类钻碳保护装置及其相关方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种涂覆有类钻碳(DLC)的装置及其相关方法。例如，在本发明专利技术的一态样中，一涂覆有类钻碳的基材可包含一基材；以及一设置于该基材上的掺杂氢的类钻碳层，其中该类钻碳层至少沿着该基材与该类钻碳层间的一界面掺杂有一硅材料。此外，该基材可包括一表面掺杂层，其设置于类钻碳层上而相对于该基材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基材和钻石保护装置及结合类钻碳保护涂层至一表面的方法。因此，本专利技术涉及材料科学领域。
技术介绍
许多现今使用的装置容易遭受过度的机械降解作用(mechanical degration)和 /或化学降解作用(chemical degration)，所述的降解作用可包含刮伤与其它形式的磨损及撕裂，因此，在某些情况下，其降解作用可能会限制该装置的效用。例如智能型手机和个人数字助理(personal digital assistants, PDAs)的触控屏幕界面容易受到研磨外力的破坏，而刮伤实体的使用者界面并且留下裂痕。此外，使用者皮肤上的油脂也可能会覆盖在装置的表面上，更可能加速装置的降解作用。其磨损以及化学作用可能会降低设置于下方的电子装置的视觉清晰度，因此可能降低使用装置的愉悦感。目前已利用各种材料增加上述装置的使用耐久度，其实例包含如使用聚合物涂层或层状物于触控屏幕之表面，以作为防止降解作用的阻障物。由于所述的层状物多半为柔软且容易被破坏的层状物，因此常常需要定期的更换。此外，所述的聚合物涂层可能会影响设置于下方的电子装置的视觉清晰度(即，扭曲或低输出光线)，在某些情况下，聚合物涂层也有可能会影响其触控屏幕的电子组件，而使输入触控屏幕的讯号扭曲变形。而另一种用以增加装置的使用耐久度的传统方法，是使用一个外盒环绕该装置外壳。由于外盒系略高于装置的界面(interface surface)，因而所述的实例可限制触控屏幕外露至一平坦表面，然而该方法虽可避免受到横向研磨外力的作用，但却无法避免表面受到点接触或手指油脂的影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种类钻碳涂层装置及其相关方法。例如，于一态样中提供一种涂覆有类钻碳的基材。所述的基材包含一基材以及一设置于该基材上的掺杂氢的类钻碳层，且该类钻碳层至少沿着该基材与该类钻碳层间的一界面掺杂有硅材料。此外，该基材可包括一表面掺杂层，其是设置于类钻碳层上而相对于该基材。于一态样中，该表面掺杂层掺杂有一疏水性掺杂物，该疏水性掺杂物的非限制性的实例氟。于另一态样中，该表面掺杂层掺杂有一亲水性掺杂物，该亲水性掺杂物是例如但不限于氮(N)、氧(0)、羟基(OH)、氨基 (NH2)及其等的组合。于又一态样中，该表面掺杂层掺杂有一亲水性掺杂物与一疏水性掺杂物。前述硅材料可沿着该基材与该类钻碳层之间的界面掺杂，使硅材料完全遍布或实质上(substantially)地遍布于整个类钻碳层，或以任一掺杂程度遍布于其中。该硅材料的非限制性的实例包括硅(Si)、硅氧基(Si-O)及其等的组合。各种基材材料皆为可纳入考虑的基材。根据装置的使用目的改变选用的基材材料，基材材料的非限制性的实例可包括金属；玻璃；聚合物；包括但不限制于经蓝宝石定化的氧化锆(yittria stabilized zirconia)的陶瓷；增韧陶瓷及其等的组合物。于一态样中，基材材料可具有允许至少约80%的照射于该类钻碳层的光线穿透至下方基材的特性。于本专利技术各种态样中选用多种基材及装置。例如，于一态样中，该涂覆有类钻碳的基材为一触控屏幕。于另一态样中，该涂覆有类钻碳的基材为一媒体磁盘。其它涂覆有类钻碳的基材的非限制性的实例包含眼镜镜片、腕表镜面、手机屏幕、其它电子装置屏幕及其类似物。本专利技术的另一态样是提供一种类钻碳保护装置。该装置可包括一装置外壳、一连接装置外壳的装置基材以及一设置于该装置基材上的掺杂氢的类钻碳层，其中类钻碳层至少沿着该装置基材与该类钻碳层间的一界面掺杂有硅材料。该装置可进一步包括有一表面掺杂层，该表面掺杂层设置于相对于该装置基材的类钻碳层上。于另一态样中，该装置外壳的至少一部分涂覆有一类钻碳保护层。于又一态样中，本专利技术提供一种结合类钻碳保护层至一表面的方法，该方法可包括于一基材上涂布一掺杂氢的类钻碳层；至少沿着掺杂氢的类钻碳层与基材之间的界面掺杂一硅材料至基材；以及于该掺杂氢的类钻碳层的一侧上而相对于该基材涂布一表面掺杂物。因此，本专利技术先以初略、广泛的方式描述本专利技术的各项特征，以使后续的详细说明可更加的被理解，进而使本专利技术对所述领域的贡献可有更加的领会。本专利技术其它特征将透过下列的详细说明与申请专利范围变得更加清晰，或可透过实施本专利技术来了解本专利技术的其它特征。附图说明图1为本专利技术一实施例的类钻碳保护基材的剖面图2为本专利技术另一实施例的类钻碳保护基材的剖面图3为本专利技术又一实施例的类钻碳保护基材的剖面图4为本专利技术另一实施例的类钻碳保护装置的剖面图。附图标记说明12-基材；14-类钻碳层；16-硅材料；18-表面涂层；42-装置外壳；44-装置基材；46-掺杂氢的类钻碳层；48-硅材料；50-表面掺杂层。具体实施方式定义以下，将使用下列名词的定义叙述与主张本专利技术的内容。单数型态的“一”及“该”包含复数的意义，除非文中有明确指出不同的使用方法。 因此，举例而言，“一掺杂物”包含了一或多个所述的掺杂物，且“该钻石层”包含了一层或多层此种层状物。在此所述的“气相沉积的” 一词是指一使用气相沉积技术所形成的材料。而“气相沉积法” 一词是指一种于气相中将材料沉积或形成于一基材上的制作方法。气相沉积法可包括任何方法，但不限于化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition, CVD)以及物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition, PVD) 0本专利技术所属
具有通常知识者，可实行各气相沉积方法的变化的广泛类型。气相沉积方法的实例包括热灯丝化学气相沉积法(hot filament CVD)、射频化学气相沉积法(rf-CVD)、激光化学气相沉积 (laserCVD, LCVD)、激光脱落(laser ablation)、披覆型钻石涂覆法(conformal diamond coatingprocesses)、有机金属化学气相沉积法(metal-organic CVD, M0CVD)、溅镀 (sputtering)、热蒸镀物理气相沉积法(thermal evaporation PVD)、电离金属物理气相沉积法(ionizedmetal PVD, IMPVD)、电子束物理气相沉积法(electron beam PVD,EBPVD)、反应性物理气相沉积法(reactive PVD)、阴极电弧法(cathodic arc)等。在此所述的“化学气相沉积法”或“CVD”等词是指任何透过化学方式于气相中在一表面上形成或沉积钻石颗粒的方法。各种化学气相沉积技术已为此领域中熟知的技术。在此所述的“物理气相沉积法”或是“PVD”等词是指任透过物理方式将气相中的钻石颗粒沉积或形成于一表面上的方法。各种物理气相沉积技术已为此领域中熟知的技术。在此所述的“钻石” 一词是指一种碳原子与其它碳原子透过四面体配位晶格方式连接的结晶结构，即所谓的SP3键结。具体而言，各碳原子皆环绕且键结于其它四个碳原子， 且每个碳原子位于正四面体的顶点。此外，在室温下任两碳原子之间的键长为1.M埃，且任两键之间的夹角为109度观分16秒，然而实验结果可能有微小的差异。所述钻石的结构与性质，包括其物理性质与电子性质，已为本
中所知悉。在此所述之“扭曲四面体配位(distorted tetrahedral本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋健民，
申请(专利权)人：宋健民，
类型：发明
国别省市：