專利名稱：具有抗指紋涂層的被覆件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有抗指紋涂層的被覆件及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著3C電子產(chǎn)品的使用越來越頻繁，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的外觀也有了越來越高的要求。除了要求其色彩美觀、手感舒適，還要求其表面具有較好的耐磨性、抗刮傷性、以及抗指紋性。為了提高金屬表面的抗指紋性，美國專利US006736908公開了一種抗指紋化的金屬表面處理液。該表面處理液含有特殊有機(jī)樹脂，可溶性釩化物，以及可溶性金屬化合物， 其含有ai、Ti、Mo、W、Mn及Ce中至少一種金屬元素，經(jīng)此處理液處理的金屬表面具有良好的抗指紋性。但是，所述特殊的有機(jī)樹脂成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以制造，且易對(duì)環(huán)境造成污染。因此，開發(fā)一種能實(shí)現(xiàn)抗指紋效果且易于制造、無環(huán)境污染的抗指紋涂層實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種環(huán)保的、易于制造的具有抗指紋涂層的被覆件。另外，還有必要提供一種上述被覆件的制造方法。一種具有抗指紋涂層的被覆件，包括基體及形成于該基體上的抗指紋涂層，該抗指紋涂層包括依次形成于基體上的三氧化二鋁層及氮氧化鋁層，所述氮氧化鋁層中還含有氟離子、硼離子和氮離子中的一種或幾種?！N具有抗指紋涂層的被覆件的制造方法，包括以下步驟提供一基體；采用一真空鍍膜機(jī)，于基體上形成抗指紋涂層，形成該抗指紋涂層包括如下步驟以氧氣為反應(yīng)氣體，以鋁靶為靶材，于所述基體上磁控濺射形成三氧化二鋁層；以氧氣及氮?dú)鉃榉磻?yīng)氣體，以鋁靶為靶材，于所述三氧化二鋁層上磁控濺射形成
氮氧化鋁層；采用四氟化碳、乙硼烷及氮?dú)庵械囊环N或幾種為氣源，通過離子注入技術(shù)于所述氮氧化鋁層表面注入氟離子、硼離子及氮離子中的一種或幾種。所述三氧化二鋁層及氮氧化鋁層的形成，在一定程度上降低了所述被覆件的表面能。更重要的是，于所述氮氧化鋁層表面注入氟離子、硼離子及氮離子中的一種或幾種，可提高所述氮氧化鋁層的表面熵值，即增加所述氮氧化鋁層表面原子的混亂程度，如此可降低所述氮氧化鋁層的表面能，從而使被覆件具有良好的抗指紋效果。所述被覆件的制造方法不需要使用特殊的有機(jī)樹脂，也不需經(jīng)酸或堿處理，對(duì)環(huán)境及人體健康無害；且該方法簡單易行。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的被覆件的剖視圖。主要元件符號(hào)說明基體10顏色層20抗指紋涂層30三氧化二鋁層31氮氧化鋁層33被覆件100
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明一較佳實(shí)施例的具有抗指紋涂層的被覆件100包括基體10及形成于該基體10上的透明的抗指紋涂層30。所述基體10可由金屬材料或非金屬材料制成。該金屬材料可包括不銹鋼、鋁、鋁合金、銅、銅合金、鎂合金等。該非金屬材料可包括塑料、陶瓷、玻璃、聚合物等。該被覆件 100可以為3C電子產(chǎn)品的殼體、家具、廚房用具或其它裝潢件。所述抗指紋涂層30包括依次形成于該基體10上的三氧化二鋁(Al2O3)層31及氮氧化鋁層(AlON) 33。所述Al2O3層31、AlON層33可分別通過磁控濺射鍍膜法形成。該 Al2O3層31的厚度為200 300nm，AlON層33的厚度為200 300nm。所述AlON層33中還含有氟離子、硼離子及氮離子中的一種或幾種。上述離子可通過離子注入的方式注入到AlON層33中形成。相較于涂覆抗指紋涂料或溶液的方式，所述的抗指紋涂層30以磁控濺射及離子注入的方式形成，環(huán)保且易于制造?？梢岳斫獾模诔练e該抗指紋涂層30之前還可于基體10上鍍覆一顏色層20，以增強(qiáng)該被覆件100的美觀性。所述抗指紋涂層30形成于該顏色層20上。本發(fā)明一較佳實(shí)施例的制造所述被覆件100的方法主要包括如下步驟提供一基體10，將基體10放入盛裝有乙醇及/或丙酮溶液的超聲波清洗器中進(jìn)行震動(dòng)清洗，以除去基體10表面的雜質(zhì)和油污等。清洗完畢后烘干備用。對(duì)經(jīng)上述處理后的基體10的表面進(jìn)行氬氣等離子體清洗，進(jìn)一步去除基體10表面的油污，以改善基體10表面與后續(xù)涂層的結(jié)合力。該等離子體清洗的具體操作及工藝參數(shù)為采用一真空鍍膜機(jī)(圖未示)，將基體10放入該鍍膜機(jī)的鍍膜室內(nèi)，于基體10上施加-500 -800V的偏壓，對(duì)該鍍膜室進(jìn)行抽真空處理至真空度為8. 0X10_3Pa，500 SOOsccm的流量向鍍膜室通入純度為99. 999%的氬氣，對(duì)基體10表面進(jìn)行等離子體清洗， 清洗時(shí)間為5 IOmin。所述真空鍍膜機(jī)除可用以進(jìn)行等離子體清洗外，還可用以多弧離子鍍膜、磁控濺射鍍膜以及離子注入等表面處理。采用磁控濺射的方式在鋁或鋁合金基體10表面依次形成Al2O3層31及AlON層 33，其具體操作方法及工藝參數(shù)為在所述等離子體清洗完成后，調(diào)節(jié)氬氣(工作氣體)流量至100 300sCCm，并向鍍膜室內(nèi)通入流量為100 300SCCm的反應(yīng)氣體氧氣，加熱所述鍍膜室至50 180°C (即濺射溫度為50 180°C )；開啟已置于所述真空鍍膜機(jī)中的鋁靶的電源，并設(shè)定其功率為 2 5kw，于基體10上施加-70 -180V的偏壓，沉積Al2O3層31。沉積該Al2O3層31的時(shí)間為20 60min。保持所述氬氣的流量、濺射溫度、鋁靶的電源功率及施加于基體10上的偏壓不變，并向鍍膜室內(nèi)通入流量為50 150sCCm的反應(yīng)氣體氧氣，于Al2O3層31上沉積AlON層 33。沉積該AWN層33的時(shí)間為20 60min。完成所述AlON層33的沉積后，于該AlON層33表面注入離子，該離子選自氟離子、 硼離子及氮離子中的一種或幾種。所述的離子注入過程是開啟所述鍍膜機(jī)的離子源，所述離子源將含有所需注入離子的氣體進(jìn)行電離，并經(jīng)高壓電場加速成具有幾萬甚至幾百萬電子伏特能量的離子束， 射入所述AlON層33的表面，與所述AlON層33表層中及其表面的原子或分子發(fā)生一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，最終停留在所述AlON層33表層及表面。本實(shí)施例中注入所述氟離子的參數(shù)為鍍膜室的真空度為lX10_4Pa，氣源為純度為99. 99%的四氟化碳?xì)怏w(CF4)，離子源電壓為30 100kV，工作氣壓為0. 1 0. 5Pa，離子束流強(qiáng)度為1 5mA，控制氟離子注入劑量在1 X 1016ions/cm2 (離子數(shù)/平方厘米)到 lX1018ions/cm2 之間。注入所述硼離子的參數(shù)為鍍膜室的真空度為lX10_4Pa，氣源為純度為99. 99% 的乙硼烷(B2H6)，離子源電壓為30 100kV，工作氣壓為0. 1 0. 5Pa,離子束流強(qiáng)度為1 5mA，控制硼離子的劑量在IX K^ions/cm2到1 X 1018ions/cm2之間。注入所述氮離子的參數(shù)為鍍膜室的真空度為lX10_4Pa，氮?dú)獾募兌葹?9. 99%, 離子源電壓為30 100kV，工作氣壓為0. 1 0. 5Pa,離子束流強(qiáng)度為1 5mA，控制氮離子的劑量在 IX 1016ions/cm2 到 1 X 1018ions/cm2 之間?？梢岳斫獾模诔练e該抗指紋涂層30之前還可于基體10表面鍍覆一顏色層20，以增強(qiáng)該被覆件100的美觀性。所述Al2O3層31及AlON層33的形成，在一定程度上降低了所述被覆件100的表面能。更重要的是，于所述AlON層33表面注入氟離子、硼離子及氮離子中的一種或幾種， 可提高所述AlON層33的表面熵值，即增加所述AlON層33表面原子的混亂程度，如此可降低所述AlON層33的表面能，從而使被覆件100具有良好的抗指紋效果。所述被覆件100 的制造方法不需要使用特殊的有機(jī)樹脂，也不需經(jīng)酸或堿處理，對(duì)環(huán)境及人體健康無害；且該方法簡單易行。
權(quán)利要求
1.一種具有抗指紋涂層的被覆件，包括基體及形成于該基體上的抗指紋涂層，其特征在于該抗指紋涂層包括依次形成于基體上的三氧化二鋁層及氮氧化鋁層，所述氮氧化鋁層中還含有氟離子、硼離子和氮離子中的一種或幾種。
2.如權(quán)利要求1所述的具有抗指紋涂層的被覆件，其特征在于所述三氧化二鋁層、氮氧化鋁層分別通過磁控濺射鍍膜法形成。
3.如權(quán)利要求1所述的具有抗指紋涂層的被覆件，其特征在于所述三氧化二鋁層的厚度為200 300nm，所述氮氧化鋁層的厚度為200 300nm。
4.如權(quán)利要求1所述的具有抗指紋涂層的被覆件，其特征在于所述氟離子、硼離子及氮離子中的一種或幾種離子通過離子注入的方式注入到氮氧化鋁層中形成。
5.如權(quán)利要求1所述的具有抗指紋涂層的被覆件，其特征在于所述被覆件還包括形成于基體與抗指紋涂層之間的顏色層。
6.一種具有抗指紋涂層的被覆件的制造方法，包括以下步驟提供一基體；采用一真空鍍膜機(jī)，于基體上形成抗指紋涂層，形成該抗指紋涂層包括如下步驟以氧氣為反應(yīng)氣體，以鋁靶為靶材，于所述基體上磁控濺射形成三氧化二鋁層；以氧氣及氮?dú)鉃榉磻?yīng)氣體，以鋁靶為靶材，于所述三氧化二鋁層上磁控濺射形成氮氧化鋁層；采用四氟化碳、乙硼烷及氮?dú)庵械囊环N或幾種為氣源，通過離子注入技術(shù)于所述氮氧化鋁層表面注入氟離子、硼離子及氮離子中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求6所述的具有抗指紋涂層的被覆件的制造方法，其特征在于形成所述三氧化二鋁層的工藝參數(shù)為設(shè)置氧氣的流量為100 300SCCm，以氬氣為工作氣體，其流量為100 300SCCm，設(shè)置鋁靶的電源功率為2 5kw，對(duì)基體施加-70 -180V的偏壓，濺射溫度為50 180°C，濺射時(shí)間為20 60min。
8.如權(quán)利要求6所述的具有抗指紋涂層的被覆件的制造方法，其特征在于形成所述氮氧化鋁層的工藝參數(shù)為設(shè)置氧氣及氮?dú)獾牧髁糠謩e為100 300sCCm、50 150sCCm， 以氬氣為工作氣體，其流量為100 300sCCm，設(shè)置鋁靶的電源功率為2 5kw，對(duì)基體施加-70 -180V的偏壓，濺射溫度為50 180°C，濺射時(shí)間為20 60min。
9.如權(quán)利要求6所述的具有抗指紋涂層的被覆件的制造方法，其特征在于于所述氮氧化鋁層表面注入離子的工藝參數(shù)為鍍膜室的真空度為IX 10_4Pa，離子源電壓為 30 100kV，工作氣壓為0. 1 0. 5Pa,離子束流強(qiáng)度為1 5mA，控制離子注入劑量為 1 X 1016ions/cm2 到 1 X 1018ions/cm2。
10.如權(quán)利要求6所述的具有抗指紋涂層的被覆件的制造方法，其特征在于所述制造方法還包括在沉積該抗指紋涂層之前于該基體上鍍覆顏色層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有抗指紋涂層的被覆件，包括基體及形成于該基體上的抗指紋涂層，該抗指紋涂層包括依次形成于基體上的三氧化二鋁層及氮氧化鋁層，所述氮氧化鋁層中還含有氟離子、硼離子和氮離子中的一種或幾種。該被覆件具有良好的抗指紋性。另外，本發(fā)明還提供了一種上述被覆件的制造方法。
文檔編號(hào)C23C14/06GK102485938SQ20101056812
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者張娟, 張新倍, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳正士 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司