專利名稱：襯底涂層及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂層。更特定來說，本發(fā)明涉及一種易清潔的襯底涂層。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品逐漸成為現(xiàn)代生活中不可或缺的一環(huán)，除了不斷推陳出新的諸多功能， 外觀也成為消費者選購的重要考慮之一。常見的電子產(chǎn)品外殼包含有金屬外殼、鏡面、及鋼琴烤漆等等，但是不論哪一種外殼一旦沾滿指紋，外觀勢必大打折扣。因此需要一種易于清潔的涂層使得指紋不易留在外殼上，即便留在外殼上也可輕易地去除。易于清潔的涂層主要成分是具有疏水性(hydrophobic)及疏油性(oleophobic) 的高分子量有機化合物，其傳統(tǒng)形成方法有兩種，一種是溶膠凝膠法(sol-gel)，另一種是化學氣相沉積(CVD)。由于涂層厚度相當薄，溶膠凝膠法只能用潑灑或浸泡的方式處理，因此不適用于大面積的工藝(例如1平方米)，即便在小面積的工藝中(例如0. lm*0. Im)也容易在邊緣處產(chǎn)生淚痕。使用化學氣相沉積所形成的涂層的附著性較差，并且在涂層的化學成分上有許多限制。舉例來說，高分子化有機化合物在揮發(fā)的過程中很容易就被分解了，因此不適用于化學氣相沉積。此外，使用化學氣相沉積還具有化學成分分布的均勻度較差的缺點。因此，極為需要一種適用于大面積、多種襯底與廣泛化學成分的易清潔涂層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種襯底涂層，其包含第一層，其用于附著于襯底上，所述第一層的成分至少包含硅含量豐富的碳，其中硅含量約等于或大于碳含量；及第二層，其附著于所述第一層上，所述第二層的成分至少包含摻雜氟的類金剛石碳。本發(fā)明的另一實施例提供一種形成涂層的方法，其包含在襯底上形成第一層，所述第一層的成分至少包含硅含量豐富的碳，其中硅含量約等于或大于碳含量；及于所述第一層上形成第二層，所述第二層的成分至少包含摻雜氟的類金剛石碳。依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一層及第二層是以等離子輔助式化學氣相沉積的工藝形成于所述襯底上。本發(fā)明所使用的摻雜氟的類金剛石碳可達到易清潔的功能，并且提供堅硬防刮且平滑的表面。硅含量豐富的碳可作為第二層與襯底之間的應力匹配界面，依據(jù)襯底的性質(zhì)調(diào)整硅與碳的比例使涂層的附著性更佳且不易脫落。此外，本發(fā)明所使用的等離子輔助式化學氣相沉積可產(chǎn)生非常薄且厚度均勻的透光涂層。為了使本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點更易于理解，下文詳細描述伴有圖式的優(yōu)選實施例。


圖1為本發(fā)明中優(yōu)選實施例的襯底涂層。圖2的左半邊顯示使用本發(fā)明的襯底涂層所留下的指紋，右半邊則為未使用本發(fā)明襯底涂層所留下的指紋。圖3是顯示圖2的襯底經(jīng)擦拭后的情形。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明中優(yōu)選實施例的襯底涂層。襯底2上方的層4至少包含硅含量豐富的碳，其中硅含量約等于或大于碳含量。層4上方的層6至少包含摻雜氟的類金剛石碳。硅含量豐富的碳在襯底2與層6之間提供應力匹配界面，使層6不易因應力而碎裂。隨著襯底2的材質(zhì)不同，必須調(diào)整層4中硅與碳的比例來完成應力匹配。在本申請案的實施例中，層4及層6是利用等離子輔助式化學氣相沉積的工藝依序形成于襯底2上，由于等離子輔助式化學氣相沉積為習知技術(shù)，因此不在此詳述其實施方法。但是，將等離子輔助式化學氣相沉積應用于本發(fā)明可更精確地控制涂層的厚度，并且不論在大面積(如lm*Im)或小面積(如0. 01m*0. Olm)上都可以達到較佳平整度。由于等離子輔助式化學氣相沉積可產(chǎn)生非常薄(可小于IOOnm)且厚度均勻的涂層，因此本發(fā)明的涂層可透光，因此可廣泛應用于各種電器產(chǎn)品上，例如手機及筆記型計算機等。此外，使用等離子輔助式化學氣相沉積，可輕易控制層4中硅與碳的比例及層6中氟與碳的比例。再者，相比于使用傳統(tǒng)化學氣相沉積在類金剛石碳中摻雜氟十分困難，如果使用等離子輔助式化學氣相沉積，即便在商業(yè)利用上也可輕易地控制化合物分解的情形。在另一實施例中，本發(fā)明可在以等離子輔助式化學氣相沉積方法沉積硅含量豐富的碳及摻雜氟的類金剛石碳的過程中，通過注入氧氣、氮氣、氬氣或氦氣，在進入反應腔室前與反應氣體(例如含硅、碳及/或氟的氣體)混和，以便于更精準地控制硅含量豐富的碳層及摻雜氟的類金剛石碳層的組成。在優(yōu)選實施例中，操作壓力大約維持在0. lTorr，沉積速度大約lnm/min到500nm/min之間。在沉積摻雜氟的類金剛石碳的過程，可調(diào)整等離子輔助式化學氣相沉積設(shè)備的偏壓，使達到更高含量的類金剛石碳，進而得到更好的防刮傷能力。此外，在沉積過程調(diào)整氟含量，使達到更高含量的氟-碳，并通過微調(diào)氟含量，得到所需要的疏油性及疏水性的效^ ο在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，襯底的材質(zhì)可為玻璃、不銹鋼、鎂合金、陶瓷、鋁或鋁合金。層4中硅與碳的比例約介于1 1到20 1之間。當襯底的材質(zhì)為玻璃時，層4中硅與碳的比例約介于3 1到15 1之間；當襯底的材質(zhì)為不銹鋼時，層4中硅與碳的比例約介于1 1到3 1之間；當襯底的材質(zhì)為鎂合金時，層4中硅與碳的比例約介于2 1到 10 1之間；當襯底的材質(zhì)為鋁或鋁合金時，層4中硅與碳的比例約介于3 1到15 1 之間；當襯底的材質(zhì)為陶瓷時，層4中硅與碳的比例約介于3 1到15 1之間。氟化的長鏈碳可提供易于清潔的功能，因此，本申請案的優(yōu)選實施例利用摻雜氟的類金剛石碳達到易于清潔的功能。此外，氟也可以使表面平滑，而類金剛石碳提供堅硬表面，使涂層表面不易留下刮痕。依據(jù)本發(fā)明的實施例，層6中氟與碳的比例可介于約1 0.5 到1 100之間，而其優(yōu)選實施范圍落在約1 10到1 80之間。圖2的左半邊顯示使用本發(fā)明的襯底涂層所留下的指紋，右半邊則為未使用本發(fā)明襯底涂層所留下的指紋。圖3是顯示圖2的襯底經(jīng)擦拭后的情形。由圖2及圖3可發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明的襯底涂層較不容易留下指紋，且一經(jīng)擦拭就不留痕跡。相比之下，未使用襯底涂層的對照組較容易留下指紋，即便擦拭后仍然會留下人手上的油脂。表1更進一步顯示本發(fā)明的襯底涂層通過的多種測試，以佐證本發(fā)明的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種襯底涂層，其包含第一層，其用于附著于襯底上，所述第一層的成分至少包含硅含量豐富的碳，其中硅含量約等于或大于碳含量；及第二層，其附著于所述第一層上，所述第二層的成分至少包含摻雜氟的類金剛石碳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其中所述第一層中硅與碳的比例約在1 1到20 1 之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其中所述第一層作為所述第二層與所述襯底的應力匹配界面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其中所述摻雜氟的類金剛石碳中氟與碳的比例實質(zhì)上落在約1 0. 5到1 100的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其中所述摻雜氟的類金剛石碳中氟與碳的比例實質(zhì)上落在約1 10到1 80的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其中所述第一層及第二層是以等離子輔助式化學氣相沉積的工藝形成于所述襯底上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其中第一層及第二層的厚度實質(zhì)上各小于約lOOnm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其中所述襯底由玻璃、不銹鋼、鎂合金、陶瓷、鋁或鋁合金形成。
9.一種形成涂層的方法，其包含在襯底上形成第一層，所述第一層的成分至少包含硅含量豐富的碳，其中硅含量約等于或大于碳含量；及在所述第一層上形成第二層，所述第二層的成分至少包含摻雜氟的類金剛石碳。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一層中硅與碳的比例約在1 1到20 1 之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一層作為所述第二層與所述襯底的應力匹配界面。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述摻雜氟的類金剛石碳中氟與碳的比例實質(zhì)上落在約1 0. 5到1 100的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述摻雜氟的類金剛石碳中氟與碳的比例實質(zhì)上落在約1 10到1 80的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中形成所述第一層及第二層的步驟是以等離子輔助式化學氣相沉積的工藝形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述襯底由玻璃、不銹鋼、鎂合金、陶瓷、鋁或鋁合金形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中操作壓力約在0.lTorr，且沉積速度約在Inm/ min 至Ij 500nm/min 之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進一步包含調(diào)整等離子輔助化學氣相沉積設(shè)備的偏壓的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進一步包含注入氧氣、氮氣、氬氣或氦氣以與反應氣體混合的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種襯底涂層及其形成方法。所述襯底涂層包含第一層，其用于附著于襯底上，所述第一層的成分至少包含硅含量豐富的碳，其中硅含量約等于或大于碳含量；及第二層，其附著于所述第一層上，所述第二層的成分至少包含摻雜氟的類金剛石碳。本發(fā)明所提供的襯底涂層不但具有易清潔、堅硬防刮及表面平滑的功效，更具有較佳的附著性而不易脫落的功效。
文檔編號C23C16/26GK102234785SQ201010170129
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者陳少揚 申請人:永恒科技有限公司