且兼具優(yōu)異的抗污效果與抗刮 效果的可撓透光基板及其制造方法。
[0006] 本發(fā)明可撓透光基板，包含一個由可撓性材料制成的透光基材。該透光基材包括 一個設置面，而該可撓透光基板還包含一個配置于該透光基材的設置面上且其材料為氮化 硅或硅碳氮化合物的緩沖膜，以及一個配置于該緩沖膜上且其材料為碳氫化合物并具有疏 水性的類鉆碳膜。
[0007] 本發(fā)明所述可撓透光基板，該緩沖膜的厚度為10?700nm。
[0008] 本發(fā)明所述可撓透光基板，該類鉆碳膜的厚度為5?100nm。
[0009] 本發(fā)明所述可撓透光基板，該透光基材的材料為聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚酰胺纖 維、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚苯乙烯或雙軸延伸聚苯乙烯。
[0010] 本發(fā)明可撓透光基板的制造方法，包含（A)將一個可撓的透光基材放入一個表面 處理裝置的一個反應室內(nèi)，并位于該表面處理裝置的兩片電極板之間；(B)通過輝光放電 方式，在該透光基材的一個設置面上形成一個緩沖膜，且該緩沖膜的材料為氮化硅或硅碳 氮化合物；及（C)通過輝光放電方式，在該緩沖膜上形成一個類鉆碳膜，且該類鉆碳膜的材 料為碳氫化合物并具有疏水性，就能制得該可撓透光基板。
[0011] 本發(fā)明所述可撓透光基板的制造方法，在步驟（B)中，先將該反應室抽真空后，再 將硅源氣體與氮源氣體分別通入該反應室內(nèi)反應，而制得材料為氮化硅的該緩沖膜，所述 硅源氣體與所述氮源氣體的體積比例為D :E，D為1且E為0. 1?20。
[0012] 本發(fā)明所述可撓透光基板的制造方法，在步驟（B)中，先將該反應室抽真空后，再 將硅源氣體、碳源氣體與氮源氣體分別通入該反應室內(nèi)反應，而制得材料為硅碳氮化合物 的該緩沖膜，所述硅源氣體、所述碳源氣體與所述氮源氣體的體積比例為A :B :C，A為1，B 為 0· 1 ?10, C 為 0· 1 ?20。
[0013] 本發(fā)明所述可撓透光基板的制造方法，在步驟（C)中，先將該反應室抽真空后，再 將碳源氣體與保護氣體分別通入該反應室內(nèi)反應，而制得材料為碳氫化合物的該類鉆碳 膜，所述碳源氣體與所述保護氣體的體積比例為F :G，F(xiàn)為1且G為0. 1?1000。
[0014] 本發(fā)明所述可撓透光基板的制造方法，在步驟（B)中，該反應室內(nèi)的溫度為20? 100。。。
[0015] 本發(fā)明所述可撓透光基板的制造方法，在步驟（C)中，該反應室內(nèi)的溫度為20? 100。。。
[0016] 本發(fā)明的有益效果在于：通過該緩沖膜能穩(wěn)固地結(jié)合該透光基材與該類鉆碳膜， 因此該可撓透光基板的層體之間的結(jié)合性優(yōu)異，同時通過該類鉆碳膜疏水性佳而具有優(yōu)異 的阻水效果，進而使得該可撓透光基板的表面容易清潔而不易累積污垢。此外，該類鉆碳膜 也具有優(yōu)異的抗刮性，不易因碰撞而產(chǎn)生磨損或傷痕。此外，該可撓透光基板能維持良好的 透光品質(zhì)，并且將該可撓透光基板封裝成顯示器模組時，所述顯示器模組可維持良好的影 像品質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明可撓透光基板的一個較佳實施例的一個局部側(cè)視示意圖；
[0018] 圖2是一個側(cè)視剖視示意圖，顯示本發(fā)明可撓透光基板的制造方法的一個較佳實 施例所使用的一個表面處理裝置；
[0019] 圖3是該制造方法的一個步驟流程方塊圖；
[0020] 圖4是該制造方法的一個步驟流程示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0022] 參閱圖1，本發(fā)明可撓透光基板1的一個較佳實施例，適合配合一個背板及一個發(fā) 光單元等構(gòu)件進行封裝，進而構(gòu)成一個顯示器模組。其中，所述發(fā)光單元可以是薄膜電晶體 (Thin-FilmTransistor，簡稱 TFT)、發(fā)光二極管（Light-EmittingDiode，簡稱 LED)、有機發(fā) 光二極管（OrganicLight-EmittingDiode，簡稱0LED)等，當然實施上不限于前述舉例。而 所述顯示器模組可為觸控或非觸控的形式，由于所述顯示器模組非本發(fā)明的重點，不再說 明。
[0023] 而該可撓透光基板1可供所述顯示器模組的發(fā)光單元投射光線并將光線向外導 出。該可撓透光基板1包含一個透光基材11，以及由鄰近而遠離該透光基材11而設置的一 個緩沖膜12與一個類鉆碳膜13。
[0024] 本實施例的透光基材11由可撓性材料制成，具體材料可為聚碳酸酯（PC)、聚乙烯 醇（PVA)、聚酰胺纖維（PA)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯（PET)、聚苯乙 烯（PS)或雙軸延伸聚苯乙烯（OPS)等，但不限于前述舉例。而該透光基材11包括一個朝 外的設置面111。
[0025] 本實施例的緩沖膜12配置于該透光基材11的設置面111上，其材料為氮化硅 (SiN x，X為0· 5?1. 5)或硅碳氮化合物（SiNxCy，X為0· 1?1且y為0· 5?1)，且其厚度 為10?700nm。其中，當該緩沖膜12的厚度小于10nm時，該緩沖膜12的厚度不足，進而影 響后續(xù)設置該類鉆碳膜13時的結(jié)合性，因而無法穩(wěn)固地結(jié)合該透光基材11與該類鉆碳膜 13,使該類鉆碳膜13容易壞損、剝落而失去阻水與抗刮的保護效果。當該緩沖膜12的厚度 大于700nm時，無功效上的助益，僅是徒增材料的消耗而增加生產(chǎn)成本。
[0026] 本實施例的類鉆碳膜13配置于該緩沖膜12上，其材料為碳氫化合物，具體可由C1 至C3的烷類制得，其中，由于該類鉆碳膜13具有與鉆石相近的性質(zhì)，所以該類鉆碳膜13的 硬度高且抗磨耗性佳。此外，本實施例的類鉆碳膜13具有烷基（例如甲基或乙基）而可增 加該類鉆碳膜13的疏水性。該類鉆碳膜13的厚度為5?100nm，當該類鉆碳膜13的厚度 小于5nm時，該類鉆碳膜13過薄而容易磨耗，其阻水與抗刮效果不佳。隨著厚度增加，該類 鉆碳膜13的疏水性也會增強，進而使該類鉆碳膜13的表面與水滴的接觸角趨近于90度。 又當該類鉆碳膜13的厚度大于100nm時，無功效上的助益，僅是徒增材料的消耗而增加生 產(chǎn)成本。
[0027] 參閱圖2、3、4,本發(fā)明可撓透光基板1的制造方法是使用一個表面處理裝置9在 該透光基材11上依序鍍覆該緩沖膜12與該類鉆碳膜13。在本實施例中，所述表面處理裝 置9為輝光放電表面處理設備，并包含一個中空的反應室91、數(shù)個彼此間隔地設置于該反 應室91內(nèi)的電極板92、一個電連接所述電極板92以提供脈沖式或連續(xù)式交流電源的電源 供應單元93、一個連通該反應室91而可將氣體抽離該反應室91的抽氣單元94,以及一個 連通該反應室91而可將氣體送入該反應室91的送氣單元95。由于該表面處理裝置9的結(jié) 構(gòu)與作用原理皆非本發(fā)明的重點，不再詳述，于圖2中也僅為簡單示意。
[0028] 需要說明的是，在圖2中，所述電極板92的數(shù)量為三個，并且兩兩間隔的電極板92 之間分別可制造兩個可撓透光基板1，當然在實施上，該表面處理裝置9只要包含兩片電極 板92就可以進行制造，因此所述電極板92的數(shù)量不限于本實施例的舉例。此外，每一次的 制程中所制造的可撓透光基板1的數(shù)量也不限于本實施例的舉例。以下為了方便說明，以 制造其中一個可撓透光基板1為例進行描述。而該制造方法包含以下步驟：
[0029] 步驟S01 :將可撓的該透光基材11放入該表面處理裝置9的反應室91內(nèi)，并位于 該表面處理裝置9的兩片電極板92之間。
[0030] 步驟S02 :通過輝光放電方式，在該透光基材11的設置面111上形成該緩沖膜12， 且該緩沖膜12的材料為硅碳氮化合物或氮化硅。
[0031] 以下先針對該緩沖膜12的材料為硅碳氮化合物時的制法進行說明。
[0032] 首先啟動該抽氣單元94而將該反應室91抽真空，待該反應室91內(nèi)的氣壓值降為 ΚΓ3?KT5Torr時，便可停止該抽氣單元94抽真空。接著啟動該送氣單元95將娃源氣體、 碳源氣體與氮源氣體分別通入該反應室91內(nèi)，同時啟動該電源供應單元93,通過該電源供 應單元93提供頻率為13. 56MHz或60MHz的交流電源，使所述電極板92產(chǎn)生輝光放電以電 離所述硅源氣體、所述碳源氣體與所述氮源氣體以產(chǎn)生第一電漿粒子，進而在該透光基材 11的設置面111上鍍覆形成材料為硅碳氮化合物的該緩沖膜12。
[0033] 其中，在步驟S02中，該反應室91內(nèi)的溫度為20?KKTC。當溫度低于20°C時， 因為該反應室91內(nèi)的溫度過低而降低所述第一電漿粒子的反應效果，進而無法在該透光 基材11的設置面111上形成理想材質(zhì)的該緩沖膜12。當溫度高于100°C時，又會因為溫度 高于該透光基材11的耐熱溫度，使該透光基材11產(chǎn)生脆化或龜裂，進而無法使用。更重要 的是，本實施例在1〇〇°C內(nèi)就可使所述第一電漿粒子有足夠的動能而反應形成理想材質(zhì)的 該緩沖膜12。而本實施例通過輝光放電以電離反應氣體的鍍膜過程中，實際使用的溫度為 60。。。
[0034] 此外，所述硅源氣體可以是硅烷（SiH4)。所述氮源氣體可以是氨（NH 3)、氧化亞氮 (n2o)或上述的任一組合。所述碳源氣體可以是例如甲烷（ch4)等的烷類、例如丙烯（c 3h6) 等的烯類或上述的任一組合。所述硅源氣體、所述碳源氣體與所述氮源氣體的體積比例為 A :B :C，A 為 1，B 為 0· 1 ?10, C 為 0· 1 ?20。
[0035] 另一方面，該緩沖膜12的材料為氮化硅時的制造方法與前述大致相同，兩者之間 的差別在于：將該反應室91抽真空之后，僅將所述硅源氣體與所述氮源氣體分別通入該反 應室91內(nèi)反應，就可制得材料為氮化硅的該緩沖膜12。此時，所述硅源氣體與所述氮源氣 體的體積比例為D :E，D為1且E為0. 1?20。
[0036] 步驟S03 :通過輝光放電方式，在該緩沖膜12上形成該類鉆碳膜13,且該類鉆碳膜 13的材料為碳氫化合物并具有疏水性，就能制得該可撓透光基板1。
[0037] 具體來說，首先關(guān)閉該送氣單元95,并啟動該抽氣單元94將該反應室91抽真空， 從而將用于制造該緩沖膜12的反應氣體抽出該反應室91之外，待該反應室91內(nèi)的氣壓值 為10_ 3?10_5Torr時，便可停止抽真空。接著啟動該送氣單元95將碳源氣體與保護氣體分 別通入該反應室91內(nèi)，并且通過該電源供應單元93提供頻率為13. 56MHz或60MHz的交流 電源，使所述電極板92產(chǎn)生輝光放電以電離所述碳源氣體以產(chǎn)生第二電漿粒子，進而在該 緩沖膜12上形成材料為碳氫化合物的該類鉆碳膜13,使該類鉆碳膜13具有烷基而可增加 該類鉆碳膜13的疏水性。
[0038] 其中，在步驟S03中，該反應室91內(nèi)的溫度為20?KKTC。當溫度低于20°C時， 因為該反應室91內(nèi)的溫度過低而降低所述第二電漿粒子的反應效果，進而無法在該緩沖 膜12上形成理想材質(zhì)的該類鉆碳膜13。當溫度高于KKTC時，又會因為溫度高于該透光基 材11的耐熱溫度，使該透光基材11產(chǎn)生脆化或龜裂，進而無法使用。更重要的是，本實施例 在100°C內(nèi)就可使所述第二電漿粒子有足夠的動能而反應形成理想材質(zhì)的該類鉆碳膜13。 而本實施例通過輝光放電以電離所述碳源氣體的鍍膜過程中，實際使用的溫度為60°C。
[0039] 另外，前述輝光放電以電離所述碳源氣體的鍍膜過程的反應時間為1?30分鐘， 當反應時間少于1分鐘時，該類鉆碳膜13的厚度不足而容易壞損，并失去阻水與抗刮的保 護效果，同時該類鉆碳膜13所具有的烷基的數(shù)量也不足而導致疏水性不佳。當反應時間多 于30分鐘時，又會使類鉆碳膜13的厚度過厚，不僅無功效上的助益，還會增加生產(chǎn)成本。
[0040] 此外，所述碳源氣體與前述相同，可以是例如甲烷（ch4)等的烷類、例如丙烯 (c 3H6)等的烯類或上述的任一組合。所述保護氣體則用于提高碳源氣體被撞擊的機率，并提 高該類鉆碳膜13的烷基的數(shù)量。所述保護氣體具體可以是氫氣（H 2)、氦氣（He)、氬氣（Ar) 或上述的任一組合。所述碳源氣體與所述保護氣體的體積比例為F :G，F(xiàn)為1且G為0. 1? 1000。
[0041] 步驟S04 :將該可撓透光基板1取出該表面處理裝置9的反應室91。
[0042] 具體來說，首先關(guān)閉該送氣單元95,并啟動該抽氣單元94將該反應室91抽真空， 從而將用于制造該類鉆碳膜13的反應氣體抽出該反應室91之外，待該反應室91內(nèi)的氣壓 值為10_ 3?10_4Torr時，便可停止該抽氣單元94抽真空。接著啟動該送氣單元95將氮氣 送入該反應室91，待該反應室91內(nèi)的氣壓值回到大氣壓時，便可停止該送氣單元95并打開 該反應室91而取出該可撓透光基板1。
[0043] 以下通過本發(fā)明的數(shù)個實驗例與數(shù)個比較例來證實本發(fā)明的功效。
[0044] 首先測量各實驗例及各比較例的初始的表面與水的接觸角。具體來說，先將水滴 噴灑在各實驗例與各比較例的表面上，并使用接觸角量測儀器分別測量各實驗例及各比較 例的表面與水滴的接觸角，并將實驗結(jié)果分別記錄于表一、表二中。
[0045] 接著測量經(jīng)研磨擦拭后各實驗例及各比較例的表面與水的接觸角。具體來說，先 在一個磨盤上承載一個10千克（kg)的重物，之后通過前述磨盤研磨擦拭各實驗例及各比 較例的表面，并在前述研磨擦拭過程中不斷添加異丙醇作為溶劑以清除污染物，之后再分 別測量各實驗例及各比較例的表面與水滴的接觸角，并將實驗結(jié)果分別記錄于表一、表二 中。
[0046] 進一步說明的是，使用接觸角量測儀器所測得的表面與水滴的接觸角越大，代表 前述表面的疏水性越高而不親水。相反地，表面與水滴的接觸角越小，代表前述表面的疏水 性越低而較親水。
[0047] 表一
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種可撓透光基板，包含一個由可撓性材料制成的透光基材；其特征在于：該透光 基材包括一個設置面，而該可撓透光基板還包含一個配置于該透光基材的設置面上且其材 料為氮化硅或硅碳氮化合物的緩沖膜，以及一個配置于該緩沖膜上且其材料為碳氫化合物 并具有疏水性的類鉆碳膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可撓透光基板，其特征在于：該緩沖膜的厚度為10?700nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可撓透光基板，其特征在于：該類鉆碳膜的厚度為5? 100nm〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可撓透光基板，其特征在于：該透光基材的材料為聚碳酸酯、 聚乙烯醇、聚酰胺纖維、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚苯乙烯或雙軸延伸聚 苯乙烯。
5. -種可撓透光基板的制造方法，其特征在于：該可撓透光基板的制造方法包含（A) 將一個可撓的透光基材放入一個表面處理裝置的一個反應室內(nèi)，并位于該表面處理裝置的 兩片電極板之間；(B)通過輝光放電方式，在該透光基材的一個設置面上形成一個緩沖膜， 且該緩沖膜的材料為氮化硅或硅碳氮化合物；及（C)通過輝光放電方式，在該緩沖膜上形 成一個類鉆碳膜，且該類鉆碳膜的材料為碳氫化合物并具有疏水性，就能制得該可撓透光 基板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可撓透光基板的制造方法，其特征在于：在步驟（B)中，先將 該反應室抽真空后，再將硅源氣體與氮源氣體分別通入該反應室內(nèi)反應，而制得材料為氮 化硅的該緩沖膜，所述硅源氣體與所述氮源氣體的體積比例為D :E，D為1且E為0. 1?20。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可撓透光基板的制造方法，其特征在于：在步驟（B)中，先將 該反應室抽真空后，再將硅源氣體、碳源氣體與氮源氣體分別通入該反應室內(nèi)反應，而制得 材料為硅碳氮化合物的該緩沖膜，所述硅源氣體、所述碳源氣體與所述氮源氣體的體積比 例為 A :B :C，A 為 1，B 為(λ 1 ?10, C 為(λ 1 ?20。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可撓透光基板的制造方法，其特征在于：在步驟（C)中，先 將該反應室抽真空后，再將碳源氣體與保護氣體分別通入該反應室內(nèi)反應，而制得材料為 碳氫化合物的該類鉆碳膜，所述碳源氣體與所述保護氣體的體積比例為F :G，F(xiàn)為1且G為 0· 1 ?1000。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可撓透光基板的制造方法，其特征在于：在步驟（B)中，該反 應室內(nèi)的溫度為20?100°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可撓透光基板的制造方法，其特征在于：在步驟（C)中，該 反應室內(nèi)的溫度為20?100°C。
【文檔編號】H01L51/56GK104157666SQ201310177210
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月14日
【發(fā)明者】黃建智, 李鴻昇, 簡谷衛(wèi), 黃有為, 吳清沂 申請人:北儒精密股份有限公司