CN108415107A - 一种复合板材表面的增透膜制程工艺 - Google Patents

一种复合板材表面的增透膜制程工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：在复合板材表面蒸镀一氧化硅后，再进行抗反射膜层的蒸镀。该新型的蒸镀工艺，一方面能有效降低反射率，另一方面还能有效降低和改善蒸镀层龟裂、表面硬度差容易刮伤、附着力差局部脱落的问题。

Description

一种复合板材表面的增透膜制程工艺
技术领域
本发明涉及表面处理领域，特别涉及一种复合板材表面的增透膜制程工艺。
背景技术
科技发展一日千里，3C产品更是百家竞争，不段创新及优化，无非是为了让广大消费者日常上更便利及数字化生活。塑胶盖板在多元化的科技产品上，规格要求也愈来愈高。
塑胶盖板主要目的是保护内部镜头或显示器用，随着产品规格要求愈高，盖板表面光学规格需增加抗反射膜，减少表面反射率4％的影响；目前在塑胶盖板表面进行抗反射膜的制程工艺主要是以真空蒸镀方式(PVD)进行，以高低二款不同折射率依塑胶基材表面的折射率进行设计，使原先表面4％的反射率经抗反射膜的效果后降至小于1％内。目前，塑胶盖板一般为聚甲基丙烯酸甲酯，此材料为高分子材料，而蒸镀材料一般为陶瓷材料二者澎胀系数不同，经严苛的耐候测试，在有加硬处的聚甲基丙烯酸甲酯上的蒸镀膜层，普遍的不良问题为蒸镀层龟裂、表面硬度差容易刮伤、附着力差局部脱落这三大风险。
发明内容
本发明旨在克服上述缺陷，提出了一种新型的蒸镀工艺，一方面能有效降低反射率，另一方面还能有效降低和改善蒸镀层龟裂、表面硬度差容易刮伤、附着力差局部脱落的问题。
本发明提供了一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：在复合板材表面蒸镀一氧化硅后，再进行抗反射膜层的蒸镀。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述复合板材包含有占1-100％质量份数的聚甲基丙烯酸甲酯。
上述抗反射膜层的蒸镀材料为陶瓷材料。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述蒸镀一氧化硅的工艺条件为：在不通入氧气，以及不以离子源辅助的条件下进行；
上述蒸镀的速率为3-3.5A/S。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述一氧化硅层的厚度为20-30nm。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述一氧化硅层的折射率N为1.55±(0.01-0.2)。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述一氧化硅的粒径为2-3nm。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述抗反射膜层由至少一层的高折射率层和至少一层的低折射率层组成；
上述高折射率层和低折射率层间隔设置；
上述高折射率层的折射率N为2.3±(0.01-0.2)-2.35±(0.01-0.2)；
上述低折射率层的折射率N为1.45±(0.01-0.2)-1.46±(0.01-0.2)。
一般来说，该抗反射膜层一般以高低二款折射率不同的蒸镀厚度堆栈而成，依抗反射膜的规格设计，通常为4-8层的镀膜(例如:6层设计，(H)代表高折射率、(L)代表低折射率，以H/L/H/L/H/L的顺序排列)；一般来说，与基材(如：复合板材)接触的为高折射率层，中间以不同厚度堆栈，最未层与空气接触的一般为低折射率层。在实际应用中，根据使用的需要，可对各膜层进行分别设计。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述抗反射膜层的工艺条件为：以离子源辅助进行；
其中，高折射率层的蒸镀参数为：速率1.5-2A/S，功率电压＝150-300伏特，电流＝5-10安培,通入氧气30-40CCM/S；
其中，低折射率层的蒸镀参数为：速率5-6A/S，功率电压＝200-300伏特，电流＝5-10安培,通入氧气10-20CCM/S。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述抗反射膜层的末层为低折射率层；
上述抗反射膜层末层的蒸镀参数为：速率1-1.5A/S，功率电压＝300-400伏特，电流＝5-10安培,通入氧气10-20CCM/S。
进一步地，本发明提供的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：上述蒸镀过程在常温或加温至60℃±10℃下进行。
本发明的作用与效果：
在本发明中，通过在基材与蒸镀抗反射膜材料间加入了一层一氧化硅层，来有效的改善并降低了蒸镀层龟裂、表面硬度差容易刮伤、附着力差局部脱落的风险。
在本发明中，基材一般为还有聚甲基丙烯酸甲酯的材料，该聚甲基丙烯酸甲酯的化学式为-[CH2C(CH3)(COOCH3)]n-，而一氧化硅的化式为SiO。在蒸镀一氧化硅的过程中，一氧化硅经电子枪加热至气化点时进行蒸镀，整个蒸镀过程中不导入氧气，蒸镀速率控制在3-3.5A/S范围内，且不以离子源助镀轰，由此缺氧材料经缓慢速率沉积于基材上时，作为缺氧材料的一氧化硅沉积后，会与含甲基丙烯酸甲酯的基材紧密键结，从而形成结构上有缺氧的点缺陷，整体效果类似橡皮糖，该结构特点一方面紧密与甲基丙烯酸甲酯紧密键结，另一方面与后层蒸镀的抗反射膜层能紧密结合，不影响其性能效果的同时，该一氧化硅在二者间又能起到良好的缓冲效果，经严苛耐候测试条件时，能有效调节二者间的膨胀系数，而蒸镀膜发生不龟裂的效果。
同时，研究还发现，传统材料中，造成经耐候测试后附着力不佳导致膜层拨离及脱落的主要原因，是由于蒸镀膜层与甲基丙烯酸甲酯等基材层之间的界面附着力不佳造成的，而在本发明的方案中，上述一氧化硅在基材与蒸镀膜层间被作用为连接剂来使用，被作为缓冲层改善耐候测试龟裂问题的同时，也能同步提升了附着力不佳的问题。
此外，在本发明中，由于硬度测试时，是直接作用在最未层上作破坏性测试的，要有效对抗此测试，需使膜层致密性高，因此，在本发明中，为了提升致密性对抗硬度的效果，将材料末层，以低速率，伴氧高电压轰击的方式进行蒸镀，以此使得末层的结构致密性最高。
具体实施方式
本实施例提供了一种复合板材表面的处理工艺，具体为，在聚甲基丙烯酸甲酯基材与蒸镀的抗反射膜层间加入厚度为20-30nm的一氧化硅。
本实施例的设计结构如下，聚甲基丙烯酸甲酯/M/H1/L1/H2/L2/H3/L3/Air。
其中，M代表一氧化硅，其折射率为N＝1.55
H1、H2、H3均代表高折射率的陶瓷材料蒸镀层，其折射率为N＝2.3-2.35；
L1、L2、L3均代表低折射率的陶瓷材料蒸镀层，其折射率为N＝1.45-1.46；
该蒸镀一氧化硅M的过程中：不通入氧气及不以离子源辅助进行，一氧化硅蒸镀额速率设定为3-3.5A/S。
该H1/L1/H2/L2/H3/L3均为抗反射膜，该膜蒸镀过程均需通入氧气及以离子源辅助进行。
H1、H2和H3的蒸镀条件为：速率1.5-2A/S，离子源辅助功率电压＝300伏特，离子源辅助电流＝7安培，通入氧气30-40CCM/S；
L1和L2的蒸镀条件为：速率5-6A/S，离子源辅助功率电压＝250伏特，离子源辅助电流＝7安培，通入氧气10-20CCM/S；
L3的蒸镀条件为：速率1-1.5A/S，离子源辅助功率电压＝350伏特，离子源辅助电流＝8.5安培，通入氧气10-20CCM/S。
在上述蒸镀过程中，以常温或加温至60℃±10℃，二温度设定都满足设定的耐候性测试规格。
如下表所示，为对蒸镀的条件进行调整后的产品性能测试结果。

Claims (10)

1.一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：在复合板材表面蒸镀一氧化硅后，再进行抗反射膜层的蒸镀。
2.如权利要求1所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述复合板材包含有占1-100％质量份数的聚甲基丙烯酸甲酯；
所受述抗反射膜层的蒸镀材料为陶瓷材料。
3.如权利要求1所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述蒸镀一氧化硅的工艺条件为：在不通入氧气，以及不以离子源辅助的条件下进行；
所述蒸镀的速率为3-3.5A/S。
4.如权利要求1所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述一氧化硅层的厚度为20-30nm。
5.如权利要求1所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述一氧化硅层的折射率N为1.55±(0.01-0.2)。
6.如权利要求1所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述一氧化硅的粒径为2-3nm。
7.如权利要求1所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述抗反射膜层由至少一层的高折射率层和至少一层的低折射率层组成；
所述高折射率层和低折射率层间隔设置；
所述高折射率层的折射率N为2.3±(0.01-0.2)-2.35±(0.01-0.2)；
所述低折射率层的折射率N为1.45±(0.01-0.2)-1.46±(0.01-0.2)。
8.如权利要求7所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述抗反射膜层的工艺条件为：通入氧气，并以离子源辅助进行；
其中，高折射率层的蒸镀参数为：速率1.5-2A/S，离子源辅助功率电压150-300伏特，离子源辅助电流5-10安培,通入氧气30-40CCM/S；
其中，低折射率层的蒸镀参数为：速率5-6A/S，离子源辅助功率电压200-300伏特，离子源辅助电流5-10安培,通入氧气10-20CCM/S。
9.如权利要求7所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述抗反射膜层的末层为低折射率层；
所述抗反射膜层末层的蒸镀参数为：速率1-1.5A/S，功率电压＝300-400伏特，电流＝5-10安培,通入氧气10-20CCM/S。
10.如权利要求1所述的一种复合板材表面的增透膜制程工艺，其特征在于：
所述蒸镀过程在常温或加温至60℃±10℃下进行。
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