衬底涂层及其形成方法技术

本发明专利技术涉及一种衬底涂层及其形成方法。所述衬底涂层包含：第一层，其用于附着于衬底上，所述第一层的成分至少包含硅含量丰富的碳，其中硅含量约等于或大于碳含量；及第二层，其附着于所述第一层上，所述第二层的成分至少包含掺杂氟的类金刚石碳。本发明专利技术所提供的衬底涂层不但具有易清洁、坚硬防刮及表面平滑的功效，更具有较佳的附着性而不易脱落的功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂层。更特定来说，本专利技术涉及一种易清洁的衬底涂层。
技术介绍
电子产品逐渐成为现代生活中不可或缺的一环，除了不断推陈出新的诸多功能， 外观也成为消费者选购的重要考虑之一。常见的电子产品外壳包含有金属外壳、镜面、及钢琴烤漆等等，但是不论哪一种外壳一旦沾满指纹，外观势必大打折扣。因此需要一种易于清洁的涂层使得指纹不易留在外壳上，即便留在外壳上也可轻易地去除。易于清洁的涂层主要成分是具有疏水性(hydrophobic)及疏油性(oleophobic) 的高分子量有机化合物，其传统形成方法有两种，一种是溶胶凝胶法(sol-gel)，另一种是化学气相沉积(CVD)。由于涂层厚度相当薄，溶胶凝胶法只能用泼洒或浸泡的方式处理，因此不适用于大面积的工艺(例如1平方米)，即便在小面积的工艺中(例如0. lm*0. Im)也容易在边缘处产生泪痕。使用化学气相沉积所形成的涂层的附着性较差，并且在涂层的化学成分上有许多限制。举例来说，高分子化有机化合物在挥发的过程中很容易就被分解了，因此不适用于化学气相沉积。此外，使用化学气相沉积还具有化学成分分布的均勻度较差的缺点。因此，极为需要一种适用于大面积、多种衬底与广泛化学成分的易清洁涂层。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种衬底涂层，其包含第一层，其用于附着于衬底上，所述第一层的成分至少包含硅含量丰富的碳，其中硅含量约等于或大于碳含量；及第二层，其附着于所述第一层上，所述第二层的成分至少包含掺杂氟的类金刚石碳。本专利技术的另一实施例提供一种形成涂层的方法，其包含在衬底上形成第一层，所述第一层的成分至少包含硅含量丰富的碳，其中硅含量约等于或大于碳含量；及于所述第一层上形成第二层，所述第二层的成分至少包含掺杂氟的类金刚石碳。依据本专利技术的优选实施例，第一层及第二层是以等离子辅助式化学气相沉积的工艺形成于所述衬底上。本专利技术所使用的掺杂氟的类金刚石碳可达到易清洁的功能，并且提供坚硬防刮且平滑的表面。硅含量丰富的碳可作为第二层与衬底之间的应力匹配界面，依据衬底的性质调整硅与碳的比例使涂层的附着性更佳且不易脱落。此外，本专利技术所使用的等离子辅助式化学气相沉积可产生非常薄且厚度均勻的透光涂层。为了使本专利技术的前述和其它目的、特征和优点更易于理解，下文详细描述伴有图式的优选实施例。附图说明图1为本专利技术中优选实施例的衬底涂层。图2的左半边显示使用本专利技术的衬底涂层所留下的指纹，右半边则为未使用本专利技术衬底涂层所留下的指纹。图3是显示图2的衬底经擦拭后的情形。具体实施例方式图1为本专利技术中优选实施例的衬底涂层。衬底2上方的层4至少包含硅含量丰富的碳，其中硅含量约等于或大于碳含量。层4上方的层6至少包含掺杂氟的类金刚石碳。硅含量丰富的碳在衬底2与层6之间提供应力匹配界面，使层6不易因应力而碎裂。随着衬底2的材质不同，必须调整层4中硅与碳的比例来完成应力匹配。在本申请案的实施例中，层4及层6是利用等离子辅助式化学气相沉积的工艺依序形成于衬底2上，由于等离子辅助式化学气相沉积为习知技术，因此不在此详述其实施方法。但是，将等离子辅助式化学气相沉积应用于本专利技术可更精确地控制涂层的厚度，并且不论在大面积(如lm*Im)或小面积(如0. 01m*0. Olm)上都可以达到较佳平整度。由于等离子辅助式化学气相沉积可产生非常薄(可小于IOOnm)且厚度均勻的涂层，因此本专利技术的涂层可透光，因此可广泛应用于各种电器产品上，例如手机及笔记型计算机等。此外，使用等离子辅助式化学气相沉积，可轻易控制层4中硅与碳的比例及层6中氟与碳的比例。再者，相比于使用传统化学气相沉积在类金刚石碳中掺杂氟十分困难，如果使用等离子辅助式化学气相沉积，即便在商业利用上也可轻易地控制化合物分解的情形。在另一实施例中，本专利技术可在以等离子辅助式化学气相沉积方法沉积硅含量丰富的碳及掺杂氟的类金刚石碳的过程中，通过注入氧气、氮气、氩气或氦气，在进入反应腔室前与反应气体(例如含硅、碳及/或氟的气体)混和，以便于更精准地控制硅含量丰富的碳层及掺杂氟的类金刚石碳层的组成。在优选实施例中，操作压力大约维持在0. lTorr，沉积速度大约lnm/min到500nm/min之间。在沉积掺杂氟的类金刚石碳的过程，可调整等离子辅助式化学气相沉积设备的偏压，使达到更高含量的类金刚石碳，进而得到更好的防刮伤能力。此外，在沉积过程调整氟含量，使达到更高含量的氟-碳，并通过微调氟含量，得到所需要的疏油性及疏水性的效^ ο在本专利技术的优选实施例中，衬底的材质可为玻璃、不锈钢、镁合金、陶瓷、铝或铝合金。层4中硅与碳的比例约介于1 1到20 1之间。当衬底的材质为玻璃时，层4中硅与碳的比例约介于3 1到15 1之间；当衬底的材质为不锈钢时，层4中硅与碳的比例约介于1 1到3 1之间；当衬底的材质为镁合金时，层4中硅与碳的比例约介于2 1到 10 1之间；当衬底的材质为铝或铝合金时，层4中硅与碳的比例约介于3 1到15 1 之间；当衬底的材质为陶瓷时，层4中硅与碳的比例约介于3 1到15 1之间。氟化的长链碳可提供易于清洁的功能，因此，本申请案的优选实施例利用掺杂氟的类金刚石碳达到易于清洁的功能。此外，氟也可以使表面平滑，而类金刚石碳提供坚硬表面，使涂层表面不易留下刮痕。依据本专利技术的实施例，层6中氟与碳的比例可介于约1 0.5 到1 100之间，而其优选实施范围落在约1 10到1 80之间。图2的左半边显示使用本专利技术的衬底涂层所留下的指纹，右半边则为未使用本专利技术衬底涂层所留下的指纹。图3是显示图2的衬底经擦拭后的情形。由图2及图3可发现使用本专利技术的衬底涂层较不容易留下指纹，且一经擦拭就不留痕迹。相比之下，未使用衬底涂层的对照组较容易留下指纹，即便擦拭后仍然会留下人手上的油脂。表1更进一步显示本专利技术的衬底涂层通过的多种测试，以佐证本专利技术的优点。权利要求1.一种衬底涂层，其包含第一层，其用于附着于衬底上，所述第一层的成分至少包含硅含量丰富的碳，其中硅含量约等于或大于碳含量；及第二层，其附着于所述第一层上，所述第二层的成分至少包含掺杂氟的类金刚石碳。2.根据权利要求1所述的涂层，其中所述第一层中硅与碳的比例约在1 1到20 1 之间。3.根据权利要求1所述的涂层，其中所述第一层作为所述第二层与所述衬底的应力匹配界面。4.根据权利要求1所述的涂层，其中所述掺杂氟的类金刚石碳中氟与碳的比例实质上落在约1 0. 5到1 100的范围内。5.根据权利要求1所述的涂层，其中所述掺杂氟的类金刚石碳中氟与碳的比例实质上落在约1 10到1 80的范围内。6.根据权利要求1所述的涂层，其中所述第一层及第二层是以等离子辅助式化学气相沉积的工艺形成于所述衬底上。7.根据权利要求1所述的涂层，其中第一层及第二层的厚度实质上各小于约lOOnm。8.根据权利要求1所述的涂层，其中所述衬底由玻璃、不锈钢、镁合金、陶瓷、铝或铝合金形成。9.一种形成涂层的方法，其包含在衬底上形成第一层，所述第一层的成分至少包含硅含量丰富的碳，其中硅含量约等于或大于碳含量；及在所述第一层上形成第二层，所述第二层的成分至少包含掺杂氟的类金刚石碳。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一层中本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种衬底涂层，其包含：第一层，其用于附着于衬底上，所述第一层的成分至少包含硅含量丰富的碳，其中硅含量约等于或大于碳含量；及第二层，其附着于所述第一层上，所述第二层的成分至少包含掺杂氟的类金刚石碳。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少扬，
申请(专利权)人：永恒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：HK