CN107868937B - 防眩光蓝宝石屏幕及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防眩光蓝宝石屏幕及其制备方法。一种防眩光蓝宝石屏幕，包括蓝宝石晶片及依次层叠于蓝宝石晶片的第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层。一种防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，包括步骤：生长蓝宝石晶片；对蓝宝石晶片进行退火处理；对蓝宝石晶片进行切割处理；对蓝宝石晶片进行抛光处理；及在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层。上述防眩光蓝宝石屏幕及其制备方法，通过在蓝宝石晶片上依次交替层叠二氧化钛层和二氧化硅层，使得防眩光蓝宝石屏幕的折射率降低至1.02～1.2，且透光率提高至92％～98％，从而防止了眩光对人眼的刺激，也有利于电子设备上信息的显示。

Description

防眩光蓝宝石屏幕及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示屏制备技术领域，特别是涉及防眩光蓝宝石屏幕及其制备方法。
背景技术
自2012年以来，蓝宝石在手机Home键、手机屏幕保护盖、智能手表镜面及摄像镜头等的应用逐年增加。蓝宝石做屏幕不仅耐磨，而且能使触屏更灵敏、导热性、透光性更强，能够保证画面清晰，是智能手机屏幕的新选择。然而，蓝宝石晶片作为屏幕使用时，户外强光在屏幕及其表面上产生反射会引起较强的眩光，对眼睛具有一定的影响并造成眼部不适，在户外使用时，配置有蓝宝石屏幕的电子设备由于反射了大量的太阳光，使得设备上的信息难以被阅读，且屏幕上的画质也会降低。
发明内容
基于此，有必要针对目前蓝宝石屏幕防眩光性能不足问题，提供一种防眩光蓝宝石屏幕及其制备方法。
一种防眩光蓝宝石屏幕，包括蓝宝石晶片及依次层叠于所述蓝宝石晶片一个表面的第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层；
其中，所述第一二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第一二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；所述第二二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第二二氧化硅层的厚度为55nm～65nm。
在其中一个实施方式中，还包括依次层叠于所述蓝宝石晶片远离所述第一二氧化钛层的表面的第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层及第四二氧化硅层。
在其中一个实施方式中，所述第三二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第三二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；所述第四二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第四二氧化硅层的厚度为55nm～65nm。
一种防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，包括以下步骤：
在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层；
其中，所述第一二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第一二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；所述第二二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第二二氧化硅层的厚度为55nm～65nm。
在其中一个实施方式中，所述在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层的步骤前还包括步骤：
生长蓝宝石晶片；
对所述蓝宝石晶片进行退火处理；
对所述蓝宝石晶片进行切割处理；及
对所述蓝宝石晶片进行抛光处理。
在其中一个实施方式中，采用导模法生长蓝宝石晶片；所述采用导模法生长蓝宝石晶片的步骤中，模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨。
在其中一个实施方式中，所述退火处理时先以65℃/min～72℃/min的升温速率升温至950℃～1050℃后保温1.9h～2.1h；再在保护性气体气氛下，以48℃/min～55℃/min的升温速率升温至1550℃～1650℃保温37h～40h。
在其中一个实施方式中，采用金刚砂线与切割液配合对所述蓝宝石晶片进行切割处理；
其中，所述金刚砂线的直径为0.1mm～0.12mm，所述金刚砂线上金刚石的粒径为20μm～30μm；所述金刚砂线的运动速度为12m/s～15m/s；所述蓝宝石晶片相对于所述金刚砂线的移动速度为0.3mm/s～0.5mm/s；所述切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒，所述金刚石颗粒的粒径为10μm～20μm，所述刚玉颗粒的粒径为30μm～40μm；
及/或，采用皮秒激光对所述蓝宝石晶片进行切割处理；
其中，所述皮秒激光的单脉冲能量为140μJ～160μJ，所述皮秒激光的激光束直径为0.01mm～0.02mm；采用所述皮秒激光进行切割时的切割速率为5mm/s～8mm/s。
在其中一个实施方式中，采用化学双面机械抛光法对所述蓝宝石晶片进行抛光处理；
所述化学双面机械抛光法采用抛光盘与抛光液配合对所述蓝宝石晶片进行抛光处理；所述抛光盘为锡抛光盘；所述抛光液按质量分数计包括：1％～5％的三氧化二铝磨料、10％～15％的活性剂、7％～10％的腐蚀剂及70％～82％的水。
在其中一个实施方式中，采用磁控溅射的方式在所述蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层；所述磁控溅射的功率为3KW～6KW；所述磁控溅射的动态沉积率为0.1um/min～0.2um/min；所述磁控溅射的真空度为0.2Pa～0.3Pa。
上述防眩光蓝宝石屏幕及其制备方法，通过在蓝宝石晶片上依次交替层叠二氧化钛层和二氧化硅层，并对二氧化钛层级二氧化硅层的厚度进行限定，使得防眩光蓝宝石屏幕的折射率降低至1.02～1.2，且透光率提高至92％～99％；上述防眩光蓝宝石屏幕在作为电子设备的显示屏幕时，太阳光照射设备，大量光线能够透过显示屏，从而防止了眩光对人眼的刺激，也有利于电子设备上信息的显示。
附图说明
图1为一实施方式的防眩光蓝宝石屏幕的结构示意图；
图2为一实施方式的防眩光蓝宝石屏幕的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式及附图对防眩光蓝宝石屏幕及其制备方法做进一步的详细说明。
请参阅图1，一实施方式的防眩光蓝宝石屏幕10包括蓝宝石晶片110、第一二氧化钛层120、第一二氧化硅层130、第二二氧化钛层140、第二二氧化硅层150、第三二氧化钛层160、第三二氧化硅层170、第四二氧化钛层180及第四二氧化硅层190。
在图示的实施方式中，蓝宝石晶片110为采用导模法生长得到的蓝宝石晶片。在其中一个实施方式中，对导模法生长得到的蓝宝石晶片进行切割得到蓝宝石晶片110。在其中一个实施方式中，蓝宝石晶片110的厚度为0.6mm～1.2mm。蓝宝石晶片110具有相对的第一表面和第二表面。蓝宝石晶片110的折射率为1.77，远高于真空折射率1，所以光从空气中射到蓝宝石晶体镜面时，大部分的光线无法透过蓝宝石晶片，这些透不过的光被被反射至人眼，从而产生眩光。
在图示的实施方式中，第一二氧化钛层120层叠于蓝宝石晶片110的一个表面。第一二氧化钛层120的厚度为15nm～25nm。优选的，第一二氧化钛层120的厚度为20nm。
在图示的实施方式中，第一二氧化硅层130层叠于第一二氧化钛层120远离蓝宝石晶片110的表面。第一二氧化硅层130的厚度为55nm～65nm。优选的，第一二氧化硅层130的厚度为60nm。
在图示的实施方式中，第二二氧化钛层140层叠于第一二氧化硅层130远离第一二氧化钛层120的表面。第二二氧化钛层140的厚度为15nm～25nm。优选的，第二二氧化钛层140的厚度为20nm。
在图示的实施方式中，第二二氧化硅层150层叠于第二二氧化钛层140远离第一二氧化硅层130的表面。第二二氧化硅层150的厚度为55nm～65nm。优选的，第二二氧化硅层130的厚度为60nm。
在图示的实施方式中，第三二氧化钛层160层叠于蓝宝石晶片110远离第一二氧化钛层120的表面。第三二氧化钛层160的厚度为15nm～25nm。优选的，第三二氧化钛层160的厚度为20nm。
在图示的实施方式中，第三二氧化硅层170层叠于第三二氧化钛层160远离蓝宝石晶片110的表面。第三二氧化硅层170的厚度为55nm～65nm。优选的，第三二氧化硅层170的厚度为60nm。
在图示的实施方式中，第四二氧化钛层180层叠于第三二氧化硅层170远离第三二氧化钛层160的表面。第四二氧化钛层180的厚度为15nm～25nm。优选的，第四二氧化钛层180的厚度为20nm。
在图示的实施方式中，第四二氧化硅层190层叠于第四二氧化钛层180远离第三二氧化硅层170的表面。第四二氧化硅层190的厚度为55nm～65nm。优选的，第四二氧化硅层190的厚度为60nm。
上述防眩光蓝宝石屏幕，通过在蓝宝石晶片上依次交替层叠二氧化钛层和二氧化硅层，使得防眩光蓝宝石屏幕的折射率降低至1.02～1.2，且透光率提高至92％～98％；上述防眩光蓝宝石屏幕在作为电子设备的显示屏幕时，太阳光照射设备，大量光线能够透过显示屏，从而防止了眩光对人眼的刺激，也有利于电子设备上信息的显示。
另外，上述防眩光蓝宝石屏幕具有较高的膜层附着力和膜层硬度，在受到猛烈的冲击或者从高空跌落时也不易发生破裂。上述防眩光蓝宝石屏幕在强阳光下不易黑屏，能够保持清晰的视觉感受。上述防眩光蓝宝石屏幕还具有较好的热特性、耐磨性、电气特性和介电特性。同时，上述防眩光蓝宝石屏幕具有超高的抗菌、防化学腐蚀功能，而且耐高、低温，导热性能好，并且具有一定的防反光及防污特性。
需要说明的是，在其他实施方式中，上述防眩光蓝宝石屏幕中第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层级第四二氧化硅层也可以省略。
请进一步参阅图2，上述防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，包括以下步骤：
S110、生长蓝宝石晶片。
在其中一个实施方式中，采用导模法生长蓝宝石晶片。采用导模法生长蓝宝石晶片时，采用氧化铝作为原材料，石墨作为发热体，生长装置为钼制片状模具。在其中一个实施方式中，在钼制片状模具上开设有毛细缝。将模具放置于钼坩埚中，加热至氧化铝材料的熔点以上，在其中一个实施方式中，加热至温度为2000℃～2050℃。熔融的氧化铝材料通过毛细缝上升至模具的顶端，与籽晶熔合在一起，在表面张力和亲和力的作用下在模具的顶端扩展，从而生长出片状的蓝宝石晶片。
在其中一个实施方式中，蓝宝石晶片的厚度为16mm～24mm。
采用导模法生长蓝宝石晶片，晶体质量好，生产效率高，可连续投料，可以提供各种规格的蓝宝石、蓝宝石手机屏幕及蓝宝石片的生产。采用导模法生长蓝宝石晶片相比于泡生法综合成本低45％以上。
S120、对蓝宝石晶片进行退火处理。
由于石墨发热体在高温下挥发，会使得蓝宝石晶片尾部产生黑色絮状包裹体，蓝宝石晶片内部生成色心，为了消除蓝宝石晶片内部的包裹体和色心，需要对蓝宝石晶片进行退火处理。
在其中一个实施方式中，进行退火处理时将蓝宝石晶片置于真空炉中，以钨发热体作为发热元件，钼材料作为保温屏，保温屏上方设有多层圆状钼片制成的保温盖，将蓝宝石晶片置于保温屏与保温盖之间进行退火处理。
在其中一个实施方式中，退火处理时先以65℃/min～72℃/min的升温速率升温至950℃～1050℃后保温1.9h～2.1h。目的是为了出去退火设备中的水分和杂质。然后向退火设备中通入保护性气体，保持退火设备中的压强为0.2Pa～0.3Pa，并以48℃/min～55℃/min的升温速率升温至1550℃～1650℃保温37h～40h，这样既能消除蓝宝石晶片内的色心，又能够有效的防止蓝宝石晶片中的Fe以石墨为发热体，消除黑色的碳包裹体。其中，保护性气体可以选自氢气、氦气、氮气和氩气中的至少一种。
由于在2000℃～2050℃的高温下，石墨发热体挥发出的碳与熔体发生以下多种化学反应：氧化铝熔体因缺氧而形成氧空位，由于氧空位的形成能(3.5eV)小于铝离子空位的形成能(9.1eV)以及铝离子间隙的形成能(10.8eV)，同时氧空位的扩散能(2.9eV)也小于铝离子空位(垂直于轴的扩散能为3.8eV，平行于c轴的扩散能为6.6eV)和铝离子间隙能(5eV)，因而氧空位是Al晶体中最普遍的缺陷之一。在1550℃～1650℃下氢气退火是蓝宝石晶体内部色心和Fe吸收的最佳退火方法，可消除晶体内的碳包裹体，晶体变为无色、透明。
S130、对蓝宝石晶片进行切割处理。
在其中一个实施方式中，采用金刚砂线与切割液配合对所述蓝宝石晶片进行切割处理。
在其中一个实施方式中，金刚砂线的直径为0.1mm～0.12mm，金刚砂线上金刚石的粒径为20μm～30μm；金刚砂线的运动速度为12m/s～15m/s；蓝宝石晶片相对于金刚砂线的移动速度为0.3mm/s～0.5mm/s。
在其中一个实施方式中，切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒。所述金刚石颗粒的粒径为10μm～20μm，所述刚玉颗粒的粒径为30μm～40μm。在其中一个实施方式中，金刚石颗粒与刚玉颗粒的质量比为2:5～3:6。
在其中一个实施方式中，在进行切割处理时，不断向金刚砂线喷洒切割液。
在其中一个实施方式中，向金刚砂线喷洒切割液的流速为1m/s～3m/s。
在其他实施方式中，采用皮秒激光对蓝宝石晶片进行切割处理。
皮秒激光是冷汽化切割方式。脉冲皮秒激光在高峰值功率激光束照射下，能量极快地注入很小的作用区域10μm，瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生变化，避免了激光线性吸收、能量转移和扩散，从根本上改变了激光与物质相互作用机制。激光束经过高速位移的扫描振镜反射后经平场镜聚焦在蓝宝石晶片表面，多次重复转圈运动，逐渐蚀刻蓝宝石，材料可完全切透分离。
在其中一个实施方式中，皮秒激光的单脉冲能量为150μJ；皮秒激光的激光束的直径为0.01mm～0.02mm。在其中一个实施方式中，采用皮秒激光进行切割时的切割速度为5mm/s～8mm/s，激光切割机中并通入保护性气体，将晶片按需求切割成相应大小。
S140、对蓝宝石晶片进行抛光处理。
在其中一个实施方式中，采用化学双面机械抛光法对蓝宝石晶片进行抛光处理。
化学双面机械抛光是为了克服化学抛光与机械抛光的缺点，是磨料机制磨削和抛光液化学腐蚀作用组合的抛光技术，它借助超微粒子的研磨作用以及抛光液的化学腐蚀作用在被研磨的介质表面上形成光洁平坦平面。化学双面机械抛光最大的优点是能够使蓝宝石衬底实现全局平面化，有助于提高蓝宝石晶片的表面质量。
抛光垫固定在上抛光盘和下抛光盘的表面，被加工晶片放在由中心轮和内齿齿轮组成的差动轮系内。抛光压力则由气缸加压上抛光盘实现。为减少抛光时晶片所受的作用力，采用上抛光盘和下抛光盘分别按照方向相反的角速度旋转。
在其中一个实施方式中，抛光盘为锡抛光盘。优选的，抛光盘为精磨的锡抛光盘。
在其中一个实施方式中，抛光液按质量分数计包括：1％～5％的三氧化二铝磨料、10％～15％的活性剂、7％～10％的腐蚀剂及70％～82％的水。
在其中一个实施方式中，三氧化二铝磨料的粒径为60nm～80nm。优选的，三氧化二铝磨料的粒径为80nm时蓝宝石晶片的去除速率最高。
在其中一个实施方式中，活性剂为聚乙二醇。活性剂用于防止抛光液中的磨料发生聚集，保证抛光液的稳定性，减小加工表面缺陷。
在其中一个实施方式中，腐蚀剂选自氢氧化钾、氢氧化钠及氨水中的至少一种。腐蚀剂用于加快蓝宝石晶片表面形成软而脆的氧化膜，提高抛光效率和表面平整度。
在其中一个实施方式中，进行抛光处理时，抛光液的流速为130mL/min～200mL/min；抛光盘的转速为40rpm；抛光处理时施加在蓝宝石晶片上的压强为2.5*10-2MPa～3.0*10-2MPa。
在其中一个实施方式中，抛光液的pH值为10～13。
在其中一个实施方式中，进行抛光处理时的温度为225℃～245℃。
在其中一个实施方式中，进行抛光处理至蓝宝石晶片的表面粗糙度为0.1nm～0.3nm。
S150、在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层。
在其中一个实施方式中，采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层。
在其中一个实施方式中，磁控溅射的功率为3KW～6KW；磁控溅射的动态沉积率为0.1um/min～0.2um/min；磁控溅射的真空度为0.2Pa～0.3Pa。
S160、在蓝宝石晶片远离第一二氧化钛层的表面依次层积第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层及第四二氧化硅层。
在其中一个实施方式中，采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片远离第一二氧化钛层的表面依次层积第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层及第四二氧化硅层。
在其中一个实施方式中，磁控溅射的功率为3KW～6KW；磁控溅射的动态沉积率为0.1um/min～0.2um/min；磁控溅射的真空度为0.2Pa～0.3Pa。
上述防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，工艺简单，易于实现工业化生产。通过在蓝宝石晶片上依次交替层叠二氧化钛层和二氧化硅层，使得防眩光蓝宝石屏幕的折射率降低至1.02～1.2，且透光率提高至92％～99％；上述防眩光蓝宝石屏幕在作为电子设备的显示屏幕时，太阳光照射设备，大量光线能够透过显示屏，从而防止了眩光对人眼的刺激，也有利于电子设备上信息的显示。
需要说明的是，上述步骤中步骤S160也可以省略。
下面是具体实施例的说明，以下实施例如无特殊说明，则不含有除不可避免的杂质以外的其他未明确指出的组分。
实施例1
(1)采用导模法生长蓝宝石晶片，其中，模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨。
(2)先以70℃/min的升温速率升温至1000℃后保温2h；再在氢气气氛下，保持设备内压强为0.2Pa，以50℃/min的升温速率升温至1600℃保温37h。
(3)采用金刚砂线与切割液配合对蓝宝石晶片进行切割处理，其中，金刚砂线的直径为0.12mm，金刚砂线上金刚石的粒径为20μm；金刚砂线的运动速度为12m/s；蓝宝石晶片相对于金刚砂线的移动速度为0.3mm/s；切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒，金刚石颗粒与刚玉颗粒的质量比为3:6，金刚石颗粒的粒径为20μm，刚玉颗粒的粒径为30μm。
(4)采用化学双面机械抛光法对蓝宝石晶片进行抛光处理。其中，抛光盘为锡抛光盘；抛光液按质量分数计包括5％的三氧化二铝、15％的活性剂、10％的氢氧化钾和70％的水。
(5)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层。其中，磁控溅射的功率为3KW；磁控溅射的动态沉积率为0.1um/min；磁控溅射的真空度为0.2pa。其中，第一二氧化钛层的厚度为20nm，第一二氧化硅层的厚度为60nm，第二二氧化钛层的厚度为20nm，第二二氧化硅层的厚度为60nm。
(6)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片远离第一二氧化钛层的表面依次层积第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层及第四二氧化硅层。其中，磁控溅射的功率为5KW；磁控溅射的动态沉积率为0.1um/min；磁控溅射的真空度为0.2pa。其中，第三二氧化钛层的厚度为20nm，第三二氧化硅层的厚度为60nm，第四二氧化钛层的厚度为20nm，第四二氧化硅层的厚度为60nm。
实施例2
(1)采用导模法生长蓝宝石晶片，其中，模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨。
(2)先以72℃/min的升温速率升温至950℃后保温2.1h；再在氢气气氛下，保持设备内压强为0.1Pa，以51℃/min的升温速率升温至1588℃保温37.5h。
(3)采用金刚砂线与切割液配合对蓝宝石晶片进行切割处理，其中，金刚砂线的直径为0.1mm，金刚砂线上金刚石的粒径为30μm；金刚砂线的运动速度为15m/s；蓝宝石晶片相对于金刚砂线的移动速度为0.5mm/s；切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒，金刚石颗粒与刚玉颗粒的质量比为2.5:5.5，金刚石颗粒的粒径为10μm，刚玉颗粒的粒径为40μm。
(4)采用化学双面机械抛光法对蓝宝石晶片进行抛光处理。其中，抛光盘为锡抛光盘；抛光液按质量分数计包括1％的三氧化二铝、10％的活性剂、7％的氢氧化钾和82％的水。
(5)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层。其中，磁控溅射的功率为3.5KW；磁控溅射的动态沉积率为0.11um/min；磁控溅射的真空度为0.22Pa。其中，第一二氧化钛层的厚度为15nm，第一二氧化硅层的厚度为60nm，第二二氧化钛层的厚度为15nm，第二二氧化硅层的厚度为60nm。
(6)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片远离第一二氧化钛层的表面依次层积第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层及第四二氧化硅层。其中，磁控溅射的功率为5.5KW；磁控溅射的动态沉积率为0.16um/min；磁控溅射的真空度为0.24Pa。其中，第三二氧化钛层的厚度为15nm，第三二氧化硅层的厚度为60nm，第四二氧化钛层的厚度为15nm，第四二氧化硅层的厚度为60nm。
实施例3
(1)采用导模法生长蓝宝石晶片，其中，模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨。
(2)先以65℃/min的升温速率升温至1050℃后保温1.9h；再在氢气气氛下，保持设备内压强为0.1Pa，以48℃/min的升温速率升温至1650℃保温38h。
(3)采用金刚砂线与切割液配合对蓝宝石晶片进行切割处理，其中，金刚砂线的直径为0.1mm，金刚砂线上金刚石的粒径为30μm；金刚砂线的运动速度为15m/s；蓝宝石晶片相对于金刚砂线的移动速度为0.5mm/s；切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒，金刚石颗粒与刚玉颗粒的质量比为2.2:5.2，金刚石颗粒的粒径为10μm，刚玉颗粒的粒径为40μm。
(4)采用化学双面机械抛光法对蓝宝石晶片进行抛光处理。其中，抛光盘为锡抛光盘；抛光液按质量分数计包括1％的三氧化二铝、10％的活性剂、7％的氢氧化钾和82％的水。
(5)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层。其中，磁控溅射的功率为5.3kw；磁控溅射的动态沉积率为0.18um/min；磁控溅射的真空度为0.28pa。其中，第一二氧化钛层的厚度为20nm，第一二氧化硅层的厚度为65nm，第二二氧化钛层的厚度为20nm，第二二氧化硅层的厚度为65nm。
(6)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片远离第一二氧化钛层的表面依次层积第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层及第四二氧化硅层。其中，磁控溅射的功率为5.6kw；磁控溅射的动态沉积率为0.18um/min；磁控溅射的真空度为0.26Pa。其中，第三二氧化钛层的厚度为20nm，第三二氧化硅层的厚度为65nm，第四二氧化钛层的厚度为20nm，第四二氧化硅层的厚度为65nm。
实施例4
(1)采用导模法生长蓝宝石晶片，其中，模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨。
(2)先以70℃/min的升温速率升温至1000℃后保温2h；再在氢气气氛下，保持设备内压强为0.2Pa，以50℃/min的升温速率升温至1600℃保温37h。
(3)采用金刚砂线与切割液配合对蓝宝石晶片进行切割处理，其中，金刚砂线的直径为0.12mm，金刚砂线上金刚石的粒径为20μm；金刚砂线的运动速度为12m/s；蓝宝石晶片相对于金刚砂线的移动速度为0.3mm/s；切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒，金刚石颗粒与刚玉颗粒的质量比为3:6，金刚石颗粒的粒径为20μm，刚玉颗粒的粒径为30μm。
(4)采用化学双面机械抛光法对蓝宝石晶片进行抛光处理。其中，抛光盘为锡抛光盘；抛光液按质量分数计包括5％的三氧化二铝、15％的活性剂、10％的氢氧化钾和70％的水。
(5)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层。其中，磁控溅射的功率为6KW；磁控溅射的动态沉积率为0.2um/min；磁控溅射的真空度为0.3Pa。其中，第一二氧化钛层的厚度为25nm，第一二氧化硅层的厚度为55nm，第二二氧化钛层的厚度为25nm，第二二氧化硅层的厚度为55nm。
实施例5
(1)采用导模法生长蓝宝石晶片，其中，模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨。
(2)先以70℃/min的升温速率升温至1000℃后保温2h；再在氢气气氛下，保持设备内压强为0.2Pa，以50℃/min的升温速率升温至1600℃保温37h。
(3)采用金刚砂线与切割液配合对蓝宝石晶片进行切割处理，其中，金刚砂线的直径为0.12mm，金刚砂线上金刚石的粒径为20μm；金刚砂线的运动速度为12m/s；蓝宝石晶片相对于金刚砂线的移动速度为0.3mm/s；切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒，金刚石颗粒与刚玉颗粒的质量比为2:5，金刚石颗粒的粒径为20μm，刚玉颗粒的粒径为30μm。
(4)采用化学双面机械抛光法对蓝宝石晶片进行抛光处理。其中，抛光盘为锡抛光盘；抛光液按质量分数计包括5％的三氧化二铝、15％的活性剂、10％的氢氧化钾和70％的水。
实施例6
(1)采用导模法生长蓝宝石晶片，其中，模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨。
(2)先以70℃/min的升温速率升温至1000℃后保温2h；再在氢气气氛下，保持设备内压强为0.2Pa，以50℃/min的升温速率升温至1600℃保温37h。
(3)采用金刚砂线与切割液配合对蓝宝石晶片进行切割处理，其中，金刚砂线的直径为0.12mm，金刚砂线上金刚石的粒径为20μm；金刚砂线的运动速度为12m/s；蓝宝石晶片相对于金刚砂线的移动速度为0.3mm/s；切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒，金刚石颗粒与刚玉颗粒的质量比为3:6，金刚石颗粒的粒径为20μm，刚玉颗粒的粒径为30μm。
(4)采用化学双面机械抛光法对蓝宝石晶片进行抛光处理。其中，抛光盘为锡抛光盘；抛光液按质量分数计包括5％的三氧化二铝、15％的活性剂、10％的氢氧化钾和70％的水。
(5)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化硅层及第一二氧化钛层。其中，磁控溅射的功率为6KW；磁控溅射的动态沉积率为0.2un/min；磁控溅射的真空度为0.3Pa。其中，第一二氧化硅层的厚度为60nm，第二二氧化钛层的厚度为20nm。
(6)采用磁控溅射的方式在蓝宝石晶片远离第一二氧化硅层的表面依次层积第二二氧化硅层及第二二氧化钛层。其中，磁控溅射的功率为6kw；磁控溅射的动态沉积率为0.2um/min；磁控溅射的真空度为0.3Pa。其中，第二二氧化硅层的厚度为60nm，第二二氧化钛层的厚度为20nm。
对实施例1～5制备得到的防眩光蓝宝石屏幕的抗冲击强度、折射率、反射率、膜层附着力、膜层硬度进行测试结果如表1所示。其中，实施例1～5制备得到的防眩光蓝宝石屏幕的厚度为1mm。
其中，耐冲击强度下述方法测试得到：将产品放入温度冲击试验箱中，先在-30℃的低温环境下保持1h，在1min内将温度切换到65℃的高温环境下并保持1h，共做6个循环；再进行膜附着力测试。测试要求：产品的外观无裂纹，起泡，脱落等异常，膜附着力测试达到4B以上。
反射率和折射率采用日本岛津生产的多色分光光度计测试，型号为UV-2600，采用380-1050nm波段的光进行测试；
膜层附着力采用下述方法测试得到：用百格刀每间隔1mm，横竖各划11条，形成100个小方格，每条划线应深及表面色彩膜的底层；使用毛刷将划线处的色彩膜屑清除干净；用3M 600#胶纸完全粘合百格区，将胶带呈45°角撕起，粘揭3次，每次使用新胶纸，要求小方格脱落面积不超过5％。
膜层硬度采用耐磨机进行测试，耐磨机为成都市三和量具有限公司，机身编码NO8614120518，规格型号0-999999；用9H测试铅笔【三菱牌UNI】在膜层表面施加1000gf(+5/-15)的压力，45度角，均匀用力划5条，长5mm，漏底材条数≤1为合格。
表1
Figure BDA0001423996250000141
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种防眩光蓝宝石屏幕，其特征在于，包括蓝宝石晶片及依次层叠于所述蓝宝石晶片一个表面的第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层；
其中，所述第一二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第一二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；所述第二二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第二二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；
还包括依次层叠于所述蓝宝石晶片远离所述第一二氧化钛层的表面的第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层及第四二氧化硅层；
所述第三二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第三二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；所述第四二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第四二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；
所述蓝宝石晶片的厚度为0.6mm～1.2mm，所述蓝宝石晶片通过如下步骤制备得到：
生长蓝宝石晶片；
对所述蓝宝石晶片进行退火处理；
对所述蓝宝石晶片进行切割处理；及
对所述蓝宝石晶片进行抛光处理；
采用导模法生长蓝宝石晶片；模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨；
所述退火处理在保护性气体气氛下，升温至1550℃～1650℃保温37h～40h。
2.一种防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层；
其中，所述第一二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第一二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；所述第二二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第二二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；
还包括依次层叠于所述蓝宝石晶片远离所述第一二氧化钛层的表面的第三二氧化钛层、第三二氧化硅层、第四二氧化钛层及第四二氧化硅层；
所述第三二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第三二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；所述第四二氧化钛层的厚度为15nm～25nm；所述第四二氧化硅层的厚度为55nm～65nm；
所述蓝宝石晶片的厚度为0.6mm～1.2mm，所述在蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层的步骤前还包括步骤：
生长蓝宝石晶片；
对所述蓝宝石晶片进行退火处理；
对所述蓝宝石晶片进行切割处理；及
对所述蓝宝石晶片进行抛光处理；
采用导模法生长蓝宝石晶片；模具为钼制片状模具，原材料为氧化铝，发热体为石墨；
所述退火处理时在保护性气体气氛下，升温至1550℃～1650℃保温37h～40h。
3.根据权利要求2所述的防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，其特征在于，所述退火处理时先以65℃/min～72℃/min的升温速率升温至950℃～1050℃后保温1.9h～2.1h；再在保护性气体气氛下，以48℃/min～55℃/min的升温速率升温至1550℃～1650℃保温37h～40h。
4.根据权利要求2所述的防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，其特征在于，采用金刚砂线与切割液配合对所述蓝宝石晶片进行切割处理；
其中，所述金刚砂线的直径为0.1mm～0.12mm，所述金刚砂线上金刚石的粒径为20μm～30μm；所述金刚砂线的运动速度为12m/s～15m/s；所述蓝宝石晶片相对于所述金刚砂线的移动速度为0.3mm/s～0.5mm/s；所述切割液包括金刚石颗粒和刚玉颗粒，所述金刚石颗粒的粒径为10μm～20μm，所述刚玉颗粒的粒径为30μm～40μm；
及/或，采用皮秒激光对所述蓝宝石晶片进行切割处理；
其中，所述皮秒激光的单脉冲能量为140μJ～160μJ，所述皮秒激光的激光束直径为0.01mm～0.02mm；采用所述皮秒激光进行切割时的切割速率为5mm/s～8mm/s。
5.根据权利要求2所述的防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，其特征在于，采用化学双面机械抛光法对所述蓝宝石晶片进行抛光处理；
所述化学双面机械抛光法采用抛光盘与抛光液配合对所述蓝宝石晶片进行抛光处理；所述抛光盘为锡抛光盘；所述抛光液按质量分数计包括：1％～5％的三氧化二铝磨料、10％～15％的活性剂、7％～10％的腐蚀剂及70％～82％的水。
6.根据权利要求2所述的防眩光蓝宝石屏幕的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射的方式在所述蓝宝石晶片的表面依次层积第一二氧化钛层、第一二氧化硅层、第二二氧化钛层及第二二氧化硅层；所述磁控溅射的功率为3KW～6KW；所述磁控溅射的动态沉积率为0.1um/min～0.2um/min；所述磁控溅射的真空度为0.2Pa～0.3Pa。
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