CN107604323B - 一种机身复合膜及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机身复合膜，自下至上依次包括玻璃基片以及在玻璃基片上依次采用电子束蒸发镀膜方法交错复合的第一Cr层、TiO2层、第二Cr层和SiO2层。该机身复合膜膜层对基片的附着力较好，均为4B；机身复合膜表面硬度较好，为2‑3H，不易掉色；该机身复合膜可应用于如手机后盖、平板后盖、视频播放器后盖、电视机身、智能手表后盖等。本发明还提供了该机身复合膜的制备方法。

Description

一种机身复合膜及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种薄膜材料技术领域，尤其涉及一种机身复合膜及其制备方法与应用。
背景技术
据中国信息通信研究院的统计，2016年，中国手机市场出货量达到5.60亿部，同比增长8％；其中，国产手机品牌出货量达到了4.98亿部，占整体出货量的88.9％；2016年，在中国市场上市的新机型总量达到1446款，其中国产机型数量高达1382款。
由于手机上游零件厂商的高度统一，导致为手机零件供货的厂商过度集中，这也导致了手机同质化非常严重。而手机的机身是集科技感、时尚感与品质感于一体的载体，不少厂商开始在手机外壳上下功夫，特别是在手机后盖材质和颜色上。如iphone每推出的一款新色款的手机，都引起不小的轰动，大大推动了手机的销量。
目前，市场上的主流手机后盖的材质主要为金属和陶瓷。金属后盖对手机信号有一定的干扰，而陶瓷后盖在成本造价上略高，且很难实现手机后盖颜色的多样性。而玻璃作为新的后盖材质，近些年也备受关注。相比金属、陶瓷材质而言，玻璃彩材质更显时尚，对手机信号的干扰性较小，而且质感较好。
实现手机玻璃后盖的颜色多样性，有利于提高手机的外观品质，提高产品竞争力。但是制备有色手机玻璃后盖时，往往出现后盖膜层附着力差等问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种色彩可控性高、不易掉色的机身复合膜。
本发明的目的之二在于提供该机身复合膜的制备方法。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种机身复合膜，自下至上依次包括玻璃基片以及在玻璃基片上依次采用电子束蒸发镀膜方法交错复合的第一Cr层、TiO2层、第二Cr层和SiO2层。
进一步地，第一Cr层的厚度为24-72nm、TiO2层的厚度为200-1500nm、第二Cr层的厚度为500-700nm、SiO2层的厚度为300-550nm。
进一步地，第一Cr层的生长速率为TiO2层的生长速率为第二Cr层的生长速率为SiO2层的生长速率为
进一步地，第一Cr层的厚度为50nm、TiO2层的厚度为350-1000nm、第二 Cr层的厚度为600nm、SiO2层的厚度为500nm。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
上述机身复合膜的制备方法，包括：
1)基片前处理步骤：取玻璃基片，清洗，高纯氮气吹干；
2)预熔处理步骤：对Cr膜料、TiO2膜料和SiO2膜料进行预熔处理；
3)沉积第一Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤1)处理后的玻璃基片表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第一Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为
4)沉积TiO2层的步骤：取步骤2)处理后的TiO2膜料，在步骤3)得到的第一Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积TiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，TiO2膜料加热电流为550A，生长速率为
5)沉积第二Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤3)得到的 TiO2层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第二Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为
6)沉积SiO2层的步骤：取SiO2膜料，在步骤4)得到的第二Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积SiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr， SiO2膜料加热电流为550A，生长速率为
进一步地，步骤1)中，依次采用丙酮、无水乙醇和去离子水超声玻璃基片。
进一步地，步骤2)中，预熔电流为160A，预熔时间为3min。
进一步地，步骤4)中，更换成TiO2膜料时，向反应腔充入氧气置换真空。
本发明还提供如上述机身复合膜的在电子产品机身上的应用，如手机后盖、平板后盖、视频播放器后盖、电视机身、智能手表后盖等。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供了在洁净的玻璃基片上，采用电子束蒸发镀膜的方法生长得到了具有高炫光效果的复合薄膜的方法；本发明通过控制所镀膜层厚度及其膜层生长速率，可制备出各种颜色的手机玻璃后盖，具有较好的可控性；
2、本发明制备得到的机身复合膜以玻璃基片为基层，膜层对基片的附着力较好，均为4B，机身复合膜表面硬度较好，为2-3H；
3、本发明提供的机身复合膜可以较好地应用于电子产品，特别是带通讯功能的电子产品的机身上，因其是以玻璃基片为基层，极大程度地降低被对通讯设备的屏蔽影响；炫彩膜层对基层的复合强度，剥离强度大，不易掉色。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中，各附图标记：1、基片；2、第一Cr层；3、TiO2层；4、第二Cr层； 5、SiO2层。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
以下具体实施方式中，如未特殊说明，所记载的“上”和“下”应该视为对附图的方位指示。所记载的“第一”和“第二”是对相似层的区别标识，不应该理解为主次或从属关系。
以下具体实施方式中的玻璃基片、各清洗液以及各膜料均可通过市售的途径获得，各膜料应该为符合电子束蒸发镀膜方法的高纯度膜料。电子束蒸发镀膜也可通过市售的途径获得。
本发明提供一种机身复合膜，自下至上依次包括玻璃基片1以及在玻璃基片上依次采用电子束蒸发镀膜方法交错复合的第一Cr层2、TiO2层3、第二Cr 层4和SiO2层5。该机身复合膜，可以通过调整各层的厚度以控制炫彩的色彩。较优的是，第一Cr层厚度为24-72nm；TiO2层厚度为200-1500nm；第二Cr层厚度为500-700nm；SiO2层厚度为300-550nm。本发明中，TiO2层厚度与颜色存在大的关系，在第一Cr层厚度为50nm、第二Cr层厚度为600nm；SiO2层厚度为500nm时，调整TiO2层厚度为350-1000nm，机身复合膜呈现不同的颜色。
制备该机身复合膜的方法，包括：
1)基片前处理步骤：取玻璃基片，清洗，高纯氮气吹干；
玻璃基片的清洁度影响其表面的炫彩膜的复合强度；
2)预熔处理步骤：对Cr膜料、TiO2膜料和SiO2膜料进行预熔处理；
本步骤中，进行预熔处理，能有效地减少镀膜时异常气体的产生；
3)沉积第一Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤1)处理后的玻璃基片表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第一Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为
4)沉积TiO2层的步骤：取步骤2)处理后的TiO2膜料，在步骤3)得到的第一Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积TiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，TiO2膜料加热电流为550A，生长速率为
5)沉积第二Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤3)得到的 TiO2层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第二Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为
6)沉积SiO2层的步骤：取步骤2)处理后的SiO2膜料，在步骤4)得到的第二Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积SiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，SiO2膜料加热电流为550A，生长速率为
实施例1：
一种机身复合膜，自下至上依次包括玻璃基片以及在玻璃基片上依次采用电子束蒸发镀膜方法交错复合的第一Cr层、TiO2层、第二Cr层和SiO2层。
该机身复合膜的制备方法，包括：
1)基片前处理步骤：取玻璃基片，依次采用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗，高纯氮气吹干；
2)预熔处理步骤：对Cr膜料、TiO2膜料和SiO2膜料进行预熔处理，预熔电流为160A，预熔时间为3min；
3)沉积第一Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤1)处理后的玻璃基片表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第一Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为第一Cr层厚度为50nm；
4)沉积TiO2层的步骤：向反应腔充入氧气，放入步骤2)处理后的TiO2膜料，抽真空，在步骤3)得到的第一Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积TiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，TiO2膜料加热电流为550A，生长速率为TiO2层厚度为1000nm；
5)沉积第二Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤3)得到的 TiO2层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第二Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为第二Cr层厚度为600nm；
6)沉积SiO2层的步骤：取步骤2)处理后的SiO2膜料，在步骤4)得到的第二Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积SiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，SiO2膜料加热电流为550A，生长速率为SiO2层厚度为 500nm。
实施例1制备得到的机身复合膜的性能为：
Lab值：L：63.25；a：8.67；b:46.23。
颜色：黄色。
膜层附着力：4B。
表面硬度：3H。
实施例2：
一种机身复合膜，自下至上依次包括玻璃基片以及在玻璃基片上依次采用电子束蒸发镀膜方法交错复合的第一Cr层、TiO2层、第二Cr层和SiO2层。
该机身复合膜的制备方法，包括：
1)基片前处理步骤：取玻璃基片，依次采用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗，高纯氮气吹干；
2)预熔处理步骤：对Cr膜料、TiO2膜料和SiO2膜料进行预熔处理，预熔电流为160A，预熔时间为3min；
3)沉积第一Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤1)处理后的玻璃基片表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第一Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为第一Cr层厚度为50nm；
4)沉积TiO2层的步骤：向反应腔充入氧气，放入步骤2)处理后的TiO2膜料，抽真空，在步骤3)得到的第一Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积TiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，TiO2膜料加热电流为550A，生长速率为TiO2层厚度为600nm；
5)沉积第二Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤3)得到的 TiO2层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第二Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为第二Cr层厚度为600nm；
6)沉积SiO2层的步骤：取步骤2)处理后的SiO2膜料，在步骤4)得到的第二Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积SiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，SiO2膜料加热电流为550A，生长速率为SiO2层厚度为 500nm。
实施例2制备得到的机身复合膜的性能为：
Lab值：L：74.90；a：-7.01；b:-17.1。
颜色：蓝色。
膜层附着力：4B。
表面硬度：3H。
实施例3：
一种机身复合膜，自下至上依次包括玻璃基片以及在玻璃基片上依次采用电子束蒸发镀膜方法交错复合的第一Cr层、TiO2层、第二Cr层和SiO2层。
该机身复合膜的制备方法，包括：
1)基片前处理步骤：取玻璃基片，依次采用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗，高纯氮气吹干；
2)预熔处理步骤：对Cr膜料、TiO2膜料和SiO2膜料进行预熔处理，预熔电流为160A，预熔时间为3min；
3)沉积第一Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤1)处理后的玻璃基片表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第一Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为第一Cr层厚度为50nm；
4)沉积TiO2层的步骤：向反应腔充入氧气，放入步骤2)处理后的TiO2膜料，抽真空，在步骤3)得到的第一Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积TiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，TiO2膜料加热电流为550A，生长速率为TiO2层厚度为350nm；
5)沉积第二Cr层步骤：取步骤2)处理后的Cr膜料，在步骤3)得到的 TiO2层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第二Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为第二Cr层厚度为600nm；
6)沉积SiO2层的步骤：取步骤2)处理后的SiO2膜料，在步骤4)得到的第二Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积SiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，SiO2膜料加热电流为550A，生长速率为SiO2层厚度为500nm。
实施例3制备得到的机身复合膜的性能为：
Lab值：L：39.4；a：3.63；b:-28.58。
颜色：蓝紫色。
膜层附着力：4B。
表面硬度：3H。
本发明的机身颜色种类多样，可广泛应用于如手机后盖、平板后盖、视频播放器后盖、电视机身、智能手表后盖等领域。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种机身复合膜，其特征在于，自下至上依次包括玻璃基片以及在玻璃基片上依次采用电子束蒸发镀膜方法交错复合的第一Cr层、TiO2层、第二Cr层和SiO2层；第一Cr层的厚度为24-72nm、TiO2层的厚度为200-1500nm、第二Cr层的厚度为500-700nm、SiO2层的厚度为300-550nm。
2.如权利要求1所述的机身复合膜，其特征在于，第一Cr层的生长速率为2-4Å/s；TiO2层的生长速率为5-10Å/s；第二Cr层的生长速率为5-7Å/s；SiO2层的生长速率为5-7Å/s。
3.如权利要求2所述的机身复合膜，其特征在于，第一Cr层的厚度为50nm、TiO2层的厚度为350-1000nm、第二Cr层的厚度为600nm、SiO2层的厚度为500nm。
4.如权利要求1所述的机身复合膜，其特征在于，SiO2层的厚度为300-550nm，其生长速率为5-7Å/s。
5.如权利要求1-4任一项所述的机身复合膜的制备方法，其特征在于，包括：
1）基片前处理步骤：取玻璃基片，清洗，高纯氮气吹干；
2）预熔处理步骤：对Cr膜料、TiO2膜料和SiO2膜料进行预熔处理；
3）沉积第一Cr层步骤：取步骤2）处理后的Cr膜料，在步骤 1）处理后的玻璃基片表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第一Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为2-4 Å/s；
4）沉积TiO2层的步骤：取步骤2）处理后的TiO2膜料，在步骤3）得到的第一Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积TiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，TiO2膜料加热电流为550A，生长速率为5-10 Å/s；
5）沉积第二Cr层步骤：取步骤2）处理后的Cr膜料，在步骤4）得到的TiO2层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积第二Cr层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，Cr膜料加热电流为550A，生长速率为5-7 Å/s；
6）沉积SiO2层的步骤：取SiO2膜料，在步骤5）得到的第二Cr层表面采用电子束蒸发镀膜方法镀膜沉积SiO2层，镀膜参数为：真空度为3.0×10-5Torr，SiO2膜料加热电流为550A，生长速率为5-7 Å/s。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，依次采用丙酮、无水乙醇和去离子水超声玻璃基片。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤 2）中，预熔电流为160A，预熔时间为3min。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤 4）中，更换成TiO2膜料时，向反应腔充入氧气置换真空。
9.如权利要求1-4任一项所述的机身复合膜的在电子产品机身上的应用。
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