CN106191782B - 用于传输电波的金属质涂层及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本文公开一种用于传输电波的金属质涂层及其制造方法。用于传输电波的金属质涂层包括：透明树脂膜；金属质层，其沉积在树脂膜的两个面中的任一面上；以及氧化铬层，其沉积在金属质层上以使电波经其传输并保护金属质层。

Description

用于传输电波的金属质涂层及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于传输电波的金属质涂层及其制造方法。用于传输电波的金属质涂层可以传输电波并提供金属质感。

背景技术

根据对于车用内部和外部材料的质量改进的需求，已经进行了含有真正金属或金属颗粒的涂料的用途研究。然而，当将金属用在需要传输并接收电磁波的部分中时，由于金属本身的电磁波阻断效应，接收敏感度会降低，从而使性能变差，使得应用领域受到限制。因此，已经开发出一种技术来形成可以传输电磁波的金属材料例如锡、铟等并涂覆保护层以提供金属质感的聚合物材料并促进电磁波传输和接收特性的可靠度。

根据现有技术，透明的硅氧化物、钛氧化物、锆氧化物等已经被用作锡或铟化合物的可以防止外部腐蚀并改善耐磨性的保护层材料。然而，合适的厚度需要相当量的锡或铟化合物，这是不利的。

然而，在本发明中，氧化铬可以实现锡或铟的金属质感并用作为保护层或保护材料，由此通过以变薄的厚度沉积锡或铟而实现更好的金属质感。

尽管铬作为具有优异导电性的金属而具有电磁波阻断特性，铬可以经由调节后的厚度以及组成(例如氧化物)的变化而传输并接收电磁波，使得可以将其用作保护层的材料。

发明内容

因此，在优选的方面，本发明提供金属质涂层及其制造方法。具体而言，金属质涂层可以是用于传输电波而使金属质层得以保护的氧化铬。根据本发明的示例性实施方式，提供用于传输电波的金属质涂层，其可以包括：透明树脂膜；金属质层，其沉积在树脂膜两个面中的任一面上；以及氧化铬层，其沉积在金属质层上以使电波经其传输并保护金属质层。

本文所用的术语“透明”材料或“透明”树脂可以指代对一部分光例如可见光具有较大透过率的材料。例如，大量的可见光例如约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％、约99％或更高的可见光可以经透明材料或透明树脂传输或通过该透明材料或树脂。

金属质层可以由锡和铟中的一种或多种构成，并且可以具有约150nm或更薄的厚度。

氧化铬层可以具有约1.0μm或更薄的厚度。

可以在树脂膜的两个面中的任一面上形成细纹。例如，可以在沉积有金属质层的面上或在与金属质层相反的面上形成细纹。

用于传输电波的金属质涂层还可以包括形成在氧化铬层上的保护层。

根据本发明的另一个示例性实施方式，提供用于传输电波的金属质涂层的制造方法。方法可以包括：在沉积用腔室中安置透明树脂膜的步骤；在形成真空的腔室内使用工艺气体形成氩和氮氛的步骤；在树脂膜的两个面中的任一面上沉积金属质层的第一沉积步骤；排出在第一沉积步骤中产生的残余材料并在形成真空的腔室内使用工艺气体形成氩、氮和氧(O₂)氛的步骤；以及在金属质层上沉积氧化铬层的第二沉积步骤。

在第一沉积步骤中，金属质层可以由锡和铟中的一种或多种构成并以约150nm或更薄的厚度形成。

在第二沉积步骤中，氧化铬层可以以约1.0μm或更薄的厚度形成。

在第二沉积步骤中，氧(O₂)与工艺气体的比率可以为约7mol％或更高。

用于传输电波的金属质涂层的制造方法在安置透明树脂膜的步骤之前还可以包括在树脂膜的两个面中的任一面上形成细纹的步骤。

用于传输电波的金属质涂层的制造方法在第二沉积步骤后还可以包括在氧化铬层上施加保护层的步骤。

还提供包括本文所述的金属质涂层的车辆部件。

在下文中公开本发明的其他方面。

附图说明

图1示出根据本发明示例性实施方式的用于传输电波的示例性金属质涂层。

图2是示出基于氧化铬层厚度的电波衰减因子的差异的示例图。

图3是示出根据第二沉积步骤中氧(O₂)与工艺气体比率的氧化铬层电波衰减因子的差异的示例图。

图4示出本发明示例性实施方式中的示例性沉积装置。

具体实施方式

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其他代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。本文中提到的混合动力车是具有两种或更多种动力来源的车，例如同时具有汽油动力和电动力的车。

本文使用的术语仅为说明具体实施方式，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。

除非特别指出或从上下文清晰得到，本文使用的术语“约”应理解为在本领域的正常容忍范围内，例如在均值的2个标准差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外从上下文清晰得出，本文中提供的所有数值都被术语“约”修饰。

除非另外指出，本文所用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有与本发明所属领域技术人员所通常理解的含义相同的含义。将常用词典中所定义的术语解读为具有与现有技术文献以及当前公开内容相匹配的含义，而不将其解读为理想化或过于正式的含义，除非另外有所定义。

在下文中，将描述根据本发明示例性实施方式的用于传输电波的金属质涂层及其制造方法。

用于传输电波的金属质涂层可以包括：透明树脂膜110；金属质层120，其沉积在树脂膜110的两个面中的任一面上；以及氧化铬层130，其沉积在金属质层120上以使电波经其传输并保护金属质层120。

如图1所示，根据本发明的示例性实施方式，可以是现有技术中任意类型的常用透明塑料膜的树脂膜110可以位于用于传输电波的金属质涂层的最外层。确实，树脂膜可以用于保护金属质涂层的完整性。作为如上所述使用的树脂膜110的材料，可以使用例如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的材料。金属质层120可以是如名称表示的用于示出金属质感的层。可以代替电波不经其传输的真正的金属而形成金属质层120，从而金属质层120可以向金属质涂层提供金属外观而不使电波的传输特性变差。具体而言，铟或锡可以用作金属质层120的材料。最后，氧化铬层130可以是用于保护金属质层120的层。在现有技术中，已使用氧化铬以阻断电波。然而，在本发明中，氧化铬层130可以具有电波传输性能且同时保持保护功能。特别地，氧化铬层130具有独特的光泽特性，从而加强金属质层120中所示的金属质感。因此，与现有技术相比，金属质层120可以以变薄的厚度实施。例如，金属质层120可以由锡和铟中的一种或多种构成，并且可以具有约150nm或更薄的厚度。

如上所述，由锡和铟构成的金属质层120即使在最高为约150nm的厚度下也可以因为加强金属质感的氧化铬层130而提供金属质感。因此，与锡或铟以约200nm或更厚的厚度沉积的现有技术不同，在本发明中，可以以变薄的厚度保持金属质感。

此外，氧化铬层130可以具有约1.0μm或更薄的厚度。

如图2所示，氧化铬层130的厚度和电波的衰减因子相互成比例。当氧化铬层130具有约1.0μm或更薄的厚度时，衰减因子可以是20dB或更低，使得电波的传输和接收不会变差。因而，可以确保氧化铬的耐腐蚀性，且同时保持电波的传输特性。

此外，可以在树脂膜110的两个面中的任一面上形成细纹(hairline)111。例如，可以在沉积有金属质层的面或与金属质相反的面上形成细纹111。

以细线形成的细纹111可以改善其所在面的质感。如图1右边所示，可以在与金属质层120相反的外表面上形成细纹111，或者，如图1左边所示，可以在与树脂膜110的金属质层120为同一面的内表面上形成细纹111，使得质感可以具有改善的奢华感。细纹111可以与树脂膜110同时形成，或者通过在所制造的树脂膜110上执行后加工而形成。

用于传输电波的金属质涂层还可以包括施用于氧化铬层130的保护层140。

此外，透明涂料例如丙烯酸涂料等可以用作保护层140的材料。保护层140可以用于改善涂层的整体耐久性，并保护氧化铬层130免受外部环境破坏。

用于传输电波的金属质涂层的制造方法可以包括：在用于沉积的腔室210中安置透明树脂膜110的步骤；在形成真空的腔室210内使用工艺气体形成氩和氮氛的步骤；在树脂膜110的两个面中的任一面上沉积金属质层120的第一沉积步骤；排出在第一沉积步骤过程中产生的残余材料并在形成真空的腔室210内使用工艺气体形成氩、氮和氧氛的步骤；以及在金属质层120上沉积氧化铬层130的第二沉积步骤。

如上所述，在对于用于传输电波的金属质涂层的描述中，如图1和4所示，由材料例如透明PC、PET等构成的膜可以用作树脂膜110。树脂膜110可以在用于沉积的腔室210内固定于旋转桌230，可以通过普通沉积工艺在腔室210中施加真空，且氩和氮可以通过工艺气体进口250注入，且用于形成金属质层120的锡/铟原材料221可以沉积在树脂膜110上。在上述初步沉积结束后，留在腔室210中的金属质层120的原材料以及氩和氮气可以排出到腔室210的外部，以防止在第二沉积时的污染。氩(Ar)、氮(N₂)和氧(O₂)可以经工艺气体进口250再次被供应至形成真空的腔室210中，且铬原材料222可以被供应至腔室210并且可以沉积在金属质层120上，从而形成氧化铬层130，其为通过铬与氧之间的反应而得到的材料。在图4中，附图标记200示出沉积装置。

此外，在第二沉积步骤中，O₂与工艺气体的比率可以为约7wt％或更高。

如图3所示，氧化铬层130的电波衰减因子可能受O₂与工艺气体的比率影响。具体而言，由于随着O₂的比率从5mol％变为7mol％，衰减因子会降低约70％，因此O₂的比率可以限制为7mol％或更高。电波的衰减因子可能根据O₂的比例而降低，因为当与铬反应的氧量增加时，在沉积于金属质层120上时氧化铬相比于铬占有更大比例部分。当氧量低于预定量时，例如，低于约7mol％时，铬原子可以容易地沉积。然而，在氧比例处于预定量例如为约7mol％的气氛下，氧化铬可以通过铬与氧之间的反应而容易地形成。如上所述形成的氧化铬可以沉积在金属质层120上以形成氧化铬层130。当氧分数处于预定量例如7mol％或更高时，具有降低的电波衰减因子的氧化铬层130可以高效地形成。

在第一沉积步骤中，金属质层120可以使用锡和铟中的一种或多种形成，且可以以约150nm或更薄的厚度形成。在第二沉积步骤中，氧化铬层130可以以约1.0μm或更薄的厚度形成。

用于传输电波的金属质涂层的制造方法在安置透明树脂膜110之前还可以包括在树脂膜110的两个面中的任一面上形成细纹111的步骤。方法在第二沉积步骤后还可以包括向氧化铬层130施加保护层140的步骤。

对于此的详细说明将由上述对于用于传输电波的金属质涂层的描述替代。

根据本发明示例性实施方式的用于传输电波的金属质涂层及其制造方法具有以下效果。

首先，即使金属质层的厚度变薄，仍可以保持金属光泽特性。

第二，具有优异耐腐蚀性的氧化铬可以用作保护层的材料，从而改善涂层的耐腐蚀性。

尽管本发明的示例性实施方式已经参照附图进行了描述，本领域技术人员将意识到，在不脱离本发明的宗旨或必要特征的情况下可以做出多种修改和变化。

因此，将要理解的是，上文描述的示例性实施方式在所有方面均是示例说明性的而不是限制性的。要理解的是，本发明的范围将由权利要求而非上述说明书所定义，且得自权利要求及其等同物的所有修改和变化均包括在本发明的范围中。

Claims (8)

1.一种用于传输电波的金属质涂层，包括：

透明树脂膜；

金属质层，其沉积在所述树脂膜的两个面中的任一面上；以及

氧化铬层，其沉积在所述金属质层上，以使电波经其传输并保护所述金属质层，

其中，所述金属质层由锡和铟中的一种或多种构成，并具有150nm或更薄的厚度，并且，

在所述树脂膜的两个面中的任一面上形成细纹。

2.如权利要求1所述的用于传输电波的金属质涂层，其中，所述氧化铬层具有1.0μm或更薄的厚度。

3.如权利要求1所述的用于传输电波的金属质涂层，还包括沉积在所述氧化铬层上的保护层。

4.一种用于传输电波的金属质涂层的制造方法，包括：

在用于沉积的腔室中安置透明树脂膜的步骤；

在形成真空的所述腔室内使用工艺气体形成氩和氮氛的步骤；

在所述树脂膜的两个面中的任一面上沉积金属质层的第一沉积步骤；

排出在所述第一沉积步骤过程中产生的残余材料并在形成真空的所述腔室内使用工艺气体形成氩、氮和氧氛的步骤；以及

在所述金属质层上沉积氧化铬层的第二沉积步骤，

其中，在所述第一沉积步骤中，所述金属质层由锡和铟中的一种或多种构成，并且以150nm或更薄的厚度形成，并且

在安置所述透明树脂膜的步骤之前，还包括在所述树脂膜的两个面的任一面上形成细纹的步骤。

5.如权利要求4所述的用于传输电波的金属质涂层的制造方法，其中，在所述第二沉积步骤中，所述氧化铬层以1.0μm或更薄的厚度形成。

6.如权利要求5所述的用于传输电波的金属质涂层的制造方法，其中，在所述第二沉积步骤中，氧与所述工艺气体的比率为7mol％或更高。

7.如权利要求4所述的用于传输电波的金属质涂层的制造方法，在所述第二沉积步骤之后，还包括在所述氧化铬层上施加保护层的步骤。

8.一种车辆部件，包括如权利要求1所述的金属质涂层。