CN111045127A - 可透视覆盖件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可透视覆盖件，包括一基材和依次覆盖在所述基材的第一面的反射涂层和抗刮伤涂层，所述基材为透明材质，且所述基材的第二面可接收一入射光源，所述反射涂层由具有不同折射率的多个化合物涂层堆叠而成，可反射所述入射光源的一特定波长区间的光线以及容许所述入射光源的所述特定波长区间之外的光线透射，所述抗刮伤涂层依次包括至少一类金刚石涂层和一含氟树脂涂层，本发明同时提供一种可透视覆盖件的制备方法，本发明通过反射涂层和抗刮伤涂层以提高可透视覆盖件的反射性能和耐磨抗刮伤性能，结构简单，易于实现且应用广泛。

Description

可透视覆盖件及其制备方法
技术领域
本发明涉及镀膜领域，尤其涉及一种可透视覆盖件及其制备方法。
背景技术
随着技术的进步和人们生活水平的提高，各种玻璃、蓝宝石或者树脂等透明材料在手机、家电、汽车、飞机、眼镜、精密仪表仪器等产品上的应用越来越多。为了实现某些光学功能(减反射、增反射、滤光等)，人们往往会在这些基材上涂镀上光学功能的薄膜涂层。这些玻璃、蓝宝石或者树脂等透明材料在使用过程中难免会与环境中的硬物、人体汗液、腐蚀性物质、雨水、风沙等接触，造成损伤，因此，增强产品的防蓝光及防磨损性能是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提出一种可透视覆盖件及其制备方法，以解决此问题。
本发明的第一方面提供一种可透视覆盖件，包括一基材和依次覆盖在所述基材的第一面的反射涂层和抗刮伤涂层，所述基材为透明材质，且所述基材的第二面可接收一入射光源，所述反射涂层由具有不同折射率的多个化合物涂层堆叠而成，可反射所述入射光源的一特定波长区间的光线以及容许所述入射光源的所述特定波长区间之外的光线透射，所述抗刮伤涂层依次包括至少一类金刚石涂层和一含氟树脂涂层。
进一步地，所述含氟树脂涂层和所述类金刚石涂层之间包括过渡层，所述过渡层用以提高所述含氟树脂涂层和所述类金刚石涂层之间的结合性。
进一步地，所述过渡层为金属氧化物或硅化合物。
进一步地，其中所述过渡层与所述含氟树脂涂层之间还包括NaF涂层。
进一步地，所述反射涂层可反射所述入射光源中第一门槛值以上的所述特定波长区间的光线，且容许所述入射光源中第二门槛值以上的所述特定波长区间之外的光线透射。
进一步地，所述第一门槛值为80％，所述第二门槛值为94％。
进一步地，所述反射涂层由高折射率和低折射率的化合物涂层交替堆叠而成，高折射率涂层为金属氧化物，低折射率涂层为非金属氧化物或金属氟化物。
进一步地，其中所述低折射率涂层为包含SiO2涂层、MgF涂层、冰晶石涂层、SiN涂层、AlN涂层中的至少两种或三种；
所述高折射率涂层为包含Ho2O3涂层、Nb2O5涂层、TiO2涂层、Ti3O5涂层、Al2O3涂层、ZrO2涂层、HfO2涂层中的至少两种或三种。
进一步地，其中所述低折射率涂层和所述高折射率涂层的厚度均满足：5nm～50nm。
进一步地，所述反射涂层为抗蓝光层，所述特定波长区间为400nm～450nm。
进一步地，其中所述类金刚石涂层的厚度满足：1nm～3nm。
本发明第二方面提供一种可透视覆盖件的制备方法，其中所述方法包括：
提供一基材；
在所述基材上方沉积一反射涂层；
在所述反射涂层上方沉积一类金刚石涂层；
在所述类金刚石涂层上方沉积一过渡层；
在所述过渡层上方依次沉积一含氟树脂涂层。
进一步地，其中以第一镀膜方式在所述基材上方依次沉积一所述反射涂层和一所述类金刚石涂层，以第二镀膜方式在所述类金刚石涂层上方依次沉积、一所述过渡层和一所述含氟树脂涂层。
进一步地，其中所述第一镀膜方式在所述第一真空镀膜机中进行，所述第二镀膜方式在所述第二真空镀膜机中进行。
进一步地，其中所述第一镀膜方式为溅射镀膜，所述第二镀膜方式为蒸发镀膜。
本发明通过反射涂层及抗刮伤涂层以增加可透视覆盖件的反射性能和耐刮伤性能。
附图说明
图1为本发明一实施方式中的可透视覆盖件的结构示意图。
图2为本发明另一实施方式中的可透视覆盖件的结构示意图。
图3为本发明一实施方式中的可透视覆盖件制备方法的流程图。
主要元件符号说明
可透视覆盖件 100
反射涂层 10
抗刮伤涂层 20
类金刚石涂层 21
含氟树脂涂层 22
NaF涂层 23
过渡层 30
光学装饰涂层 40
基材 200
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参照图1，图1为本发明提供的一种实施方式中的可透视覆盖件100。
具体地，可透视覆盖件100包括一基材200和依次覆盖在该基材200的第一面的反射涂层10和抗刮伤涂层20，其中基材200为透明材质，且该基材200的第二面可接收一入射光源，反射涂层10由具有不同折射率的多个化合物涂层堆叠而成，可反射该入射光源的一特定波长区间的光线以及容许该入射光源的特定波长区间之外的光线透射，该抗刮伤涂层20依次包括至少一类金刚石涂层21和一含氟树脂涂层22。
本实施例中，基材200的材质可为透明材料，如玻璃、蓝宝石、树脂等；基材200可应用于电子产品、交通工具、光学产品、五金产品中，例如可作为手机屏幕或电脑屏幕，用以透过手机或电脑发射的入射光源；也可以作为眼镜，以透过环境中入射光源。
反射涂层10用于反射入射光源中的部分光线，例如反射的光线可以为具有较高能量的波长处于400nm～450nm之间的短波蓝光光线，且该光线为有害可见光，用以减少入射光源对人体视网膜的危害；反射的光线也可以为不可光，例如波长处于760nm～1mm之间的红外线，波长处于100nm～400nm之间的紫外线，以减少红外线或紫外线的对人眼的刺激。反射涂层10还用于透射特定波长区间之外的光线，例如，透射处于特定波长区间400nm～450nm之外的可见光线，以不影响人眼观察。
反射涂层10可反射该入射光源中第一门槛值以上的所述特定波长区间的光线，且容许该入射光源中第二门槛值以上的特定波长区间之外的光线透射。可以理解，入射光源中的各种光线的波长具有部分重叠，例如，波长区间为435～480nm的蓝色可见光，波长区间为400～450的有害蓝光，为了防止在反射特定波长区间的光线时，影响其他光线，需要设定第一门槛值和第二门槛值，可通过反射涂层10中的高折射率和低折射率的材料选择及配比，以调整第一门槛值和第二门槛值，其中第一门槛值可为入射光源中特定波长区间的光线的反射率，第二门槛值可为特定波长区间之外的光线的透射率。
反射涂层10反射第一门槛值以上特定波长区间的光线且不影响特定波长区间外的光线的视觉效果，则第一门槛值满足的范围为70％～80％，第二门槛值满足的范围为90％～94％。
在一较佳实施例中，第一门槛值为80％，第二门槛值为94％。
反射涂层10由高折射率和低折射率的化合物涂层交替堆叠而成，高折射率涂层为金属氧化物，低折射率涂层为非金属氧化物或金属氟化物。可以选择不同高折射率和低折射率的材料，调整高折射率材料和低折射率材料的排列方式，以获得相应的第一门槛值和第二门槛值，进而获取相应的反射效果。
本申请以反射涂层10可反射波长区间为400nm～450nm的蓝光为例说明。
反射涂层10中的高折射率涂层为包含Ho2O3涂层、Nb2O5涂层、TiO2涂层、Ti3O5涂层、Al2O3涂层、ZrO2涂层、HfO2涂层中的至少两种或三种。
反射涂层10中的低折射率涂层为包含SiO2涂层、MgF涂层、冰晶石涂层、SiN涂层、AlN涂层中的至少两种或三种。
反射涂层10中高折射率层和低折射率层的总层数小于等于六层时，低折射率涂层和高折射率涂层的每层的厚度均满足：5nm～50nm，优选为7nm～40nm，更优选为9nm～30nm。
反射涂层10中高折射率层和低折射率层的总层数大于六层时，低折射率涂层和高折射率涂层的每层的厚度均满足：3nm～50nm，优选为5nm～50nm，更优选为8nm～40nm。
在另一实施例中，反射涂层10由Ho2O3涂层、SiO2涂层、Ho2O3涂层、SiO2涂层四层涂层依次堆叠而成，每层涂层的厚度为8nm～35nm。
本实施例中，反射涂层10的实现方式包括溅射镀膜法、蒸发镀膜、离子镀膜、化学气相沉积等。
抗刮伤涂层20通过类金刚石涂层21和含氟树脂涂层22配合，以增强可透视覆盖件100的抗刮伤性能，本申请的可透视覆盖件100的手指耐磨耗极限测试能达到10000次，且水滴角大于80°。
类金刚石涂层21用于提高可透视覆盖件100的耐磨耐刮伤性能，类金刚石涂层21的厚度满足：1nm～3nm，类金刚石涂层21的实现方式包括溅射镀膜法、化学气相沉积等。
在一优选实施例中，可以通过溅射镀膜法在一真空镀膜设备中，在基材200上依次沉积一反射涂层10和一类金刚石涂层21，减少镀膜的间隔时间和空气的影响，增加影响反射涂层10和类金刚石涂层21之间的结合。
含氟树脂涂层22包含含氟的有机物，可通过蒸发镀膜法实现，以提高可透视覆盖件100的疏水、耐划伤及润滑功能。
在一实施例中，类金刚石涂层21和含氟树脂涂层22之间包括过渡层30，过渡层30用于提高类金刚石涂层21和含氟树脂涂层22之间的结合性。进一步地，过渡层30为金属氧化物或硅化合物。其中过渡层30为透明粘附层，可通过磁控溅射法、蒸发镀膜法、离子镀膜法、化学气相沉积法实现。过渡层30的厚度满足：0.5nm～5nm。
本实施例中，过渡层30包含SiO2涂层、TiO2涂层、ZrO2涂层、HfO2涂层、Nb2O5涂层、Al2O3涂层中的至少一种。
在一优选实施例中，在一真空镀膜设备中，通过蒸发镀膜法在类金刚石涂层21上依次沉积一过渡层30和一含氟树脂涂层22，减少镀膜的间隔时间和空气的影响，增强过渡层30对于含氟树脂涂层22和类金刚石涂层21之间的粘附性。
在另一实施例中，可透视覆盖件100还可包括光学装饰涂层40，光学装饰涂层40除了用于增加可透视覆盖件100的观赏性，还可以作为颜色涂层，以增强可透视覆盖件100的功能性，例如，当可透视覆盖件100为眼镜，光学装饰涂层40为黑色或深色涂层，以遮挡或吸收强烈阳光中的紫外线和红外线，以减少强烈阳光对眼睛的刺激；当可透视覆盖件100为电脑屏幕或阅读器屏幕，光学装饰涂层40为一淡绿色涂层，以减少屏幕对于眼睛的持续刺激，放松眼睛。可以理解，当可透视覆盖件100作为手表屏幕、车窗玻璃等，光学装饰涂层40可省略。
请参见图2，在一实施例中，过渡层30与含氟树脂涂层22之间还包括NaF涂层23。NaF涂层23与含氟树脂涂层22形成-O-F-氟代烷基化学键，能够提高可透视覆盖件100的耐划伤性能。
本发明提供的可透视覆盖件100，通过抗刮伤涂层20以提升抗刮伤性能，通过反射涂层10反射反射入射光源的特定波长区间的光线，以减少该波长区间的影响，反射涂层10还用于透射该特定波长区间之外的光线，以保证正常的视觉效果。
参阅图3所示，是本发明实施例提供的可透视覆盖件制作方法的流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
步骤S1，提供一基材200。
具体地，基材200可为手机屏幕、眼镜、手表屏幕。
步骤S2，清洗该基材200。
具体地，利用离子清洗设备对基材200进行清洗，以去除基材200表面的污渍。可以理解，在其他实施例中，可以根据实际应用场景采用其他清洗工艺。
步骤S3，在该基材200上方沉积一反射涂层10。
其中反射涂层10用于反射可反射该入射光源的一特定波长区间的光线以及容许该入射光源的特定波长区间之外的光线透射，反射涂层10由具有不同折射率的多个化合物涂层堆叠而成，低折射率涂层和高折射率涂层的每层的厚度均满足：5nm～50nm，其中反射涂层10可反射蓝光、紫外线或红外线，但不限于此。
步骤S4，在该反射涂层10上方沉积一类金刚石涂层21。
其中类金刚石涂层21的厚度满足：1nm～3nm，用于提高可透视覆盖件100的耐磨耐刮伤性能。
步骤S5，在该类金刚石涂层21上方沉积一过渡层30。
其中过渡层30为金属氧化物或硅化合物，用于提高类金刚石涂层21和含氟树脂涂层22之间的结合性，过渡层30的厚度满足：0.5nm～5nm。
步骤S6，在该过渡层30上方沉积一含氟树脂涂层22。
其中含氟树脂涂层22包含含氟的有机物，用于增强可透视覆盖件100的耐划伤性能。
进一步地，抗刮伤涂层20依次包括至少一类金刚石涂层21和一含氟树脂涂层22，类金刚石涂层21和含氟树脂涂层22配合以增强可透视覆盖件100性能。
步骤S7，对该基材200进行烘烤处理，以获取可透视覆盖件100。
具体地，利用烤炉对该基材200进行烘烤，以提高过渡层30的致密性、硬度及耐磨性。
可以理解，在其他实施例中，步骤S7可以省略。
在一实施例中，步骤S3及步骤S4均在第一真空镀膜机中实现，步骤S5及步骤S6在第二真空镀膜机中实现。真空环境有利于类金刚石涂层21与反射涂层10的结合，降低大气的影响。
在一实施例中，步骤S3及步骤S4均以第一镀膜方式实现，步骤S5及步骤S6均以第二镀膜方式实现。其中第一镀膜方式为溅射镀膜，第二镀膜方式为蒸发镀膜。
在一实施例中，步骤S5之后还包括步骤：
清洗镀膜后的基材200。其中该清洗为离子清洗。
本发明提供一种可透视覆盖件100，通过反射涂层10和抗刮伤涂层20，提高基材200的反射性能和耐刮伤性能、耐磨擦性能。
本发明同时提供一种可透视覆盖件100的制备方法，能够在第一真空镀膜机的腔室中利用溅射镀膜法依次进行类金刚石涂层21与反射涂层10的镀膜，在第二真空镀膜机的腔室中利用蒸发镀膜法依次进行过渡层30和含氟树脂涂层22镀膜，降低大气的影响，提高涂层之间的附着力。
尽管对本发明的优选实施方式进行了说明和描述，但是本领域的技术人员将领悟到，可以作出各种不同的变化和改进，这些都不超出本发明的真正范围。因此期望，本发明并不局限于所公开的作为实现本发明所设想的最佳模式的具体实施方式，本发明包括的所有实施方式都有所附权利要求书的保护范围内。

Claims (16)

1.一种可透视覆盖件，包括一基材和依次覆盖在所述基材的第一面的反射涂层和抗刮伤涂层，所述基材为透明材质，且所述基材的第二面可接收一入射光源，所述反射涂层由具有不同折射率的多个化合物涂层堆叠而成，可反射所述入射光源的一特定波长区间的光线以及容许所述入射光源的所述特定波长区间之外的光线透射，所述抗刮伤涂层依次包括至少一类金刚石涂层和一含氟树脂涂层。
2.如权利要求1所述的可透视覆盖件，所述含氟树脂涂层和所述类金刚石涂层之间包括过渡层，所述过渡层用以提高所述含氟树脂涂层和所述类金刚石涂层之间的结合性。
3.如权利要求2所述的可透视覆盖件，所述过渡层为金属氧化物或硅化合物。
4.如权利要求2所述的可透视覆盖件，其中所述过渡层与所述含氟树脂涂层之间还包括NaF涂层。
5.如权利要求1所述的可透视覆盖件，所述反射涂层可反射所述入射光源中第一门槛值以上的所述特定波长区间的光线，且容许所述入射光源中第二门槛值以上的所述特定波长区间之外的光线透射。
6.如权利要求5所述的可透视覆盖件，所述第一门槛值为80％，所述第二门槛值为94％。
7.如权利要求1所述的可透视覆盖件，所述反射涂层由高折射率和低折射率的化合物涂层交替堆叠而成，高折射率涂层为金属氧化物，低折射率涂层为非金属氧化物或金属氟化物。
8.如权利要求7所述的可透视覆盖件，其中所述低折射率涂层为包含SiO2涂层、MgF涂层、冰晶石涂层、SiN涂层、AlN涂层中的至少两种或三种；
所述高折射率涂层为包含Ho2O3涂层、Nb2O5涂层、TiO2涂层、Ti3O5涂层、Al2O3涂层、ZrO2涂层、HfO2涂层中的至少两种或三种。
9.如权利要求8所述的可透视覆盖件，其中所述低折射率涂层和所述高折射率涂层的厚度均满足：5nm～50nm。
10.如权利要求1所述的可透视覆盖件，所述反射涂层为抗蓝光层，所述特定波长区间为400nm～450nm。
11.如权利要求1所述的可透视覆盖件，其中所述类金刚石涂层的厚度满足：1nm～3nm。
12.如权利要求1所述的可透视覆盖件，其中所述可透视覆盖件还包括光学装饰涂层。
13.一种可透视覆盖件的制备方法，其中所述方法包括：
提供一基材；
在所述基材上方沉积一反射涂层；
在所述反射涂层上方沉积一类金刚石涂层；
在所述类金刚石涂层上方沉积一过渡层；
在所述过渡层上方依次沉积一含氟树脂涂层。
14.如权利要求13所述的可透视覆盖件的制备方法，其中以第一镀膜方式在所述基材上方依次沉积一所述反射涂层和一所述类金刚石涂层，以第二镀膜方式在所述类金刚石涂层上方依次沉积一所述过渡层和一所述含氟树脂涂层。
15.如权利要求14所述的可透视覆盖件的制备方法，其中所述第一镀膜方式在第一真空镀膜机中进行，所述第二镀膜方式在第二真空镀膜机中进行。
16.如权利要求14所述的可透视覆盖件的制备方法，其中所述第一镀膜方式为溅射镀膜，所述第二镀膜方式为蒸发镀膜。
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