CN111778477B - 镀膜件、电子设备及镀膜件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

镀膜件、电子设备及镀膜件的制造方法，镀膜件包括基体、形成于基体表面的颜色层和形成于颜色层表面的干涉层；颜色层包括铬原子和碳原子，碳原子的质量百分比为20％‑60％，以使得颜色层呈现的色度区域在CIE‑LAB颜色模型系统中对应的L*值坐标在预设范围内；干涉层包括铝原子、钛原子及氮原子；上述L*值的坐标在预设范围内时，镀膜件的最终颜色与颜色层的颜色相同或不同。本发明的镀膜件通过干涉层对颜色层所反射的光线的干涉，使镀膜件具有特定的色彩，通过调整干涉层的厚度，可以得到多目标色、广色域的多个镀膜件。

Description

镀膜件、电子设备及镀膜件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种镀膜件、电子设备及镀膜件的制造方法。
背景技术
电子设备的壳体表面通常会通过镀膜来改变其色彩，由于与膜层呈现颜色相关的参数，如膜层的成分、结构、厚度以及工艺参数变量等太多，工艺可控性不好，对于一些色彩，如蓝色、紫色、金色、咖啡色及卡其色等，存在稳定性差、难以重复生产的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种镀膜件、电子设备及镀膜件的制造方法以解决上述问题。
一种镀膜件，包括基体、形成于所述基体表面的颜色层和形成于所述颜色层表面的干涉层；
所述颜色层包括铬原子和碳原子，所述碳原子的质量百分比为20％-60％，以使得所述颜色层呈现的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L*值坐标在预设范围内，L*值坐标的预设范围为40≤L*≤60；所述干涉层包括铝原子、钛原子及氮原子，所述干涉层中铝原子与钛原子的质量比值范围为2.5：7至3.5：7；
上述L*值的坐标在预设范围内时，所述镀膜件的最终颜色与所述颜色层的颜色相同或不同。
进一步地，所述干涉层的厚度20nm≤d≤100nm，随着干涉层的厚度逐渐增加，所述镀膜件的颜色在CIE-LAB颜色模型由黄色系逐渐变为红色系，再由红色系逐渐变为蓝色系，再由蓝色系逐渐变为绿色系，最后再由绿色系逐渐变为黄色系。
进一步地，所述颜色层为铬碳层、铬碳氮层和铬硅碳氮层中的一种或几种。
进一步地，所述干涉层还包括硅原子。
进一步地，所述镀膜件还包括结合层，所述结合层形成于所述基体与所述颜色层之间。
进一步地，所述结合层为Cr层或Ti层。
一种电子设备，包括壳体，所述壳体包括如上述中任意一项所述的镀膜件。
一种镀膜件的制造方法，包括：
提供基体；
在基体表面镀膜形成颜色层，所述颜色层包括铬原子和碳原子，所述碳原子的质量百分比为20％-60％，以使得所述颜色层呈现的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L*值坐标在预设范围内，L*值坐标的预设范围为40≤L*≤60；
上述L*值的坐标在预设范围内时，在所述颜色层的表面镀上具有一预设厚度的干涉层以得到所述镀膜件，所述干涉层包括铝原子、钛原子及氮原子，所述干涉层中铝原子与钛原子的质量比值范围为2.5：7至3.5：7；其中所述镀膜件的最终颜色随所述预设厚度值的改变而不同，所述镀膜件的最终颜色与所述颜色层的颜色相同或不同。
进一步地，形成所述干涉层的方法为：使用铝靶、钛靶并通入氩气与氮气对所述基体进行磁控溅射，以形成所述干涉层。
进一步地，在形成所述颜色层之前，还包括步骤：在所述基体表面使用铬靶或钛靶并通入氩气对所述基体进行磁控溅射以镀膜形成结合层。
本发明的镀膜件包含有颜色层和干涉层，通过干涉层对颜色层所反射到干涉层内的光线的干涉，使得镀膜件具有特定的色彩，同时，本发明通过调整在颜色层上所镀的干涉层的厚度，可以对颜色层反射到干涉层的光线进行不同程度的干涉，以得到呈现出不同的最终颜色色彩的镀膜件，在不改变颜色层的基础上仅仅通过调整干涉层的厚度，即可以得到多目标色、广色域的多个镀膜件。比如，在已经镀有颜色层的情况下，当颜色层上所镀的干涉层的厚度为Xnm时，可得到绿色系的镀膜件；当颜色层上所镀的干涉层的厚度为Ynm时，可得到红色系的镀膜件，使得得到的镀膜件的最终颜色可以与颜色层的颜色相同或不同。另外，颜色层和干涉层的结构设计在一定程度上增加了镀膜件的致密度及平整程度，降低摩擦阻抗，提高机械性能和稳定性。
附图说明
图1是本发明一实施方式的镀膜件的剖示图。
图2是本发明另一实施方式的镀膜件的剖示图。
图3是本发明一实施方式的镀膜件的制造方法。
图4是本发明另一实施方式的镀膜件的制造方法。
图5是本发对比例1中制得的镀膜件的扫描电子显微镜照片。
图6是本发明对比例1中制得的镀膜件的另一扫描电子显微镜照片。
图7是本发明实施例2中制得的镀膜件的扫描电子显微镜照片。
图8是本发明对比例2中制得的镀膜件的扫描电子显微镜照片。
图9是本发明实施例2-5以及对比例2-5中制得的镀膜件的色彩数值的折线图。
图10是本发明实施例3、6-13及对比例3、6、7中制得的镀膜件的色彩数值的折线图。
主要组件符号说明
镀膜件 100
基体 10
颜色层 20
干涉层 30
结合层 40
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
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参见图1，本发明的实施方式提供一种镀膜件100。所述镀膜件100包括基体10、颜色层20及干涉层30。所述颜色层20形成于所述基体10表面。所述干涉层30形成于颜色层20表面。光线透过干涉层30后入射到颜色层20，颜色层20再对光线进行反射和折射，反射后的光线再进入到干涉层30，干涉层30对颜色层20反射的光线产生干涉，从而使得镀膜件100实现目标色，在确定颜色层20和干涉层30的元素构成后，通过改变镀膜件100上干涉层30的厚度，以干涉从颜色层20反射后进入到干涉层30的光线，调控镀膜件100的折射与消光系数，进而提升镀膜件100呈现的颜色美观性和多样性。
当光线照射干涉层30时，有部分光线在干涉层30表面反射，其他光线折射进入干涉层30，部分进入干涉层30的光线在干涉层30与颜色层20的交界处反射，并在干涉层30表面再次折射，上述两种反射光线相互干涉作用会使反射光被加强或减弱，以得到最终的镀膜件100颜色。由于自然光为复色光，其包括多种波长不同的光线，各个光线受到干涉层30的干涉情况不同。例如，当绿色光被抵消时，就会呈现出与其互补的洋红色。
因此，通过改变干涉层30的厚度，使不同波长的光被抵消，能够使镀膜件100的颜色呈广色域变化。随干涉层30的厚度的变化，镀膜件100会依次呈现出黄色系、红色系、蓝色系、绿色系等颜色并回到黄色系，以呈现出较广的色域变化。
其中，基体10的材质可以选自不锈钢、铝、玻璃、陶瓷或塑料，可以根据实际生产的需求进行选择和调整，这里不做赘述。
颜色层20可以为铬碳(CrC)层、铬碳氮(CrCN)层和铬硅碳氮(CrSiCN)层中的一种或几种的组合，这里需要说明的是，颜色层20可以是单独的一层结构，即仅为铬碳(CrC)层或铬硅碳氮(CrSiCN)层等，也可以是复合层，即由两层铬碳(CrC)层复合而成，或者由两层铬硅碳氮(CrSiCN)层复合而成，或由一层铬碳(CrC)和一层铬硅碳氮(CrSiCN)层复合而成等。只要颜色层20包括铬原子和碳原子，且碳原子的质量百分比为20％-60％，使得颜色层20在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L*值的范围为40≦L*≦60即可。CIE-LAB颜色模型系统中L*值可以利用分光比色计来测定，例如KONICA MINOLTA，INC.的SE2000或NIPPONDENSHOKU INDUSTRIES Co.LTD.的SD7000等设备进行测定。这里需要说明的是，根据CIE-LAB颜色模型系统，L*值代表明暗程度；a*代表红色到绿色的范围，a*正值代表偏红的程度，a*负值代表偏绿的程度；b*代表黄色到蓝色的范围，b*正值代表偏黄的程度，b*负值代表偏蓝的程度。由L*、a*、b*三个数值可以确定对应的一个颜色。
颜色层20包括铬原子(Cr)时，例如为铬碳(CrC)层或铬碳氮(CrCN)层或铬硅碳氮(CrSiCN)层，可以与基体10表面存在的多种形态的原子和分子的结合力更强，因此更能够稳固的结合于基体10表面，进一步提高膜层的致密度，以得到色彩更加稳定且更加柔和的广色域镀膜件100。同时颜色层20的L*值会影响镀上干涉层30后的整体光泽度，L*值越小或越大时，镀上干涉层30后形成镀膜件100的光泽将变得更暗或更亮，光泽度不均匀。光泽度更暗或更亮也会使得a*值的呈现度不够明显，甚至会出现单一性直线式变化的情况。因为颜色层20的亮度将直接影响干涉层30对从颜色层20反射到干涉层30的光线干涉后所呈现的色度，进一步影响镀膜件100最终颜色的色彩呈现，无法使得镀膜件100随着厚度的不同而呈现出更为明显的色域变化。
颜色层20作为基础底色，在保证膜层结构具有更好的稳定性和致密度的同时，颜色层20会根据自身颜色的特性，对通过入射到干涉层30的自然光进行选择性的再反射和折射，干涉层30再对从颜色层20反射的光线进行干涉，最终完成镀膜件100的色彩呈现。通过改变干涉层30的厚度，只需要利用一种颜色的颜色层20，就可使镀膜件100在干涉层30的光线干涉下得到与颜色层20颜色相同或不同的最终颜色。
在至少一个实施例中，干涉层30包括铝原子、钛原子及氮原子。其中，铝氮(AlN)具有一定的导电性，且具有宽带隙(6.2eV)的特点，从而可以形成结晶取向差异较小的晶相结构，使其区别于非导电性的Al2O3陶瓷体晶界结构，能够使更多的光线进入干涉层30并在颜色层20的表面反射。晶相结构有利于保持颜色层20反射的光线再通过干涉层30时光泽度的均匀性，同时又对颜色层20反射后的可见光具有良好的透过率和传输性，从而加强干涉层30对光线的干涉抵消作用。所述干涉层30中铝与钛的质量比值范围为2.5：7至3.5：7，当干涉层30中铝与钛的质量比值范围为2.5：7至3.5：7时，能够使干涉层30同时具备对光线较高的干涉效果并保证干涉层30的化学稳定性。此比值范围内的钛(Ti)更有利于提高增加AlN晶相的表面活性原子数目，以提高表面能，同时利用铝原子和钛原子的均匀化扩散作用，既能够为AlN的晶相结构提供有效的厚度和稳定性，又能够提高AlN晶相的光线透过率，使更多光线到达颜色层20再反射出来。如果颜色层20能使所反射的光线具有良好的光泽度，在光线反射进入到干涉层30后，由于干涉层30的AlTiN结构对光线的吸收频率范围更宽且吸收率更高，经过干涉层30干涉后，镀膜件100所呈现的颜色将更鲜明。但是需要说明的是，Al含量若过多容易对膜层造成腐蚀，若过少则影响薄膜的表面平整度，减弱干涉效果和颜色变化能力，使颜色接近白色或者黑色。
在至少一实施例中，干涉层30还包括硅原子。硅原子能够使晶粒尺寸细化，从而使薄膜表面趋于平整，以利于光线的折射和反射，提高干涉层30的干涉效果。
请参见图2，在至少一实施例中，镀膜件100还包括结合层40。结合层40形成于基体10与颜色层20之间，用于提高颜色层20与基体10的附着力。结合层40可以是铬(Cr)层或钛(Ti)层，其中优选为铬(Cr)层，因为铬(Cr)具有更强的原子极性，在基体10和颜色层20之间的原子和分子的结合力更强。
在至少一实施例中，颜色层20的厚度为0.2-1.5μm，干涉层30的厚度为20-100nm，但是颜色层20和干涉层30的厚度可根据实际需求进行选择和调整，通过改变干涉层30的厚度可以得到不同颜色的镀膜件100。例如，干涉层30的厚度从20-100nm进行递进式变化时，镀膜件100对应可呈现的颜色在CIE-LAB颜色模型系统中可以从黄色系变化到红色系，再由红色系变化到蓝色系，再由蓝色系变化到绿色系，最后再由绿色系回到黄色系。
本发明的实施方式还提供一种电子设备。所述电子设备包括壳体。所述壳体包括上述实施例的镀膜件100。
请参见图3，本发明还提供一种镀膜件制造方法，包括：
S1：提供基体10，基体10的材质可以选自不锈钢、铝、玻璃、陶瓷或塑料，可以根据实际生产的需求进行选择和调整。
S2：在基体10表面镀膜形成颜色层20，颜色层20可通过反应式磁控溅镀方法在基体10的表面沉积形成，颜色层20可以是铬碳(CrC)层或铬碳氮(CrCN)层或铬硅碳氮(CrSiCN)层其中的一种或几种的组合，只要控制颜色层20在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L*值的范围为40≦L*≦60。
S3：在颜色层20的表面镀膜形成预设厚度的干涉层30。通过使用铝靶、钛靶并通入氩气与氮气对所述基体10进行磁控溅射，以形成包括有铝原子、钛原子及氮原子的干涉层30，且其中铝原子与钛原子的质量比值范围为2.5：7至3.5：7，从而最后得到单一目标色的镀膜件100。
其中，在S3的干涉层30镀膜过程中，通过改变铝靶或者钛靶的电流强度，或者调节对基体10的施加电压强度、通入的氮气流量，或镀膜的时间等镀膜条件，可以调整干涉层30的预设厚度，镀膜件100的最终颜色将会随预设厚度值的不同而改变，以得到具有目标色的镀膜件100。
请参见图4，为了进一步提高镀膜件100的致密度及平整程度，降低摩擦阻抗，提高机械性能和稳定性，本申请提供一种镀膜件的制造方法，包括：
S1：提供基体10，基体10的材质可以选自不锈钢、铝、玻璃、陶瓷或塑料，可以根据实际生产的需求进行选择和调整。
S2：在基体10表面镀膜形成结合层40，结合层40为铬(Cr)层或钛(Ti)层中的一种。
S3：在基体10表面镀膜形成颜色层20，颜色层20可通过反应式磁控溅镀方法在基体10的表面沉积形成，颜色层20可以是铬碳(CrC)层或铬碳氮(CrCN)层或铬硅碳氮(CrSiCN)层其中的一种或几种的组合，只要控制颜色层20在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L*值的范围为40≦L*≦60。
S4：在颜色层20的表面镀膜形成预设厚度的干涉层30，通过使用铝靶、钛靶和硅靶并通入氩气与氮气对所述基体10进行磁控溅射，以形成包括有铝原子、钛原子、氮原子及硅原子的干涉层30，且其中铝原子与钛原子的质量比值范围为2.5：7至3.5：7，从而最后得到单一目标色的镀膜件100。
其中，在S4的干涉层30镀膜过程中，通过改变铝靶或者钛靶或者硅靶的电流强度，或者调节对基体10的施加电压强度、通入的氮气流量，或镀膜的时间等镀膜条件，可以调整干涉层30的预设厚度，镀膜件100的最终颜色将会随预设厚度值的不同而改变，从而得到具有目标色的镀膜件100。
下面通过一些实施例来对本发明进行具体说明，以下实施例以电子产品的壳体镀膜为例，例如手机、平板电脑等，但本发明的应用不仅限于下述电子产品的实施例。
实施例1
本实施例所使用的基体10的材质为不锈钢。
镀覆铬(Cr)结合层40：使用铬靶，铬靶的电流为10安培，调节占空比为70％，对该基体10施加电压为200V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为20标准毫升每分钟的氮气。镀覆结合层40的时间为20分钟。
镀覆铬碳(CrC)颜色层20：使用铬靶，铬靶的电流为10安培，调节占空比为50％，对该基体10施加电压为100V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为105标准毫升每分钟的乙炔气体(C2H2)。镀覆颜色层20的时间为140分钟，以得到仅仅具有颜色层20的灰色镀膜件100。
最终得到的所述镀膜件100长边的颜色值为：L*为51.10，a*为0.21，b*为0.43；短边的颜色值为：L*为49.87，a*为-0.04，b*为0.28。
对比例1
在实施例1的基础上，于铬碳(CrC)颜色层20上镀覆铝钛氮(AlTiN)干涉层30：使用铝靶及钛靶，铝靶的电流为10安培，钛靶的电流为8安培，调节占空比为50％，对该基体10施加电压为150V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为70标准毫升每分钟的氮气。镀覆干涉层30的时间为140分钟。
实施例1和对比例1的工艺参数见表1：
铬靶/A 铝靶/A 钛靶/A 硅靶/A 镀膜时间/min 占空比/％ 偏压/V 氮气/ml/min 氩气/ml/min 乙炔/ml/min
结合层(Cr)
实施例1 10 20 70 200 20
对比例1 10 20 70 200 20
颜色层(CrC)
实施例1 10 140 50 100 105
对比例1 10 140 50 100 105
干涉层
实施例1
对比例1 10 8 140 50 150 70
表1
请参见图5及图6，图5为对比例1制得的镀膜件100的扫描电镜的照片，图6为对比例1制得的镀膜件100另一处的扫描电镜的照片。由图5与图6中可以看到由下向上依次排布的基体10、结合层40、颜色层20及干涉层30。
所述镀膜件100长边的颜色值为：L*为55.40，a*为-3.19，b*为7.12；短边的颜色值为：L*为54.85，a*为-72.2，b*为25.6。a*为偏绿的负值，即对比例1在镀覆铝钛氮(AlTiN)干涉层30后的镀膜件100呈翡翠绿色，相较呈灰色的铬碳(CrC)颜色层20有了明显改变，即干涉层30覆盖在颜色层20上后可与颜色层20相互配合以对光线进行干涉和反射，使得镀膜件100所呈现的颜色发生变化，从而得到目标色的镀膜件100。
实施例2
本实施例使用的基体10的材质为不锈钢。结合层40为铬层，颜色层20为铬碳氮层(CrCN)。
镀覆铬碳氮(CrCN)颜色层20：使用铬靶，铬靶的电流为10安培。调节占空比为50％，对该基体10施加电压为100V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为105标准毫升每分钟的乙炔气体(C2H2)、20标准毫升每分钟的氮气及200标准毫升每分钟的氩气，镀覆颜色层20的时间为140分钟，颜色层20呈现的色域范围长边L*为52.8，短边L*为50.4。
镀覆铝钛氮(AlTiN)干涉层30(不包含硅元素)：使用铝靶及钛靶，铝靶的电流为10安培，钛靶的电流为8安培，调节占空比为50％，对该基体10施加电压为150V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为80标准毫升每分钟的氮气及300标准毫升每分钟的氩气。镀覆干涉层30的时间为140分钟。
对比例2
对比例2在镀覆干涉层30时：使用铝靶、钛靶及硅靶，铝靶的电流为10安培，钛靶的电流为8安培，硅靶的电流为2安培，形成铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30，其他参数与实施例2相同。
分别对实施例2与对比例2的镀膜件100检测得到干涉层30各元素原子百分比(At％)数值如表2：
铝 钛 氮 氧 铬 碳 硅
实施例2 22.9 28.6 41.7 6.4 6.4 0.4 0
对比例2 23.2 28.2 39.9 6.2 6.6 0.5 1.6
表2
请一并参见图7及图8，图7为实施例2中制得的镀膜件100的扫描电子显微镜的照片，图8为对比例2中制得的镀膜件100的扫描电子显微镜的照片。对比图7与图8可以看出，加入硅后，干涉层30的致密度及平整程度有了较大的提高，也即加入硅能够使薄膜表面趋于平整。
实施例3
实施例3与对比例2的参数基本相同，不同的是硅靶的电流为4安培。具体为在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：使用铝靶、钛靶及硅靶，铝靶的电流为10安培，钛靶的电流为8安培，硅靶的电流为4安培，调节占空比为50％，对该基体10施加电压为150V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为80标准毫升每分钟的氮气及300标准毫升每分钟的氩气。镀覆干涉层30的时间为140分钟。
实施例4
实施例4在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：使用铝靶、钛靶及硅靶，硅靶的电流为3安培，其他参数与实施例3相同。
实施例5
实施例5在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：使用铝靶、钛靶及硅靶，硅靶的电流为1安培，其他参数与实施例3相同。
实施例2/3/4/5和对比例2的工艺参数见表3：
铬靶/A 铝靶/A 钛靶/A 硅靶/A 镀膜时间/min 占空比/％ 偏压/V 氮气/ml/min 氩气/ml/min 乙炔/ml/min
结合层(Cr)
实施例2 10 20 70 200 20
实施例3 10 20 70 200 20
实施例4 10 20 70 200 20
实施例5 10 20 70 200 20
对比例2 10 20 70 200 20
颜色层(CrCN)
实施例2 10 140 50 110 20 200 105
实施例3 10 140 50 110 20 200 105
实施例4 10 140 50 110 20 200 105
实施例5 10 140 50 110 20 200 105
对比例2 10 140 50 110 20 200 105
干涉层
实施例2 10 8 140 50 150 80 300
实施例3 10 8 4 140 50 150 80 300
实施例4 10 8 3 140 50 150 80 300
实施例5 10 8 1 140 50 150 80 300
对比例2 10 8 2 140 50 150 80 300
表3
分别对实施例2至实施例5及对比例2的镀膜件100检测得到颜色数值如
表4：
长边L* 长边a* 长边b* 短边L* 短边a* 短边b*
实施例3 53.48 -16.91 5.31 53.65 -16.23 7.65
实施例4 53.50 -12.50 4.94 52.70 -14.26 3.22
对比例2 53.92 -4.21 2.94 53.12 -3.52 3.14
实施例5 54.92 -5.15 1.49 54.47 -4.89 2.78
实施例2 55.6 -1.90 1.32 55.77 -1.36 1.16
表4
表4按照硅含量由高到低排列(硅靶电流由高到低)，由上述数据可以看出，加入硅元素后的镀膜件100的a*负值明显小于不加硅元素(实施例2)的镀膜件100的a*负值，并随着硅含量的变化而呈现一定的规律性变化。这说明，加入硅后，镀膜件100偏绿色系的程度加大，与绿色互补的光线被干涉抵消的程度加大了。即，硅元素能够提高干涉层30的干涉效果。
对比例3
以对比例2为参考例，不同于对比例2的是，对比例3不包括铬碳氮层(CrCN)颜色层20，直接在结合层40表面镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30。即：使用铝靶、钛靶及硅靶，铝靶的电流为10安培，钛靶的电流为8安培，硅靶的电流为2安培，调节占空比为50％，对该基体10施加电压为150V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为80标准毫升每分钟的氮气及流量为300标准毫升每分钟的氩气。镀覆干涉层30的时间为140分钟。
对比例4
对比例4在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：镀覆干涉层30的时间为150分钟。其他参数与对比例3相同。
对比例5
对比例5在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：镀覆干涉层30的时间为160分钟。其他参数与对比例3相同。
对比例6
对比例6在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：使用铝靶、钛靶及硅靶，硅靶的电流为3安培。其他参数与对比例3相同。
对比例7
对比例7在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：使用铝靶、钛靶及硅靶，硅靶的电流为4安培。其他参数与对比例3相同。
对比例2/3/4/5/6/7的工艺参数见表5：
铬靶/A 铝靶/A 钛靶/A 硅靶/A 镀膜时间/min 占空比/％ 偏压/V 氮气/ml/min 氩气/ml/min 乙炔/ml/min
结合层(Cr)
对比例2 10 20 70 200 20
对比例3 10 20 70 200 20
对比例4 10 20 70 200 20
对比例5 10 20 70 200 20
对比例6 10 20 70 200 20
对比例7 10 20 70 200 20
颜色层(CrCN)
对比例2 10 140 50 110 20 200 105
对比例3
对比例4
对比例5
对比例6
对比例7
干涉层(AlTiSiN)
对比例2 10 8 2 140 50 150 80 300
对比例3 10 8 2 140 50 150 80 300
对比例4 10 8 2 150 50 150 80 300
对比例5 10 8 2 160 50 150 80 300
对比例6 10 8 3 140 50 150 80 300
对比例7 10 8 4 140 50 150 80 300
表5分别对对比例2至对比例7的镀膜件100检测得到颜色数值如下表6：
长边L* 长边a* 长边b* 短边L* 短边a* 短边b*
对比例2 53.92 -4.21 2.94 53.12 -3.52 3.14
对比例3 60.84 -5.96 0.96 58.55 -8.42 3.45
对比例4 65.88 -10.67 -1.68 75.72 -12.53 -10.58
对比例5 75.61 -28.14 -12.57 80.61 -24.31 -32.41
对比例6 62.51 8.55 -7.52 63.43 6.71 -4.65
对比例7 63.43 11.63 -24.24 67.68 14.76 -30.25
表6
表6中对比例2和对比例3、对比例4和对比例5中的硅含量相同，但是对比例3、对比例4和对比例5中的镀膜件100没有颜色层20，通过上表数据可以看出，对比例3、对比例4和对比例5中镀膜件100所呈现的颜色系值与对比例2中所呈现的颜色系值出现了明显的差异，随着镀膜时间的增加，干涉层30膜厚的增加，得到的镀膜件100的L*值更大更加偏亮，a*值的负值也越来越小，更加偏向绿色系，但仅仅会出现单一的颜色系和亮度的迭加，而无法呈现一定规律和多色系的颜色改变。
表6中对比例2和对比例3、对比例6和对比例7中的镀膜时间相同，但是对比例3、对比例6和对比例7中的镀膜件100没有颜色层20，随着硅含量的增加，膜厚增加，L*值更大更加偏亮，a*值的正值也越来越大，更加偏向红色系，仅仅会出现单一的颜色系和亮度的迭加，而无法呈现一定规律和多色系的颜色改变。
这说明，在没有颜色层20存在的情况下，仅仅改变干涉层30膜层厚度或者改变硅的含量，都无法更好的实现或者体现干涉层30对光线干涉的效果。
实施例6
实施例6在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：镀覆干涉层30的时间为150分钟。其他参数与实施例3相同。
实施例7
实施例7在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：镀覆干涉层30的时间为160分钟。其他参数与实施例3相同。
实施例3、实施例6和实施例7的工艺参数见表7：
铬靶/A 铝靶/A 钛靶/A 硅靶/A 镀膜时间/min 占空比/％ 偏压/V 氮气/ml/min 氩气/ml/min 乙炔/ml/min
结合层(Cr)
实施例3 10 20 70 200 20
实施例6 10 20 70 200 20
实施例7 10 20 70 200 20
颜色层(CrCN)
实施例3 10 140 50 110 20 200 105
实施例6 10 140 50 110 20 200 105
实施例7 10 140 50 110 20 200 105
干涉层(AlTiSiN)
实施例3 10 8 4 140 50 150 80 300
实施例6 10 8 4 150 50 150 80 300
实施例7 10 8 4 160 50 150 80 300
表7
分别对实施例3(镀膜时间140分钟)、实施例6(镀膜时间150分钟)及实施例7(镀膜时间160分钟)的镀膜件100检测得到颜色数值如下表8：
长边L* 长边a* 长边b* 短边L* 短边a* 短边b*
实施例3 53.48 -16.91 5.31 53.65 -16.23 7.65
实施例6 49.01 24.14 -8.23 48.74 18.17 -9.64
实施例7 48.73 13.23 -17.65 49.27 10.64 -24.99
表8
表8中，在保证其他镀膜参数一致(特别是硅含量一致)的情况下，仅通过改变镀膜时间以改变镀膜件100厚度，所得镀膜件100的L*值始终处于稳定的程度，明亮程度均匀，光泽性良好。对颜色数值通过公式色相角h＝arctan(b*/a*)换算得到实施例3长边色相角为162.6°，短边色相角为154.8°，镀膜件100呈豆绿色。实施例6长边色相角为341.2°，短边色相角为332.1°，镀膜件100呈酒红色。实施例7长边色相角为306.9°，短边色相角为293.1°，镀膜件100呈淡紫色。可以看出，虽然镀膜的时间逐渐增加，实施例3、6、7的色相角先变大后减小，而非单一的线性改变，镀膜件100的颜色系分别有绿色系、红色系和紫色系，因此随着镀膜时间的不同，干涉层30的厚度会有所不同，干涉层30在不同厚度的情况下，对光线的干涉程度也不同，使得得到的不同镀膜件100呈现的颜色系也不同，也即镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30后，随干涉层30厚度的改变可以得到不同颜色系的镀膜件100。
实施例8
实施例8以实施例3(颜色层20为铬碳氮层(CrCN))为参考例，不同的是颜色层20为铬硅碳氮(CrSiCN)层。
颜色层20为铬硅碳氮(CrSiCN)：使用铬靶和硅靶，铬靶的电流为10安培，硅靶的电流为4安培，调节占空比为50％，对该基体10施加电压为110V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为105标准毫升每分钟的乙炔气体(C2H2)、20标准毫升每分钟的氮气及流量为200标准毫升每分钟的氩气，镀覆颜色层20的时间为140分钟，颜色层20呈现的色域范围长边L*为49.7，短边L*为51.2。
在颜色层20表面镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30：使用铝靶、钛靶及硅靶，铝靶的电流为10安培，钛靶的电流为8安培，硅靶的电流为4安培，调节占空比为50％，对该基体10施加电压为150V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为80标准毫升每分钟的氮气及流量为300标准毫升每分钟的氩气。镀覆干涉层30的时间为140分钟。
实施例9
实施例9在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：镀覆干涉层30的时间为150分钟。其他参数与实施例8相同。
实施例10
实施例10在镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30时：镀覆干涉层30的时间为160分钟。其他参数与实施例8相同。
实施例3、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9和实施例10的工艺参数见表9：
Figure GDA0003612495010000171
表9
分别对实施例8(镀膜时间150分钟)、实施例9(镀膜时间155分钟)及实施例10(镀膜时间160分钟)的镀膜件100检测得到颜色数值如表10：
Figure GDA0003612495010000172
Figure GDA0003612495010000181
表10
表10中，通过公式色相角h＝arctan(b*/a*)由上述颜色数值换算得到实施例8长边色相角为52°，短边色相角为41.6°，镀膜件100呈香槟金色；实施例9长边色相角为315.1°，短边色相角为334.8°，镀膜件100呈淡紫色；实施例10长边色相角为270.3°，短边色相角为262.45°，镀膜件100呈浅天蓝色。可以看出，虽然实施例8-10与实施例3、实施例6和实施例7相比，颜色层20由铬碳氮层(CrCN)变为铬硅碳氮层(CrSiCN)，但是所得镀膜件100的L*值始终处于稳定的程度，明亮程度均匀，光泽性良好，而a*值和b*值却发生了一定程度的改变，这说明颜色层20元素成分的改变对镀膜件100的成色起到了一定的影响。
表10中，实施例8-10的色相角随着镀膜时间的增加，也是先变大后变小，镀膜件100的颜色由棕色系变到紫色系再变到蓝色系。这是由于颜色层20为铬硅碳氮层(CrCSiN)与铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30构成的复合层结构也可以对光线产生干涉作用，同时随着镀膜时间的不同，干涉层30的厚度也将不同，对光线的干涉程度亦不同，使得到的不同的镀膜件100呈现的颜色系也不同，也即颜色层20为铬硅碳氮层(CrCSiN)时，镀覆铝钛硅氮(AlTiSiN)干涉层30后，随干涉层30厚度的改变可以得到不同颜色系的镀膜件100。
实施例11
实施例11以实施例8(干涉层30为铝钛硅氮(AlTiSiN))为参考例，不同的是干涉层30为铝钛氮(AlTiN)。
在颜色层20表面镀覆铝钛氮(AlTiN)干涉层30：使用铝靶、钛靶及硅靶，铝靶的电流为10安培，钛靶的电流为8安培。调节占空比为50％，对该基体10施加电压为150V的偏压。持续向镀膜室中通入流量为100标准毫升每分钟的氮气及流量为300标准毫升每分钟的氩气。镀覆干涉层30的时间为140分钟。
实施例12
实施例12在镀覆铝钛氮(AlTiN)干涉层30时：镀覆干涉层30的时间为150分钟。其他参数与实施例11相同。
实施例13
实施例13在镀覆铝钛氮(AlTiN)干涉层30时：镀覆干涉层30的时间为160分钟。其他参数与实施例11相同。
实施例8、实施例9、实施例10、实施例11、实施例12和实施例13的工艺参数见表11：
Figure GDA0003612495010000191
表11
分别对实施例11(镀膜时间150分钟)、实施例12(镀膜时间155分钟)及实施例13(镀膜时间160分钟)的镀膜件100检测得到颜色数值如表12：
Figure GDA0003612495010000192
Figure GDA0003612495010000201
表12
表12中，通过公式色相角h＝arctan(b*/a*)由上述颜色数值换算得到实施例11长边色相角为54.1°，短边色相角为40.6°，镀膜件100呈怡黄银色；实施例12长边色相角为306.0°，短边色相角为312.5°，镀膜件100呈紫色；实施例13长边色相角为279.6°，短边色相角为267.6°，镀膜件100呈粉蓝色。可以看出，实施例11-13的色相角先变大后变小，镀膜件100的颜色由棕色系变到紫色系再变到蓝色系。
表12中，参照实施例11-13，在只改变镀覆干涉层30的元素构成的情况下，即仅去掉干涉层30中的硅元素，镀膜件100镀覆铝钛氮(AlTiN)层，通过调节镀膜时间，使得干涉层30的厚度均有所不同，最后所得镀膜件100的颜色系也呈现出不同，也即镀覆铝钛氮(AlTiN)干涉层30后，随干涉层30厚度的不同可以得到不同颜色系的镀膜件100。
请一并参见图9，图9是本发明对比例2，实施例2-5以及对比例2-5中制得的镀膜件100的色彩数值的折线图。图中横坐标为相应镀膜件100的长边处的a*的数值，纵坐标为相应镀膜件100的长边处的b*的数值。
请参见图9中对比例2，实施例2-5对应的折线。按照实施例2、实施例5、对比例2、实施例4、实施例3的顺序，硅元素的含量由零依次增加。由图中可以看出随着硅含量的增加，a*的值总体上在减小，b*的值在增大。硅元素的添加能够使得干涉层30具有一定的干涉效果，而且随着硅含量的不同，干涉的效果和最终镀膜件呈现的颜色也不同。
请参见图9中对比例2-5对应的折线。由图中可以看出，对比例2与对比例3的颜色层20的有无，使得最终得到的镀膜件的颜色有所不同。对比例3至对比例5的a*与b*均在减小，且对比例3至对比例5的颜色数值的连线大致呈直线，在LAB色彩模型坐标系中，对比例3至对比例5的颜色均处在绿色系中，无法呈现多色系的颜色改变。
请参见图10，图10是本发明实施例3、6、7，实施例8-10，实施例11-13及对比例3、6、7中制得的镀膜件100的色彩数值的折线图。图中横坐标为相应镀膜件100的长边处的a*的数值，纵坐标为相应镀膜件100的长边处的b*的数值。
由图中可以看出，对比例3、对比例6及对比例7的a*的值在逐渐增大、b*的值在逐渐减小。对比例3、对比例6及对比例7颜色变化较小且大部分接近于红色系。
由图中可以看出，实施例3、实施例6及实施例7的a*值先变大后变小、b*值在逐渐变小。实施例3、实施例6及实施例7的数值变化为非线性变化，且呈现出不同的颜色系。
请参见图10中实施例8、实施例9及实施例10对应的折线。由图中可以看出，实施例8、实施例9及实施例10的a*值先变大后变小、b*值在逐渐变小。实施例8、实施例9及实施例10的数值变化为非线性变化，且呈现出不同的颜色系。
请参见图10中实施例11、实施例12及实施例13对应的折线。由图中可以看出，实施例11、实施例12及实施例13的a*值先变大后变小、b*值在逐渐变小。实施例11、实施例12及实施例13的数值变化为非线性变化，且呈现出不同的颜色系。
综上，可以看出，加入颜色层20及干涉层30后，随着工艺条件的改变，例如，改变干涉层30中硅含量，改变干涉层30或颜色层20中元素组成或改变干涉层30的厚度能够使最终所得镀膜件100的色彩有所不同。尤其是，通过改变镀膜时间，以改变干涉层30的厚度，使镀膜件100颜色发生了较大的变化，可以得到不同颜色系的镀膜件100。
对于不同的干涉层30厚度构成的镀膜件100的颜色给予以下举例说明：
当干涉层30的厚度为22nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为-38.4，b*值为+71.3，镀膜件100呈现怡黄银色。
当干涉层30的厚度为24nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为-22.5，b*值为+84.7，镀膜件100呈现金黄色。
当干涉层30的厚度为31nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为+51.2，b*值为+48.5，镀膜件100呈现正红色。
当干涉层30的厚度为36nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为+53.8，b*值为-27.1，镀膜件100呈现玫红色。
当干涉层30的厚度为41nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为+36.9，b*值为-60.2，镀膜件100呈现紫色。
当干涉层30的厚度为53nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为-49.8，b*值为-81.7，镀膜件100呈现电信蓝色。
当干涉层30的厚度为66nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为-61.3，b*值为-32.6，镀膜件100呈现嫩绿色。
当干涉层30的厚度为76nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为-74.7，b*值为+21.5，镀膜件100呈现宝石绿色。
当干涉层30的厚度为83nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为-30.1，b*值为+89.2，镀膜件100呈现日冕黄色。
当干涉层30的厚度为97nm时，镀膜件100的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的a*值为-22.5，b*值为+90.4，镀膜件100呈现黄色。
需要说明的是，上述实施例中采用的参数如镀膜时间、施加在各靶材的电流、气体流量、偏压等以及最终形成的镀膜件100的厚度可以根据实际需要进行调整改变，这里不再针对每一种可能进行一一赘述。例如上述实施例中，对铝靶施加的电流为10安培，对钛靶施加的电流为8安培，使干涉层30中铝与钛的比例处于2.5：7至3.5：7。当对铝靶施加的电流改变时，可以相应调整对钛靶施加的电流，以使干涉层30中铝与钛的比例处于2.5：7至3.5：7。
通过调整干涉层30的厚度来调节对光的干涉以展现出广色域的特性，镀膜方法较为简单，而且铝钛硅氮(AlTiSiN)的多元掺杂能够减少干涉层30的摩擦阻抗，提升机械性能。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种镀膜件，其中：包括基体、形成于所述基体表面的颜色层和形成于所述颜色层表面的干涉层；
所述颜色层包括铬原子和碳原子，所述碳原子的质量百分比为20％-60％，以使得所述颜色层呈现的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L*值坐标在预设范围内，L*值坐标的预设范围为40≤L*≤60；
所述干涉层包括铝原子、钛原子及氮原子，所述干涉层中铝原子与钛原子的质量比值范围为2.5：7至3.5：7；
上述L*值的坐标在预设范围内时，所述镀膜件的最终颜色与所述颜色层的颜色相同或不同。
2.如权利要求1所述的镀膜件，其中：所述干涉层的厚度20nm≤d≤100nm，随着所述干涉层的厚度逐渐增加，所述镀膜件的颜色在CIE-LAB颜色模型由黄色系逐渐变为红色系，再由红色系逐渐变为蓝色系，再由蓝色系逐渐变为绿色系，最后再由绿色系逐渐变为黄色系。
3.如权利要求1所述的镀膜件，其中：所述颜色层为铬碳层、铬碳氮层和铬硅碳氮层中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的镀膜件，其中：所述干涉层还包括硅原子。
5.如权利要求4所述的镀膜件，其中：所述镀膜件还包括结合层，所述结合层形成于所述基体与所述颜色层之间。
6.如权利要求5所述的镀膜件，其中：所述结合层为Cr层或Ti层。
7.一种电子设备，包括壳体，其中：所述壳体包括如权利要求1-6中任意一项所述的镀膜件。
8.一种镀膜件的制造方法，包括：
提供基体；
在基体表面镀膜形成颜色层，所述颜色层包括铬原子和碳原子，所述碳原子的质量百分比为20％-60％，以使得所述颜色层呈现的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L*值坐标在预设范围内，L*值坐标的预设范围为40≤L*≤60；
上述L*值的坐标在预设范围内时，在所述颜色层的表面镀上具有一预设厚度的干涉层以得到所述镀膜件，所述干涉层包括铝原子、钛原子及氮原子，所述干涉层中铝原子与钛原子的质量比值范围为2.5：7至3.5：7；其中所述镀膜件的最终颜色随所述预设厚度值的改变而不同，所述镀膜件的最终颜色与所述颜色层的颜色相同或不同。
9.如权利要求8所述的镀膜件的制造方法，其中：形成所述干涉层的方法为：使用铝靶、钛靶并通入氩气与氮气对所述基体进行磁控溅射，以形成所述干涉层。
10.如权利要求9所述的镀膜件的制造方法，其中：在形成所述颜色层之前，还包括步骤：在所述基体表面使用铬靶或钛靶并通入氩气对所述基体进行磁控溅射以镀膜形成结合层。
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