TW201604003A - 具有提高的抗刮擦/磨耗特性及疏油性的玻璃塗層 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示在玻璃的前表面上的保護塗層，其製備方法包括：形成一類金剛石塗層在該玻璃的前表面上；執行被動濺鍍，以形成一保護層，直接位在該類金剛石塗層上；執行一反應濺鍍，以形成一黏著層，直接位在該保護層上；以及形成一抗指紋層，直接位在該粘著層上。

Description

具有提高的抗刮擦/磨耗特性及疏油性的玻璃塗層
本發明是關於玻璃塗層，所形成的塗層具有提高的抗刮擦性和疏水/疏油特性，可以使用在例如觸控螢幕顯示器上。
疏油塗料（也稱為抗指紋塗料，anti-fingerprint coatings – AFC）是已知的產品，可用以對玻璃基板提供抗油特性，使得指紋無法良好的附著，且很容易擦去。為產生持久的疏油塗層，以防止塗層的磨耗，塗布過程通常是先沉積一層二氧化矽粘合層，然後再沉積一層AFC塗層。也可以在大氣中進行疏油層的沉積，無需二氧化矽，但所形成的塗層在磨耗試驗（例如以鋼絲絨或乾酪包布刮擦）下無法持久。
一種類金剛石塗層，一般稱為DLC（diamond-like coating），已知可以顯著提高玻璃基板的耐刮擦性。然而DLC的疏油性無法滿足玻璃在許多應用上的需求。
為了提供耐刮擦性和疏油性這兩種特性，已有建議先以DLC沉積在玻璃上，再以AFC沉積在DLC上。然而，AFC，例如 FAS（fluoro-alkylsilane，氟矽烷）並無法完好的粘附到DLC膜上。因此，業者已經建議在DLC和AFC之間使用一層氧化物層，使AFC如同直接施加到玻璃上一般。
在以DLC塗布的玻璃上施加疏油塗料，已發現會損壞DLC，結果抵銷了所預期的耐刮擦性。換言之，製備一以DLC塗布的基材，使其經標準AFC處理的製程，需使用電漿清潔和SiO2粘著層沉積的加工程序，會損害DLC塗層。由此可知AF塗層與DLC塗層兩者應屬不相容，結果使得玻璃只能受免刮擦保護受抗指紋保護，而不能兩者兼得。
因此目前亟須一種改良的DLC塗布層，形成在AFC薄膜上，使該AFC具有優於已知技術的黏著性，而使其AFC疏油性能持續長久時間，並能抵抗刮擦。
本發明提出對於疏油材料沉積工藝的具進步性改良，不僅保留該DLC，且能提高整體的抗刮擦性，以及疏油特性的耐久度。
根據本發明一個實施方式，是在玻璃基板上塗布DLC膜。之後形成一矽薄膜，覆蓋在該DLC上，隨後形成一二氧化矽膜在該矽膜上。最後在該二氧化矽膜上形成一AFC層。
本發明的各面向提供一種玻璃，供使用於電子顯示屏幕，該玻璃包括：一玻璃基板；一類金剛石塗層，形成在該玻璃的前表面上；一中間塗層，包括一第一層，直接形成在該類金剛石塗層上，並含有矽，以及一第二層，直接形成在該第一層上，並含有矽以及氧和氮中的至少一種；以及一抗指紋塗層，直接提供在該第二層上。
本發明其它面向提供一種在玻璃的前表面上形成保護塗層的方法，該方法包括：形成一類金剛石塗層在該玻璃的前表面上；執行被動濺鍍，以形成一保護層，直接位在該類金剛石塗層上；執行一反應濺鍍，以形成一黏著層，直接位在該保護層上；以及形成一抗指紋層，直接位在該粘著層上。
本發明進一步的面向提供一種在玻璃的前表面上形成保護塗層的方法，該方法包括：形成一類金剛石塗層在玻璃的前表面上；執行反應濺鍍，以形成一氮氧化矽質層，直接位在該類金剛石塗層上；以及形成一抗指紋層，直接位在該氮氧化矽質層上。
本發明的其它面向和特徵將可從以下發明詳細說明，並參照以下圖式而更形清楚。但應當理解的是，發明的詳細說明和附圖都是在提供本發明不同實施例中的各種非限制性的實例，本發明的範圍只能由所附的申請專利範圍界定。
對疏油特性中的油接觸角，作為耐刮擦試驗（鋼絲絨的刮擦次數）時的時間的函數，所做的測試結果，意外發現，根據本發明實施例的玻璃上的AFC塗層，在遠長於使用傳統的氧化物層沉積AFC所得到的比對樣品的時間後，仍可保持大的接觸角。使用標準工藝在玻璃上形成產生的AF層，110度的接觸角可以耐受2500次刮擦。（接觸角是指形成紋路的油滴的出口角度）。反之，使用本發明的實施例在DLC塗層上沉積的AF塗層，則可耐受5000次的刮擦。
本發明的實施例使用DLC膜塗布於玻璃上，並以AFC膜形成在DLC膜上。一多層中間膜介入該DLC和該AFC膜之間。該多層膜可以包括或不包括一氧化物膜。此外，也可以一抗反射塗層（anti-reflective coating – ARC）介在該玻璃和該DLC之間。該ARC也可以是多層。
以下說明本發明包括具有DLC塗層的玻璃與一疏油塗層的實施方案。所形成的塗層整體呈現疏油性，並具有比只有DLC或只有疏油塗層更優異的耐刮擦特性。該疏油特性是藉由測量接觸角在鋼絲絨刮擦試驗下的維持時間而測得。
圖1顯示本發明一種實施例的橫截面示意圖。在圖1中，DLC層105形成在玻璃基板100上。該玻璃100可以是經處理的玻璃，例如Corning®公司所產製的Gorilla®玻璃。另外，雖然圖1中未顯示，但可以在DLC和玻璃之間形成一ARC層。因此，在本說明書的上下文中，所稱的「A形成在B上」是包括「A直接形成在B上」以及「A形成在一中間層上，且該中間層介於A與B之間」這兩種情況。
在圖1的實施例中也提供一保護/粘著多層塗層110在DLC 105上。該多層塗層110的功能包括保護該DLC 105，以及增強該AFC 125的黏著性。本發明人意外發現，該多層塗層110可以提高該AFC 125的疏油特性。圖1的多層塗層110包括一矽質保護層115，直接形成在該DLC 105之上，並與該DLC 105接觸。另包括一矽氧化物黏著層120，直接形成在該矽質層115上，並與該矽質層115接觸。該AFC 125直接形成於該矽氧化物層120上，並與該矽氧化物層120接觸。
在本發明一個實施方案中，該保護/粘著多層塗層110是使用PVD濺鍍法形成。在一個實施例中，兩個層的濺鍍可以在單一腔室中進行，而在另一個實施方案中，該兩層是在兩個​​連續的腔室形成。該矽質層是使用一矽靶材，並以氬氣點燃並維持電漿而形成。在一個實施方案中，該濺鍍的進行方式是使得電漿不會接觸該基板，而只有以對矽靶材的平面形成銳角方向濺射的粒子可以到達該基板。射出角度垂直於該靶材平面的粒子，不會達到該基板。
該矽氧化物層120的濺鍍是使用一個矽靶材，並以氬氣維持電漿，且使用氧氣以與該矽粒子反應而進行。因此，在本說明書中，該矽質層的濺鍍是稱為「被動濺鍍」（亦即，只有靶材提供的材料沉積到基板上）。而該矽氧化物層的濺鍍則稱為「反應濺鍍」（亦即，有第二物種與靶材提供的材料，在到達基板前發生反應）。也就是說，在這個特定的例子中，第一層是使用被動濺鍍製程形成，而該第二層則是使用反應濺鍍製程形成。
前述處理的結果，該DLC將由一層矽提供保護，而AFC層則良好地粘著在該矽氧化物層上。在本實施例中，該矽質層形成為非常薄的層，以便保持透明。具體地說，該矽質層只形成為約5-10埃，或更具體地，為5-7埃。該矽氧化物層也可以形成為比矽質層更厚。在本實施例中，該矽氧化物層形成為約15-35埃，或更具體地，為20-30埃。
在本發明一個實例中，從矽到矽氧化物的轉變是漸變的過程。這種結果可以通過使用單一腔室以形成兩個層來達成。例如，可以使用一濺鍍室，並提供矽靶材。一開始僅注入氬氣。當矽質層達到期望的厚度後，才將氧的流量引入到腔室中，並逐漸增加氧流量，使得該沉積物由純矽轉換成矽氧化物，例如二氧化矽。
在本發明另一實例中，是在該矽質層和矽氧化物層之間，提供ㄧ種邊界突然轉變。這種結果可以使用具有矽靶材的單一濺鍍腔來達成。一開始僅注入氬氣。當矽質層達到期望的厚度後，可以停止濺鍍製程，之後開始進行第二製程。此時以一期望的速率提供氧氣流，以沉積一第二層的矽氧化物層。另ㄧ種替代的做法是，在矽質層達到所需的厚度後，可將基板轉移到第二濺鍍室，該第二濺鍍室具有氬氣和氧氣兩者的氣流，以便形成該矽氧化物層。
圖2顯示本發明另一實施例。在圖2的實施例中，該多層塗層210包括一矽質層215，直接形成在該DLC 205上，並與該DLC 205接觸，以及一矽氮化物層220，直接形成在該矽質層215上，並與該矽質層215接觸。該AFC 225則直接形成在該矽氮化物層220上，並與該矽氮化物層220接觸。
在本發明一個實施方案中，該保護/粘著多層塗層210是使用PVD濺鍍形成。在一個實施例中，其兩層的濺鍍可以在單一腔室中進行。而在另一個實施方案中，該兩層則於兩個​​連續的腔室中形成。該矽質層是使用一矽靶材，並以氬氣點燃並維持電漿而形成。在一個實施方案中，該濺鍍進行的方式是使電漿不會接觸基板，且只有以對矽靶材的平面形成銳角方向濺射的粒子可以到達該基板。射出角度垂直於該靶材平面的粒子，不會達到該基板。
該矽氮化物層220的濺鍍是使用一個矽靶材，並以氬氣維持電漿，且使用氮氣以與該矽粒子反應而進行。因此，在這個特定的例子中，該第一層是使用被動濺鍍製程形成，而該第二層則是使用反應濺鍍製程形成。
前述處理的結果，該DLC將由一層矽提供保護，而AFC層則良好地粘著在該矽氮化物層上。在本實施例中的矽質層形成為非常薄的層，以便保持透明。具體地說，該矽質層只形成為約5-10埃，或更具體地，為5-7埃。該矽氮化物層也可以形成為比矽質層更厚。在本實施例中，該矽氮化物層形成為約15-35埃，或更具體地，為20-30埃。
與前述相同，該兩層可以使用單一或兩個腔室來形成，並可具有漸變或突然的轉變。
圖3顯示本發明又一種實施例。在圖3的實施例中，該多層塗層310包括一矽質層315，直接形成在該DLC 305之上，並與該DLC 305接觸。另包括一矽氮氧化物層320，直接形成在該矽質層315上，並與該矽質層315接觸。該AFC 325直接形成於該矽氮氧化物層320上，並與該矽氮氧化物層320接觸。
在本發明一個實施方案中，該保護/粘著多層塗層310是使用PVD濺鍍法形成。在一個實施例中，兩個層的濺鍍可以在單一腔室中進行，而在另一個實施方案中，該兩層是在兩個​​連續的腔室形成。該矽質層是使用一矽靶材，並以氬氣點燃並維持電漿而形成。在一個實施方案中，該濺鍍的進行方式是使得電漿不會接觸該基板，而只有以對矽靶材的平面形成銳角方向濺射的粒子可以到達該基板。射出角度垂直於該靶材平面的粒子，不會達到該基板。
該矽氮氧化物層320的濺鍍是使用一個矽靶材，並以氬氣維持電漿，且使用氧氣及氮氣，以與該矽粒子反應而進行。因此，在這個特定的例子中，該第一層是使用被動濺鍍製程形成，而該第二層則是使用反應濺鍍製程形成。
前述處理的結果，該DLC將由一層矽提供保護，而AFC層則良好地粘著在該矽氮氧化物層上。在本實施例中的矽質層形成為非常薄的層，以便保持透明。具體地說，該矽質層只形成為約5-10埃，或更具體地，為5-7埃。該矽氮氧化物層也可以形成為比矽質層更厚。在本實施例中，該矽氮氧化物層120形成為約15-35埃，或更具體地，為20-30埃。
與前述相同，該兩層可以使用單一或兩個腔室來形成，並可具有漸變或突然的轉變。
根據本發明進一步的實施方案，是以一氮化矽層來保護該DLC層。具體而言，在圖4的實施方案中，該多層塗層410包括一氮化矽層415，直接形成在該DLC 405之上，並與該DLC 405接觸。另包括一矽氧化物層420，直接形成在該氮化矽層415上，並與該氮化矽層415接觸。該AFC 425直接形成於該矽氧化物層420上，並與該矽氧化物層420接觸。
在本發明一個實施方案中，該保護/粘著多層塗層410是使用PVD濺鍍法形成。在一個實施例中，兩個層的濺鍍可以在單一腔室中進行，而在另一個實施方案中，該兩層是在兩個​​連續的腔室形成。該氮化矽層415是使用一矽靶材，並使用氬氣與氮氣而形成。該矽氧化物層420的濺鍍則是使用一矽靶材，並使用氬氣與氧氣而進行。在一個實施方案中，該濺鍍的進行方式是使得電漿不會接觸該基板，而只有以對矽靶材的平面形成銳角方向濺射的粒子可以到達該基板。射出角度垂直於該靶材平面的粒子，不會達到該基板。因此，在這種特定實例中，該第一層與該第二層都是使用反應濺鍍製程形成。
前述處理的結果，該DLC將由一層氮化矽提供保護，而該AFC層則良好地粘著在該矽氧化物層上。在本實施例中，該氮化矽層形成為非常薄的層，以便保持透明。具體地說，該氮化矽層只形成為約5-10埃，或更具體地，為5-7埃。該矽氧化物層也可以形成為比氮化矽層更厚。在本實施例中，該矽氧化物層120形成為約15-35埃，或更具體地，為20-30埃。
與前述相同，該兩層可以使用單一或兩個腔室來形成，並可具有漸變或突然的轉變。
根據本發明又一實施例，如圖5所示，該塗層510包括一單層，並包括氮氧化矽層522，直接形成在該DLC 505之上，並與該DLC 505接觸。該AFC 525則直接形成於該氮氧化矽層522上，並與該氮氧化矽層522接觸。
在本發明一個實施方案中，該保護/粘著塗層522是使用PVD濺鍍法形成。在一個實施例中，該層的濺鍍可以在單一腔室中，使用反應濺鍍製成進行。該氮氧化矽層522是使用一矽靶材，並以氬氣、氧氣及氮氣的氣流形成。在一個實施方案中，該濺鍍的進行方式是使得電漿不會接觸該基板，而只有以對矽靶材的平面形成銳角方向濺射的粒子可以到達該基板。射出角度垂直於該靶材平面的粒子，不會達到該基板。
前述處理的結果，該DLC將由在矽濺鍍時加入的氮提供保護，而該AFC層則因在濺鍍時所加入的氧，良好地粘著。該氮氧化矽層形成為非常薄的層，以便保持透明。該氮氧化矽層可形成為約15-35埃，或更具體地，為20-30埃。
根據本發明一種進一步的實施方案，該保護/粘著塗層在該AFC層形成之前，先經過氫化，以便添加氫到該粘著層頂部的未結合鍵。這種作法已證明能增強該AFC分子與對化矽的結合。這對於分子複雜的FAS尤其適用。之後，在該AFC形成後，使該基板去水，例如以退火除去水分，並完成粘合。換言之，該形成鍵結的化學反應會產生水分子，特別是在該粘著層與該FAS的介面上，應加以除去。在一種簡單的例子中，是在該保護/粘著塗層形成後，形成該AFC層之前，將基板暴露於潮濕的氣氛中。然而，根據另一實施方式，該氫化​​是通過使用該生產系統中的蒸汽腔室進行控制。
圖6顯示使用大氣環境氫化 – 去水的一種實例。在本實施例中，該DLC是在步驟605於濺鍍室中形成。在這方面，該腔室在圖中顯示成方塊，以免使說明過於繁雜。在該DLC膜形成後，將基板移動到形成保護/粘合層610的腔室。圖中雖然僅顯示一個單一腔室，但如上所述，也可以使用兩個或更多個腔室形成該多層的保護/粘著層。在該保護/粘著層610形成後，將基板從系統中移除，並暴露於大氣中。依照在工廠中的濕度與溫度而定，該暴露時間可能有所不同。接著將基板返回到系統中，以形成AFC層625。接著將基板移入退火腔室630，用於去水。
使該粘著層110氫化的目的是促使該FAS分子與該黏著層鍵連的化學反應發生。然而，如果不加控制，則該FAS分子的複雜結構也可能形成與相鄰的FAS分子的鍵結，而不是鍵連到粘著層。這種結果會縮短FAS作為抗指紋層的使用壽命。因此，根據圖7所示的實施方案，氫化處理是在一加工腔室中進行控制。具體而言，先在705在基板上形成DLC層，然後在DLC 705上形成之前所述的任何保護/粘著層710。在此階段，基板是保持在真空系統內，之後轉移到一個氫化腔室752。該腔室具有受控制的溫度和受控制的蒸汽環境。將溫度和蒸汽等級控制成所提供的時間不足以使FAS分子間相互鍵結，但足以使FAS分子與保護/粘著層710發生鍵結。之後將基板繼續引入FAS室725，用於在保護/粘著層710之上，形成FAS。最後將基板移至退火腔室730，以進行去水。
根據本發明進一步的實施方案，為達到最佳的抗刮擦性能，在前述的實施例中，以PVD法或CVD法將一類金剛石碳（diamond-like carbon – DLC）層沉積在一ARC膜堆疊的上面。在一些具體的實施方案中，所沉積的DLC層是氫化的無定形碳，具有超平滑的表面，並具有非常低的摩擦係數，使其成為一種理想的抗刮擦表面塗層。此外，只要使光學模型做些微的優化，就可使該DLC層對該ARC的整體性能幾乎不會產生影響。其原因部分是在於DLC具有優異的光學特性，例如介質折射率（n：LI＜DLC ＜HI）以及低消光係數（K ＜0.3，微小的光吸收）。
根據本發明第一種實施例，是將多層的防反射塗層（ARC）沉積在玻璃基板上。該ARC包括交替的低折射率材料層和高折射率材料層，形成一疊層，以將反射率降至1％以下，平均分布整個可見光譜範圍（ = 400-700nm）。該多層ARC疊層的最上層以類金剛石碳層作為其面向入射介質，通常是空氣的頂層。 ARC + DLC的平均反射率類似於ARC單獨的反射率。表1顯示該ARC+DLC疊層的一種實例的結構。另外，圖8顯示ARC反射率曲線圖，顯示在頂層具有或不具有抗刮擦的DLC層時的狀況。如圖表所示，該DLC層幾乎不會影響可見光譜範圍內的反射率特性。
此外，實驗數據也表明，該多層ARC在有DLC作為其最上層（ARC + DLC）時，具有優越的機械性能，使其能夠耐受刮擦或磨損耗或衝擊試驗，性能優於沒有DLC的對照多層ARC。例如，在一刮擦測試機實驗中，頂層具有DLC的多層ARC能耐受多次重複及/或更高的加載力，比起對照的沒有DLC的ARC，大過2個或更多數量級。
使用一種實驗配置測試該DLC的耐刮擦能力。該實驗配置是以一玻璃珠對玻璃以一組力按壓，並產生往復運動達10個循環。將施力提高，連續10個循環。如此重複，直到刮痕出現。實驗結果，在裸玻璃的情況下，產生刮痕的力是0.5牛頓。反之，在具有ARC的玻璃，施力僅達0.1牛頓即產生刮痕，表示相當容易遭到刮傷，不能用於移動裝置。另一方面，塗布有本實施例薄膜的玻璃可以耐受5牛頓的力，10倍於裸玻璃能耐受的力。
在上面的例子中，該類金剛石碳是以氫化的無定形碳（a-CHx，其中0 ＜X ＜2），添加或未添加元素，諸如Ar，N，O，F，B，矽，鋁等所製成。該類金剛石碳表面塗層對整個可見光譜範圍具有1.4-2.0之間的折射率（n），換句話說，高於在相應的ARC結構所使用的低折射率材料，而低於在相應的ARC結構所使用的高折射率材料。該類金剛石碳表面塗層對整個可見光譜範圍具有小於0.3的消光係數（k），也就是接近透明，只有極小的光吸收。為了獲得良好的性能，將該DLC層的厚度設計成占有該最上層低折射率材料層厚度的一部分，並將該最頂層的ARC層的厚度，以相同的量縮小（見表1）。通常將該DLC層的厚度設成小於10 nm，使其對整體光學性能只會產生非常微小的影響，如果有影響的話。另一方面，其抗刮擦性能確正比於該DLC塗層厚度。
換句話說，本發明的一個面向是一種組合ARC和DLC的塗層，其中該ARC是由交替的低折射率膜和高折射率膜組成，其中，該ARC的終止層為一低折射率膜，以及一DLC層，直接形成在該終止層上，其中該DLC層配置成具有高於該低折射率膜但低於該高折射率膜的折射率，且其中該DLC層形成為占有該終止層厚度的一部分。
根據本發明一些實施方案，該ARC疊層是通過交替沉積二氧化矽層和Nb2 O5 層形成，而其頂層為二氧化矽。該疊層的設計使得每個層的厚度將為該疊層提供期望的抗反射性能。至於該終止層的設計，則使其厚度縮小一個等於所需的DLC層的厚度的量。該 DLC層的厚度一般可選為2-10 nm。為獲得最佳結果，該DLC層的厚度宜保持在2.5-3.5 nm之間。在一些實施例中，該DLC層是用濺鍍法，引進氬氣和氫氣進入濺鍍室進行沉積。氬氣是用來維持電漿，以從濺鍍靶材濺射DLC原子，而使用氫氣是在濺鍍過程氫化DLC。該濺鍍靶材是碳，例如石墨。在一個實施方案中，是使用靶材對置的濺鍍源，這種作法有利於形成一個氫化的非晶系DLC層。
本發明這種ARC + DLC的配置可在任何所公開的實施方式中使用，如在各圖中標星號的箭頭所示。在形成ARC層之前，該玻璃可以通過使玻璃的前表面暴露於氧氣和氬氣的電漿中，進行處理。同時，在本說明書記載的上下文中，所述各該不同材料層是形成在玻璃板的前表面上。所稱的「前」表面是指該玻璃未來組裝到裝置上後，面對外部的表面。也就是說，前表面是由用戶觸摸，以啟動該移動裝置的各種功能的表面。
本發明的一種面向包括一種用於在玻璃的前表面上形成一保護塗層的方法，該方法包括： 在該玻璃的前表面上形成一類金剛石塗層；在該類金剛石塗層上直接形成一保護層，該保護層由矽形成；在該保護層上直接形成一黏著層，該黏著層含有矽以及氧和氮中的至少一種；以及在該黏著層上直接形成一抗指紋塗層。
本發明的各面向也提供一種系統，在玻璃基板908上製作一保護塗層（在各腔室間如箭頭所示移動）的方法，如圖9中所示，並且包括：一個入口真空裝載腔900；一電漿清洗腔902；一類金剛石塗層濺鍍腔905；一保護塗層被動濺鍍腔915，包括一矽濺鍍靶材903和一氬氣供應；一粘著層的反應濺鍍腔920，包括一矽濺鍍靶材903，一氬氣供應及一反應氣體供應，含有氧氣與氮氣中的至少一種供應；一抗指紋塗層蒸鍍腔925；一退火腔930，以及一出口真空卸載腔935。該系統還可以包括位於該電漿清洗腔與該類金剛石塗層濺鍍腔之間的一抗反射塗層沉積腔904。該系統還可以包括一個氫化腔952，配置在該反應濺鍍腔920和該抗指紋塗料蒸鍍腔925之間。如圖9中的虛線箭頭所示，該矽靶材903是配置成使得射出角度垂直於該靶材平面的粒子，不會達到該基板；只有以對矽靶材的平面形成銳角方向濺射的粒子可以到達該基板。
雖然本發明已經參照其具體實施例說明如上，但本發明並不限於所述的實施例。具體而言，各種變化和修改都可以由本領域具有通常知識的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍下實現。本發明的範圍應由所附的申請專利範圍來限定。
100‧‧‧玻璃
105‧‧‧DLC
110‧‧‧多層塗層
115‧‧‧矽質保護層
120‧‧‧矽氧化物黏著層
125‧‧‧AFC
200‧‧‧玻璃
205‧‧‧DLC
210‧‧‧多層塗層
215‧‧‧矽質層
220‧‧‧矽氮化物層
225‧‧‧AFC
300‧‧‧玻璃
305‧‧‧DLC
310‧‧‧多層塗層
315‧‧‧矽質層
320‧‧‧矽氮氧化物層
325‧‧‧AFC
400‧‧‧玻璃
405‧‧‧DLC
410‧‧‧多層塗層
415‧‧‧氮化矽層
420‧‧‧矽氧化物層
425‧‧‧AFC
500‧‧‧玻璃
505‧‧‧DLC
510‧‧‧塗層
522‧‧‧氮氧化矽層
525‧‧‧AFC
605‧‧‧DLC
610‧‧‧保護/粘合層
625‧‧‧AFC層
630‧‧‧退火腔室
705‧‧‧DLC
710‧‧‧保護/粘著層
725‧‧‧FAS室
752‧‧‧氫化腔室
730‧‧‧退火腔室
900‧‧‧入口真空裝載腔
902‧‧‧電漿清洗腔
903‧‧‧矽濺鍍靶材
904‧‧‧抗反射塗層沉積腔
905‧‧‧類金剛石塗層濺鍍腔
908‧‧‧玻璃基板
915‧‧‧保護塗層被動濺鍍腔
920‧‧‧反應濺鍍腔
925‧‧‧抗指紋塗層蒸鍍腔
930‧‧‧退火腔
935‧‧‧出口真空卸載腔
952‧‧‧氫化腔
圖1顯示本發明一種實施例的橫截面示意圖。 圖2顯示本發明第二種實施例的橫截面示意圖。 圖3顯示本發明第三種實施例的橫截面示意圖。 圖4顯示本發明第四種實施例的橫截面示意圖。 圖5顯示本發明第五種實施例的橫截面示意圖。 圖6顯示根據本發明一種實施例的氫化處理示意圖。 圖7顯示根據本發明第二種實施例的加氫處理示意圖。 圖8顯示根據本發明一種實施例的ARC反射率曲線圖，顯示在頂層具有或不具有抗刮擦的DLC層時的狀況。 圖9顯示根據本發明一種實施例的處理系統的架構示意圖。
100‧‧‧玻璃
105‧‧‧DLC
110‧‧‧多層塗層
115‧‧‧矽質保護層
120‧‧‧矽氧化物黏著層
125‧‧‧AFC

Claims (22)

  1. 一種玻璃，供使用於電子顯示螢幕，該玻璃包括： 一玻璃基板； 一類金剛石塗層，形成在該玻璃的前表面上； 一中間塗層，包括一第一層，直接形成在該類金剛石塗層上，並含有矽，以及一第二層，直接形成在該第一層上，並含有矽以及氧和氮中的至少一種；以及 一抗指紋塗層，直接提供在該第二層上。
  2. 如請求項1的玻璃，其中該第一層由矽形成。
  3. 如請求項2的玻璃，其中該第二層由矽和氧形成。
  4. 如請求項2的玻璃，其中該第二層由矽和氮形成。
  5. 如請求項2的玻璃，其中該第二層由矽，氮和氧形成。
  6. 如請求項1的玻璃，其中該第一層由矽和氮形成。
  7. 如請求項6的玻璃，其中該第二層由矽和氧形成。
  8. 如請求項1的玻璃，另包括一抗反射塗層，形成在該玻璃的前表面和該類金剛石塗層之間。
  9. 如請求項8的玻璃，其中該抗反射塗層包括交替的SiO2 和Nb2 O5 的材料層，其終止層為SiO2 層，且其中該類金剛石塗層直接形成在該終止層上。
  10. 如請求項8的玻璃，其中該抗反射塗層由交替的低折射率膜和高折射率膜形成，其中該抗反射塗層的終止層為一低折射率膜，且該類金剛石塗層直接形成在該終止層之上，其中該類金剛石塗層配置成具有高於該低折射率膜，但低於該高折射率膜的折射率，且其中該類金剛石塗層形成占有該終止層膜厚度的一部分。
  11. 一種在玻璃的前表面上形成保護塗層的方法，該方法包括： 形成一類金剛石塗層在該玻璃的前表面上； 執行被動濺鍍，以形成一保護層，直接位在該類金剛石塗層上； 執行反應濺鍍，以形成一黏著層，直接位在該保護層上；以及 形成一抗指紋層，直接位在該粘著層上。
  12. 如請求項11的方法，其中該被動濺鍍是使用由矽構成的靶材進行。
  13. 如請求項12的方法，其中該反應濺鍍是使用由矽構成的靶材，並引入氧氣與氮氣中至少一種而進行。
  14. 如請求項11的方法，另包括在形成該抗指紋層之前，氫化該粘著層的步驟。
  15. 如請求項14的方法，另包括使該粘著層和該抗指紋層之間的界面去水的步驟。
  16. 如請求項15的方法，其中該去水步驟包括使該玻璃退火的步驟。
  17. 如請求項14的方法，其中該氫化步驟包括將該玻璃置於一腔室中，及將蒸汽注入該腔室的步驟。
  18. 如請求項17的方法，其中該形成類金剛石塗層的步驟，該氫化步驟及該形成抗指紋塗層的步驟，是在未將該玻璃自一真空環境移除下進行。
  19. 如請求項11的方法，其中該抗指紋塗層包括氟矽烷（fluoroalkylsilane）。
  20. 如請求項11的方法，另包括在該玻璃和該類金剛石塗層之間形成一抗反射塗層的步驟。
  21. 如請求項20的方法，其中該形成抗反射塗層步驟包括形成SiO2 和Nb2 O5 的交替層，使其終止層為SiO2 層，且使該類金剛石塗層直接形成於該終止層上的步驟。
  22. 如請求項21的方法，另包括在形成該抗反射塗層之前，使該玻璃的前表面暴露於氧氣和氬氣的電漿下的步驟。
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