多功能防护涂层及其制备方法和镀膜制品及应用技术

本发明专利技术涉及涂层防护技术领域，尤其是涉及一种多功能防护涂层及其制备方法和镀膜制品及应用。多功能防护涂层，含有化学式为Si

【技术实现步骤摘要】
多功能防护涂层及其制备方法和镀膜制品及应用


[0001]本专利技术涉及涂层防护
，尤其是涉及一种多功能防护涂层及其制备方法和镀膜制品及应用。

技术介绍

[0002]3C产品，是计算机类、通信类和消费类电子产品三者的统称，亦称“信息家电”，例如电脑、平板电脑、手机或数字音频播放器等。由于3C产品的体积一般都不大，所以往往在中间加一个“小”字，故往往统称为“3C小家电”。
[0003]在3C产品的硬件材料，如盖板材料选择中，玻璃或塑料制品由于其成本较低，质地更轻，已逐步成为3C产品的主要盖板原材料，而由于玻璃或塑料的材料的特征主要为硬度较低、脆性较大、材料透明等，为此人们开发出多种类适用于玻璃或塑料表面的防护涂层。随着科技发展，3C产品中科技含量逐渐升高，在玻璃或塑料表面的防护涂层逐渐趋向于高要求化，具体体现为，高折射率特性、高耐刮花特性、高硬度特性以及高耐久性等。现有的研究方向主要集中于SiN涂层某单一特性方向，例如，现有披露的研究常关注于SiN涂层的折射率参数，而忽视其硬度、耐刮花特性、应力、耐久性等性能，现有科研研究对于同时具备多功能要求，具体为兼具高硬度、高折射率、高耐刮花特性、低应力、耐久性的SiN涂层研究处于空白领域。而随着3C产品的科技发展，未来必然出现对具有多功能、高标准要求的防护涂层的需求。
[0004]因此，开发同时具有高折射率、高耐刮花特性、高硬度、低应力以及高耐久性的多功能防护涂层具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的在于提供一种多功能防护涂层，兼具高折射率、高耐刮花特性、高纳米硬度、低应力以及高耐久性。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供多功能防护涂层的制备方法。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供多功能防护涂层在镀膜制品中的应用。
[0008]本专利技术的又一目的在于提供一种镀膜制品，包括多功能防护涂层。
[0009]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术一方面提供了一种多功能防护涂层，含有化学式为Si
x
N
y
的材料，所述材料满足如下特征：
[0010](a)x、y为原子比，且0.39≤x≤0.43，0.57≤y≤0.61；
[0011](b)傅里叶变换红外光谱在峰位范围为838～875cm
‑1处的半波峰值宽度为247～313cm
‑1；
[0012](c)550nm折射率为2.0～2.2；
[0013](d)按原子数计，氢的含量≤1％。
[0014]在一些实施方式中，所述550nm折射率为2.04～2.13。
[0015]在一些实施方式中，所述涂层的纳米硬度范围为25～30GPa。
[0016]在一些实施方式中，所述涂层的厚度为0.01～6.0μm。
[0017]本专利技术另一方面提供一种多功能防护涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0018]采用物理气相沉积方式将所述多功能防护涂层的组成元素按照预设比例沉积于基体的至少一部分表面，形成所述多功能防护涂层。
[0019]在一些实施方式中，所述物理气相沉积的方式为真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜和分子束外延中的至少一种。
[0020]在一些实施方式中，所述溅射镀膜为磁控溅射镀膜。可选地，为射频磁控溅射镀膜、直流磁控溅射镀膜或射频辅助直流磁控溅射镀膜。
[0021]在一些实施方式中，在通入氩气和含氮气体的混合气体的条件下，使用硅靶，在所述基体的至少一部分表面上溅射沉积形成所述多功能防护涂层。
[0022]在一些实施方式中，所述含氮气体为氮气，所述氩气和所述氮气的气量比(0.61～0.71)﹕1。
[0023]在一些实施方式中，所述制备方法包括如下特征中的至少一个：
[0024]溅射沉积的温度为30～330℃；
[0025]所述混合气体的总气压为0.05～1.2Pa；
[0026]所述氮气的气体流量为56～300sccm；
[0027]所述硅靶的功率密度为1.5～2.4W/cm2；
[0028]所述基体的偏压为
‑
180～
‑
20V；
[0029]溅射沉积的时间为10～300min；
[0030]溅射沉积所采用的真空室的本底真空度≤3.0
×
10
‑3Pa。
[0031]本专利技术又一方面提供了上述任意一种所述多功能防护涂层在镀膜制品中的应用。
[0032]在一些实施方式中，所述多功能防护涂层作为镀膜制品的防护涂层的至少一部分。
[0033]本专利技术又一方面提供一种镀膜制品，包括基体以及上述任意一种所述多功能防护涂层。
[0034]在一些实施方式中，所述多功能防护涂层位于所述基体的至少一侧。
[0035]在一些实施方式中，所述基体的表面材质为玻璃、塑料和硅片中的至少一种。
[0036]在一些实施方式中，所述镀膜制品包括单个或多个所述多功能防护涂层。可选地，所述镀膜制品还包括类金刚石碳膜涂层和/或防指纹涂层。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0038](1)本专利技术的多功能防护涂层，兼具高折射率、高纳米硬度、高耐刮花特性、低应力以及高耐久性。
[0039](2)本专利技术的多功能防护涂层可用于镀膜制品的防护涂层，可单独使用作为镀膜制品的防护涂层，也可与其他涂层共同使用，以赋予镀膜制品高折射率、高纳米硬度、高耐刮花特性、低应力以及高耐久性。
[0040](3)本专利技术的多功能防护涂层的制备方法，操作简单，重复性好，适于工业化应用。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1为本专利技术实施例用于制备多功能防护涂层的装置示意图；
[0043]图2为本专利技术实施例1制备的Si
0.41
N
0.59
多功能防护涂层的FTIR图；
[0044]图3为本专利技术实施例2制备的Si
0.39
N
0.61
多功能防护涂层的FTIR图；
[0045]图4为本专利技术实施例5制备的Si
0.42
N
0.58
多功能防护涂层的FTIR图；
[0046]图5为本专利技术对比例6制备的Si
0.36
N
0.64
多功能防护涂层的FTIR图。
[0047]附图标记：
[0048]1‑
真空腔体；2
‑
样品台；3
‑
离子源；
[0049]4‑
硅靶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多功能防护涂层，其特征在于，含有化学式为Si
x
N
y
的材料，所述材料满足如下特征：(a)x、y为原子比，且0.39≤x≤0.43，0.57≤y≤0.61；(b)傅里叶变换红外光谱在峰位范围为838～875cm
‑1处的半波峰值宽度为247～313cm
‑1；(c)550nm折射率为2.0～2.2；(d)按原子数计，氢的含量≤1％。2.根据权利要求1所述的多功能防护涂层，其特征在于，所述550nm折射率为2.04～2.13。3.根据权利要求1所述的多功能防护涂层，其特征在于，具有如下特征中的至少一个：(1)所述涂层的纳米硬度范围为25～30GPa；(2)所述涂层的厚度为0.01～6.0μm。4.权利要求1～3任一项所述的多功能防护涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：采用物理气相沉积方式将所述多功能防护涂层的组成元素按照预设比例沉积于基体的至少一部分表面，形成所述多功能防护涂层。5.根据权利要求4所述的多功能防护涂层的制备方法，其特征在于，在通入氩气和含氮气体的混合气体的条件下，使用硅靶，在所述基体的至少一部分表面上溅射沉积形成所述多功能防护涂层。6.根据权利要求5所述的多功能防护涂层的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，黄峰，晏柱，谭志，梁嘉敏，
申请(专利权)人：维达力实业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：