TWI460308B - 具有多層膜結構之基板 - Google Patents
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Description
本發明涉及鍍膜技術領域，特別涉及一種具有多層膜結構之基板。
鍍膜作為一種薄膜製程技術，其主要包括電漿鍍膜法、磁控濺射鍍膜法、真空蒸發法、化學氣相沈積法等。Ichiki,M.等人於2003年5月發表於2003 Symposium on Design,Test,Integration and Packaging of MEMS/MOEMS之論文Thin film formation-a fabrication on non-planar surface by spray coating method中介紹了藉由噴塗於非平面形成薄膜之方法。以反應式磁控濺射鍍膜方式，於金屬或玻璃基底上鍍製具備高金屬質感與色彩豔麗飽滿之多層膜結構已日益廣泛地應用於消費類電子產品上。
目前，為提高所鍍膜層之硬度與耐磨性，通常採用增加所鍍製膜之層數以及膜層厚度。然而，當鍍膜層係表現為金屬性之合金，而被鍍基底為玻璃基底時，該被鍍基底該與鍍膜層之間會存在晶格結構以及膨脹係數等物理性能上之差異，使該鍍膜層與被鍍基底之結合能力降低，導致該鍍膜層不耐磨耗而容易脫落等缺點。
有鑑於此，提供一種具有多層膜結構之玻璃板，以解決上述問題
，提高具有多層膜結構之基板之穩定性實屬必要。
以下將以實施例說明一種具有多層膜結構之基板。
一種具有多層膜結構之基板，其包括基材層、鍍膜層、設置於基材層與鍍膜層之間之過渡膜及第一匹配層。該第一匹配層之相對兩側分別與基材層及過渡膜接觸。該過渡膜含鉻與氮，其含鉻量由基材層表面向鍍膜層表面減小。該基材層為玻璃或陶瓷層，該第一匹配層之含氮量高於過渡膜之含氮量。
一種具有多層膜結構之基板，其包括基材層、鍍膜層、設置於基材層與鍍膜層之間之過渡膜及第二匹配層。該基材層為金屬層。該過渡膜與該基材層接觸。該鍍膜層包括位於最外側並面對該基材層之外層膜。該第二匹配層之相對兩側分別與過渡膜及外層膜接觸。該過渡膜含鉻與氮，其含鉻量由該基材層表面向該鍍膜層表面降低。該外層膜選自鋁膜、鈦膜與鋁鈦合金膜，該第二匹配層含鉻量高於該過渡膜之含鉻量。
與先前技術相比，基材層藉由過渡膜與鍍膜層相結合，提高基材層及外層膜與過渡膜之結合力，從而提高具有多層膜結構之基板之結構穩定性。
10、20、30‧‧‧基板
11、21‧‧‧基材層
12、32‧‧‧鍍膜層
13、23、33‧‧‧過渡膜
111、211‧‧‧外表面
121、221、321‧‧‧外層膜
24‧‧‧第一匹配層
35‧‧‧第二匹配層
圖1係本技術方案第一實施例提供之基板之結構示意圖。
圖2係本技術方案第二實施例提供之基板之結構示意圖。
圖3係本技術方案第三實施例提供之基板之結構示意圖。
下面將結合附圖及複數實施例，對本技術方案提供之具有多層膜
結構之基作進一步之詳細說明。
請參閱圖1，本技術方案第一實施例提供之具有多層膜結構之基板10，其包括基材層11，鍍膜層12與設置於基材層11與鍍膜層12之間之過渡膜13。
該基材層11採用金屬材料製作，例如：金屬單質(如：鋁、鈦)或合金(如：不銹鋼、鋁鈦合金)。該基材層11包括位於最外側之外表面111，用於設置鍍層。
該鍍膜層12設置於基材層11上，可根據需要鍍製不同材料組成之膜層。該鍍膜層12包括位於最外側與基材層11相對之外層膜121，其可為由一種材料組成形成之單層膜(即：該單層膜為外層膜)，亦可為由多層單層膜疊加形成之多層膜。該外層膜121採用非金屬材料形成，例如：類鑽碳、玻璃或陶瓷。該陶瓷為含氮、碳或氧之金屬化合物，例如：氮化鈦、碳化鉻、氮化鋁鈦。
該過渡膜13之相對兩側分別與基材層11及鍍膜層12。本實施例中，過渡膜13之相對兩側分別與外表面111及外層膜121接觸。該過渡膜13包含鉻與氮，其化學式為：CrNx，x小於等於1且大於等於0。該過渡膜13含鉻量由基材層表面向鍍膜層表面減小。由於過渡膜13中鉻含量較高時(如：鉻，Cr)，表現為金屬性，而氮含量較高時(如：氮化鉻，CrN)，表現為非金屬性。因此，過渡膜13與基材層11及外層膜121於接觸界面處之材料之物理性能(如：晶格結構、膨脹係數等)相近，提高基材層11及外層膜121與過渡膜13之結合力，從而提高具有多層膜結構之基板10之結構穩定性。當然，過渡膜13可包括具有較高硬度之CrN，以提高整個鍍層之硬度。
該過渡膜13可採用真空鍍膜之方法製備。本實施例中，以鉻作為起始材料，於真空鍍腔內通入氬氣與氮氣之混合氣體，經電磁場作用使其電漿化，並與鉻結合形成包含氮與鉻之過渡膜13。於鍍膜過程中，可藉由調整通入真空腔內氬氣與氮氣之比例，以及濺鍍速度等參數，從而獲得具有所需性能之過渡膜13。
例如，當通入氮氣含量較高之氬氣與氮氣之混合氣體(如：氬氣以每分鐘25立方釐米之速度通入，氮氣以每分鐘99立方釐米之速度通入)，即可形成過渡膜13中含氮量較高之區域，即：CrN。相反地，當降低氮氣含量或停止通入氮氣(如：氬氣以每分鐘25立方釐米之速度通入，氮氣停止通入)即可形成過渡膜13中含鉻量較高之區域，即：Cr。另外，可根據過渡膜13所需硬度之要求調整氮氣之含量(於每分鐘0至99立方釐米之速度之間調整)。
請參閱圖2，本技術方案第二實施例提供之具有多層膜結構之基板20，其結構與第一實施例提供之具有多層膜結構之基板10之結構大致相同，其區別在於，基材層21。該基材層21採用非金屬材料製作。該非金屬材料可為玻璃或陶瓷。該陶瓷為含氮、碳或氧之金屬化合物。
為保證膜層之結合力，基板20於基材層21與過渡膜23之間設置第一匹配層24。該第一匹配層24之相對兩側與外表面211及過渡膜23接觸。該第一匹配層24含氮與鉻，且含氮量高於過渡膜23之含氮量，如：氮化鉻。該過渡膜23背離基材層21之一側與外層膜221接觸。
請參閱圖3，本技術方案第三實施例提供之具有多層膜結構之基板30，其結構與第一實施例提供之具有多層膜結構之基板10之結
構大致相同，其區別在於，鍍膜層32。該鍍膜層32之外層膜321為金屬膜。
為保證膜層之結合力，基板30於外層膜321與過渡膜33之間設置第二匹配層35。該第二匹配層35之相對兩側與外層膜321及過渡膜33接觸。該第二匹配層35含氮與鉻，且含鉻量高於過渡膜33之含鉻量，如：鉻。
另外，如果基材層為非金屬材料製作，而外層膜為金屬膜，該基板可同時於基材層與過渡膜以及過渡膜與外層膜之間分別設置第一匹配層與第二匹配層，以獲得較好之膜層結合力。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧基板
11‧‧‧基材層
12‧‧‧鍍膜層
13‧‧‧過渡膜
111‧‧‧外表面
121‧‧‧外層膜
Claims (6)
- 一種具有多層膜結構之基板，其包括基材層、鍍膜層、設置於基材層與鍍膜層之間之過渡膜及第一匹配層，其改進在於，該第一匹配層之相對兩側分別與基材層及過渡膜接觸，該過渡膜含鉻與氮，其含鉻量由基材層表面向鍍膜層表面降低，該基材層為玻璃或陶瓷層，該第一匹配層之含氮量高於過渡膜之含氮量。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中，該第一匹配層為氮化鉻層。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之基板，其中，該鍍膜層包括位於最外側並面對基材層之外層膜，該外層膜選自類鑽碳膜、陶瓷膜與玻璃膜，該過渡膜與外層膜接觸。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之基板，其中，進一步包括第二匹配層，該第二匹配層之相對兩側分別與過渡膜及鍍膜層接觸，該外層膜選自鋁膜、鈦膜與鋁鈦合金膜，該第二匹配層含鉻量高於過渡膜之含鉻量。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中，該過渡膜包括氮化鉻。
- 一種具有多層膜結構之基板，其包括基材層、鍍膜層、設置於基材層與鍍膜層之間之過渡膜及第二匹配層，該基材層為金屬層，該過渡膜與該基材層接觸，該鍍膜層包括位於最外側並面對該基材層之外層膜，其改進在於，該第二匹配層之相對兩側分別與過渡膜及外層膜接觸，該過渡膜含鉻與氮，其含鉻量由該基材層表面向該鍍膜層表面降低，該外層膜選自鋁膜、鈦膜與鋁鈦合金膜，該第二匹配層含鉻量高於該過渡膜之含鉻量。
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| TW097150982A TWI460308B (zh) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | 具有多層膜結構之基板 |
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Citations (1)
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2008
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Patent Citations (1)
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