CN113403593A - 渐变色薄膜及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及镀膜技术领域，提供了一种渐变色薄膜，所述渐变色薄膜包括基底，在所述基底的表面层叠结合渐变镀膜复合层，其中，所述渐变镀膜复合层具有梯度厚度。得到的渐变镀膜复合层为厚度不均一的膜层，根据光学干涉，得到渐变的颜色，故形成的产品为渐变色薄膜，性能稳定，能够广泛应用。

Description

渐变色薄膜及其制备方法与应用
技术领域
本申请属于薄膜技术领域，尤其涉及一种渐变色薄膜及其制备方法与应用。
背景技术
自光学镀膜兴起以来，AR膜、IR-cut，UV-cut、窄带等膜系被广泛的应用于电子产品上。随着5G时代的到来，考虑到金属后盖对信号的屏蔽，玻璃后盖逐渐替代金属后盖成为市场的主流。为了匹配人们的审美追求，颜色膜搭配油墨做成的颜色膜被各大厂商广泛应用于3C产品盖板上。随着颜色膜的发展，各种各样的颜色膜被人们应用于手机、笔电等盖板上。
随着人们审美品位的提升，单一的颜色已经无法满足人们的需求，渐变色可以在同一种盖板上呈现两种或多种颜色。目前大家最常用的渐变方法是通过修辅正板来实现，这样操作起来比较繁琐，无法较好实现量产。
发明内容
本申请的目的在于提供一种渐变色薄膜及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中渐变色薄膜的制备工艺复杂的问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种渐变色薄膜，所述渐变色薄膜包括基底，在所述基底的表面层叠结合渐变镀膜复合层，其中，所述渐变镀膜复合层具有梯度厚度。
第二方面，本申请提供一种渐变色薄膜的制备方法，包括如下步骤：提供基底，在所述基底的表面进行镀膜处理，形成具有梯度厚度的单层的渐变镀膜层，重复进行多次镀膜处理，形成渐变镀膜复合层，得到渐变色薄膜。
第三方面，本申请提供一种渐变色薄膜在电子产品中的应用，所述渐变色薄膜为所述的渐变色薄膜或由所述的渐变色薄膜的制备方法制备得到的渐变色薄膜。
本申请第一方面提供的一种渐变色薄膜，该薄膜包括一基底，在基底表面层叠结合的渐变镀膜复合层；该渐变镀膜复合层为厚度不均一的膜层，根据光学干涉，得到渐变的颜色，故形成的产品为渐变色薄膜，性能稳定，能够广泛应用。
本申请第二方面提供的渐变色薄膜的制备方法，该制备方法是在基底的表面进行镀膜处理制备单层渐变镀膜层，且控制得到的渐变镀膜层为形成具有梯度厚度的渐变镀膜层，重复进行多次镀膜处理，形成渐变镀膜复合层，使得到的膜层厚度不均一，根据光学干涉，得到渐变的颜色，故得到的产品为渐变色薄膜。该制备工艺简单，制备方便，能够工业化制备。
本申请第三方面提供的渐变色薄膜在电子产品中的应用，由于得到的渐变色薄膜呈现变色效果较佳，性能稳定，能够广泛使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的渐变色薄膜的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的渐变色薄膜的结构示意图。
图3是本申请实施例提供的渐变色薄膜的制备图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
本申请第一方面提供的一种渐变色薄膜，如图1所示，渐变色薄膜包括基底1，在基底1的表面层叠结合渐变镀膜复合层3，其中，渐变镀膜复合层具有梯度厚度。
本申请第一方面提供的一种渐变色薄膜，该薄膜包括一基底1，在基底1表面层叠结合的渐变镀膜复合层3；该渐变镀膜复合层3为厚度不均一的复合膜层，根据光学干涉，得到渐变的颜色，故形成的产品为渐变色薄膜，性能稳定，能够广泛应用。
在一些实施中，提供基底1，基底1选自PET薄膜、PVDF薄膜、PVC薄膜、PP薄膜、PES薄膜中的任意一种。选择透明的柔性基底1作为基底1材料，可以保证制备得到的具有梯度厚度的镀膜层能够呈现出渐变的颜色。
在一些实施例中，基底1的厚度为10～30微米，控制基底1的厚度适中，可以保证制备得到的具有梯度厚度的镀膜层能够呈现出渐变的颜色，不会影响镀膜层的颜色呈现，有利于广泛使用。
在一些实施例中，形成的渐变镀膜复合层3的厚度为200～400纳米，且所述渐变镀膜复合层包括5～11层单层的渐变镀膜层。
其中，渐变镀膜层的厚度与制备过程中气体流量有关，每当气体流量增加10sccm，形成的渐变镀膜层厚度增加5纳米。
在一些实施例中，渐变镀膜复合层3选自：厚度逐渐增加的渐变镀膜复合层3，厚度逐渐降低的渐变镀膜复合层3或厚度逐渐增加再逐渐降低的渐变镀膜复合层3。渐变镀膜复合层3的厚度可根据需要进行调整制备，因此，得到的渐变镀膜复合层3的厚度是不确定的，是具有梯度厚度。
在一些实施例中，如图2所示，渐变色薄膜还包括保护底层2，保护底层2层叠结合与基底1和渐变镀膜复合层3之间。
在一些实施例中，保护底层2的厚度为5～10纳米，控制保护底层2的厚度较薄，一方面能够保证对基底1层进行覆膜保护，另一方面保护底层2厚度较薄，不会影响渐变镀膜复合层3的颜色呈现效果。
本申请实施例第二方面提供一种渐变色薄膜的制备方法，制备方法的过程如图3所示，包括如下步骤：
S01.提供基底1，在基底1的表面进行镀膜处理，形成具有梯度厚度的单层的渐变镀膜层3，
S02.重复进行多次镀膜处理，形成渐变镀膜复合层，得到渐变色薄膜。
本申请第二方面提供的渐变色薄膜的制备方法，该制备方法是在基底的表面进行镀膜处理制备单层渐变镀膜层，再进行重复进行多次镀膜处理，形成渐变镀膜复合层，且控制得到的渐变镀膜层为形成具有梯度厚度的渐变镀膜层，使得到的膜层厚度不均一，根据光学干涉，得到渐变的颜色，故得到的产品为渐变色薄膜。该制备工艺简单，制备方便，能够工业化制备。
步骤S01中，在一些实施例中，在基底1的表面进行镀膜处理的步骤中，镀膜处理为磁控溅射镀膜处理，且磁控溅射镀膜处理的工艺为：提供靶材，基底的传输速度为0.2m/min～0.6m/min；真空度为0.8×10-3～1.0×10-3Pa；气体流量为110～150sccm，且气体流量为匀速递增或匀速递减的气体流量；功率为2～11kW；镀膜时间为15～20分钟。
在一些实施例中，提供靶材，根据需要选择靶材，此处不需要限定靶材的材料选择。在本发明具体实施例中，靶材的材料包括但不限于硅、钛、铌。
在一些实施中，控制基底1的传输速度，使不同区域的基底1在进行镀膜处理时所采用的气体流量是不同的，确保形成不同厚度的镀膜层，进而实现镀膜层为渐变色的。
在一些实施例中，基底1的传输速度为0.2m/min～0.6m/min，控制基底1的传输速度适中，保证能够通过改变气体流量进而改变渐变镀膜层3的厚度。
在一些实施例中，气体流量为110～150sccm，且气体流量为匀速递增或匀速递减的气体流量；根据形成的单层的渐变镀膜层的厚度需求，控制气体流量，其中，若需要保证得到的单层的渐变镀膜层的厚度为逐渐增厚，则控制气体流量为匀速递增；若需要保证得到的单层的渐变镀膜层的厚度为逐渐降薄，则控制气体流量为匀速递减。
在一些实施例中，气体流量根据镀膜层的长度进行控制，匀速递增的递增速度为1～15sccm/min，匀速递减的递减速度为1～15sccm/min；每1分钟，气体流量匀速递增的递增速度或匀速递减的递减速度改变5～15sccm。由于得到的单层的渐变镀膜层为具有梯度厚度，因此通过控制镀膜处理的气体流量为匀速递增或匀速递减的气体流量，进而控制得到的单层的渐变镀膜层的厚度不均一，并根据光学干涉，以形成渐变色薄膜。
在一些实施例中，形成具有梯度厚度的单层的渐变镀膜层的步骤中，控制气体流量为110～150sccm，形成的单层的渐变镀膜层的对应厚度为20～40纳米。
在具体实施例中，当控制气体流量为110sccm，形成厚度为20纳米的单层的渐变镀膜层；或，
当控制气体流量为120sccm，形成厚度为25纳米的单层的渐变镀膜层；或，
当控制气体流量为130sccm，形成厚度为30纳米的单层的渐变镀膜层；或，
当控制气体流量为140sccm，形成厚度为35纳米的单层的渐变镀膜层；或，
当控制气体流量为150sccm，形成厚度为40纳米的单层的渐变镀膜层。
在步骤S02中，重复进行多次镀膜处理，形成渐变镀膜复合层，得到渐变色薄膜。
在一些实施例中，形成具有梯度厚度的渐变镀膜层3选自：厚度逐渐增加的渐变镀膜层3、厚度逐渐降低的渐变镀膜层3、厚度逐渐增加再逐渐降低的渐变镀膜层3或厚度逐渐降低再逐渐增加的渐变镀膜层3。渐变镀膜层3的厚度可根据需要进行调整制备，因此，得到的渐变镀膜层3的厚度是不确定的，是具有梯度厚度。
在一些实施例中，渐变色薄膜还包括保护底层2，保护底层2层叠结合与基底1和渐变镀膜层3之间。
其中，保护底层2的制备方法包括：在基底1的表面进行磁控溅射镀膜处理，形成保护底层；其中，磁控溅射镀膜处理的工艺包括：真空度为0.8×10-3～1.0×10-3Pa；气体流量为匀速的气体流量，且气体流量为180～200sccm；功率为2～11kW；温度为50～60℃，镀膜时间为10～15分钟。其中，由于形成的保护底层2的厚度为均一的，因此，控制保护底层的制备工艺中的气体流量为匀速的，控制匀速气体流量，且进一步确定其他镀膜条件，保证得到的保护底层2厚度适中，且厚度均一。
本申请第三方面提供的渐变色薄膜在电子产品中的应用，由于得到的渐变色薄膜呈现变色效果较佳，性能稳定，能够广泛使用。
本申请实施例第三方面提供一种渐变色薄膜在电子产品中的应用，其中，渐变色薄膜为渐变色薄膜的制备方法制备得到的渐变色薄膜或为渐变色薄膜。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种渐变色薄膜及其制备方法
渐变色薄膜
渐变色薄膜包括基底1，在基底1的表面层叠结合的渐变镀膜复合层3；其中，基底1的厚度为10微米，渐变镀膜复合层3的厚度变化为300纳米350纳米。
渐变色薄膜的制备方法
制备方法包括如下步骤：
(1)提供硅靶材，在基底1的表面进行镀膜处理，控制基底1的传输速度为0.2m/min，控制气体流量，在基底1的表面进行磁控溅射镀膜处理，磁控溅射镀膜处理的工艺为：真空度为0.8×10-3Pa；气体流量为从110sccm匀速递增至150sccm，且匀速递增的递增速度为1sccm/min；功率为2kW；镀膜时间为15分钟，进行重复镀膜处理，形成具有梯度厚度的渐变镀膜复合层3，其中，得到的渐变镀膜复合层3的厚度变化为300纳米350纳米，得到渐变色薄膜。
实施例2
一种渐变色薄膜及其制备方法
渐变色薄膜
渐变色薄膜包括基底1，在基底1的表面层叠结合的渐变镀膜复合层3；其中，基底1的厚度为15微米，渐变镀膜复合层3的厚度变化为250纳米～200纳米。
渐变色薄膜的制备方法
制备方法包括如下步骤：
提供硅靶材，在基底1的表面进行镀膜处理，控制基底1的传输速度为0.4m/min，控制气体流量，在基底1的表面进行磁控溅射镀膜处理，磁控溅射镀膜处理的工艺为：真空度为0.9×10-3Pa；气体流量为从150sccm匀速递减至110sccm，且匀速递增的递增速度为2sccm/min；功率为5kW；镀膜时间为10分钟，重复进行镀膜处理，形成具有梯度厚度的渐变镀膜复合层3，其中，得到的渐变镀膜复合层3的厚度变化为250纳米～200纳米，得到渐变色薄膜。
实施例3
一种渐变色薄膜及其制备方法
渐变色薄膜
渐变色薄膜包括基底1，在基底1的表面层叠结合的保护底层2，在保护底层2背离基底1的表面层叠结合的渐变镀膜复合层3；其中，基底1的厚度为10微米，保护底层2的厚度为5纳米，渐变镀膜复合层3的厚度变化为350纳米～400纳米。
渐变色薄膜的制备方法
制备方法包括如下步骤：
(1)提供硅靶材，在基底1的表面进行第一镀膜处理，其中，第一镀膜的工艺为：真空度为0.8×10-3Pa；气体流量匀速的气体流量，且气体流量为180sccm；功率为2kW；温度为50℃，镀膜时间为10分钟，形成保护底层2，保护底层2的厚度为5纳米；
(2)控制基底1的传输速度为0.2m/min，控制气体流量，在保护底层背离基底1的表面进行第二镀膜处理，第二镀膜处理的工艺为：真空度为0.8×10-3Pa；气体流量为从110sccm匀速递增至150sccm，且匀速递增的递增速度为1sccm/min；功率为2kW；镀膜时间为15分钟，重复进行多次镀膜处理，形成具有梯度厚度的渐变镀膜复合层3，其中，得到的渐变镀膜复合层3的厚度变化为350纳米～400纳米，得到渐变色薄膜。
实施例4
一种渐变色薄膜及其制备方法
渐变色薄膜
渐变色薄膜包括基底1，在基底1的表面层叠结合的保护底层2，在保护底层2背离基底1的表面层叠结合的渐变镀膜复合层3；其中，基底1的厚度为15微米，保护底层2的厚度为6纳米，渐变镀膜复合层3的厚度变化为450纳米～400纳米。
渐变色薄膜的制备方法
制备方法包括如下步骤：
(1)提供硅靶材，在基底1的表面进行第一镀膜处理，其中，第一镀膜的工艺为：真空度为0.9×10-3Pa；气体流量匀速的气体流量，且气体流量为190sccm；功率为4kW；温度为55℃，镀膜时间为12分钟，形成保护底层2，保护底层2的厚度为6纳米；
(2)控制基底1的传输速度为0.4m/min，控制气体流量，在保护底层背离基底1的表面进行第二镀膜处理，第二镀膜处理的工艺为：真空度为0.9×10-3Pa；气体流量为从150sccm匀速递减至110sccm，且匀速递增的递增速度为2sccm/min；功率为5kW；镀膜时间为10分钟，重复进行多次镀膜处理，形成具有梯度厚度的渐变镀膜复合层3，其中，得到的渐变镀膜复合层3的厚度变化为450纳米～400纳米，得到渐变色薄膜。
实施例5
一种渐变色薄膜及其制备方法
渐变色薄膜
渐变色薄膜包括基底1，在基底1的表面层叠结合的保护底层2，在保护底层2背离基底1的表面层叠结合的渐变镀膜复合层3；其中，基底1的厚度为15微米，保护底层2的厚度为10纳米，渐变镀膜复合层3的厚度变化为450纳米～400纳米～450纳米。
渐变色薄膜的制备方法
制备方法包括如下步骤：
(1)提供硅靶材，在基底1的表面进行第一镀膜处理，其中，第一镀膜的工艺为：真空度为1.0×10-3Pa；气体流量匀速的气体流量，且气体流量为200sccm；功率为10kW；温度为60℃，镀膜时间为15分钟，形成保护底层2，保护底层2的厚度为10纳米；
(2)控制基底1的传输速度为0.4m/min，控制气体流量，在保护底层背离基底1的表面进行第二镀膜处理，第二镀膜处理的工艺为：真空度为1.0×10-3Pa；气体流量为从150sccm匀速递减至110sccm再匀速递增至150sccm，且匀速递增和匀速递减的速度均为2sccm/min；功率为10kW；镀膜时间为20分钟，重复进行多次镀膜处理，形成具有梯度厚度的渐变镀膜复合层3，其中，得到的渐变镀膜复合层3的厚度变化为450纳米～400纳米～450纳米，得到渐变色薄膜。
实施例6
一种渐变色薄膜及其制备方法
渐变色薄膜
渐变色薄膜包括基底1，在基底1的表面层叠结合的保护底层2，在保护底层2背离基底1的表面层叠结合的渐变镀膜复合层3；其中，基底1的厚度为15微米，保护底层2的厚度为10纳米，渐变镀膜复合层3的厚度变化为400纳米～450纳米～400纳米。
渐变色薄膜的制备方法
制备方法包括如下步骤：
(1)提供硅靶材，在基底1的表面进行第一镀膜处理，其中，第一镀膜的工艺为：真空度为1.0×10-3Pa；气体流量匀速的气体流量，且气体流量为200sccm；功率为10kW；温度为60℃，镀膜时间为15分钟，形成保护底层2，保护底层2的厚度为10纳米；
(2)控制基底1的传输速度为0.4m/min，控制气体流量，在保护底层背离基底1的表面进行第二镀膜处理，第二镀膜处理的工艺为：真空度为1.0×10-3Pa；气体流量为从110sccm匀速递增至150sccm再匀速递减至110sccm，且匀速递增和匀速递减的速度均为5sccm/min；功率为10kW；镀膜时间为30分钟，重复进行多次镀膜处理，形成具有梯度厚度的渐变镀膜复合层3，其中，得到的渐变镀膜复合层3的厚度变化为400纳米～450纳米400纳米，得到渐变色薄膜。
性能测试及结果分析
根据实施例1～6得到的渐变色薄膜，对薄膜进行色差性能测试及结果分析；结果如表1所示，L*表示颜色的深浅坐标，a*代表红绿轴坐标，b*代表黄蓝轴坐标，这样空间中任意一点的颜色可以用(L*a*b*)来表示。从表1中可以看出得到的实施例1～6得到的薄膜均为渐变色薄膜。
表1
Figure BDA0003058566530000111
Figure BDA0003058566530000121
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种渐变色薄膜，其特征在于，所述渐变色薄膜包括基底，在所述基底的表面层叠结合渐变镀膜复合层，其中，所述渐变镀膜复合层具有梯度厚度。
2.根据权利要求1所述的渐变色薄膜，其特征在于，所述渐变色薄膜还包括保护底层，所述保护底层层叠结合与所述基底和所述渐变镀膜复合层之间。
3.根据权利要求1所述的渐变色薄膜，其特征在于，所述渐变镀膜复合层的厚度为200～400纳米，且所述渐变镀膜复合层包括5～11层单层的渐变镀膜层；和/或，
所述基底的厚度为10～30微米。
4.根据权利要求2所述的渐变色薄膜，其特征在于，所述保护底层的厚度为5～10纳米。
5.根据权利要求1～3任一所述的渐变色薄膜，其特征在于，所述基底选自PET薄膜、PVDF薄膜、PVC薄膜、PP薄膜、PES薄膜中的任意一种。
6.一种渐变色薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供基底，在所述基底的表面进行镀膜处理，形成具有梯度厚度的单层的渐变镀膜层，重复进行多次镀膜处理，形成渐变镀膜复合层，得到渐变色薄膜。
7.根据权利要求6所述的渐变色薄膜的制备方法，其特征在于，所述镀膜处理为磁控溅射镀膜处理，且所述磁控溅射镀膜处理的工艺为：提供靶材，基底的传输速度为0.2m/min～0.6m/min；真空度为0.8×10-3～1.0×10-3Pa；气体流量为110～150sccm，且所述气体流量为匀速递增或匀速递减的气体流量；功率为2～11kW；镀膜时间为15～20分钟。
8.根据权利要求7所述的渐变色薄膜的制备方法，其特征在于，所述匀速递增的递增速度为1～15sccm/min；和/或，
所述匀速递减的递减速度为1～15sccm/min。
9.根据权利要求7所述的渐变色薄膜的制备方法，其特征在于，控制气体流量为110～150sccm，形成的所述单层的渐变镀膜层的对应厚度为20～40纳米。
10.一种渐变色薄膜在电子产品中的应用，其特征在于，所述渐变色薄膜为权利要求1～5任一所述的渐变色薄膜或由权利要求6～9任一所述的渐变色薄膜的制备方法制备得到的渐变色薄膜。
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