CN114347619B

CN114347619B - 装饰膜及工件

Info

Publication number: CN114347619B
Application number: CN202111665523.4A
Authority: CN
Inventors: 朱磊; 张继凡; 张石亮; 周健
Original assignee: Anhui Liguang Electronic Material Co ltd
Current assignee: Anhui Liguang Electronic Material Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-11-29
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114347619A

Abstract

本发明提供了一种装饰膜及工件，所述装饰膜包括基底；置于所述基底上的由第一氧化物沉积形成的结合层；置于所述结合层上由非金属沉积形成的炫彩层；置于所述炫彩层上由金属沉积形成的绝缘层；置于所述绝缘层上由第二氧化物沉积形成的保护层；所述结合层的光折射率大于所述结合层的光折射率；所述第一氧化物和第二氧化物为金属或非金属氧化物。本发明装饰膜结合层和炫彩层分别由氧化物和折射率高、沉积速率大的非金属单质沉积形成，可以提高生产效率以及减少窜氧对绝缘层的影响。

Description

装饰膜及工件

技术领域

本发明涉及一种膜层结构，尤其涉及一种高绝缘装饰膜及工件。

背景技术

目前高绝缘装饰膜的膜层结构为五氧化三钛(第一层)+铟锡(第二层)+五氧化三钛(第三层)，该结构的第一层既是打底层，第二层为金属质感的高绝缘层，第三层为铟锡的保护层。该结构的第一层在作为炫彩层时会有不同的厚度要求，不同厚度对应不同颜色的炫彩效果，氧化物的沉积速率较慢影响成膜速度，也较难实现颜色多样性，且氧气含量较大时造成的窜气会影响铟锡绝缘阻值的大小。

发明内容

本发明提供了一种装饰膜，解决了传统膜层利用氧化物制成炫彩层导致的沉积速率较慢的问题。

装饰膜，其特征在于，包括：

基底；

置于所述基底上的由第一氧化物沉积形成的结合层，第一氧化物为二氧化锆；

置于所述结合层上由非金属单质沉积形成的炫彩层，所述非金属单质为硅；

置于所述炫彩层上由金属沉积形成的绝缘层，所述金属为铟锡合金，铟与锡的质量分数比为5：5；

置于所述绝缘层上由第二氧化物沉积形成的保护层，所述第二氧化物为五氧化二铌；

所述结合层和炫彩层的总厚度不大于35nm。

可选的，所述结合层的厚度为10-20nm，所述炫彩层的厚度为5-15nm。

可选的，各层结构通过磁控溅射沉积形成。

可选的，所述基底为PET薄膜。

本发明还提供了一种工件，包括工件本体，其特征在于，所述工件本体的表面覆有所述的装饰膜，所述保护层贴靠所述工件本体的表面。

本发明装饰膜结合层和炫彩层分别由氧化物和折射率高、沉积速率大的非金属单质沉积形成，可以提高生产效率以及减少窜氧对绝缘层的影响。

附图说明

图1为本发明装饰膜的结构示意图；

图2为现有装饰膜的结构示意图；

图3为硅和二氧化锆各厚度对应的反射曲线；

图4为硅和二氧化锆各厚度的沉积速率表；

图5为生产现有装饰膜的工艺腔的连接示意图；

图6为生产本发明装饰膜的工艺腔的连接示意图；

图7为本发明装饰膜的生产工艺流程图；

图8为工件覆膜前后的外观图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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，不是在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种装饰膜100，包括基底110以及设置在基底110上的膜层结构120，膜层结构120为四层结构，包括结合层121、炫彩层122、绝缘层123和保护层124。其中基底110可以是高分子树脂材料，如PET薄膜等。针对有些装饰膜，基底材料需要剥离，基底110为粘结膜层结构120的胶黏剂。

如图2所示，一种现有的装饰膜200，包基底210和膜层结构220，膜层结构220为三层结构，包括炫彩层221、绝缘层222和保护层223，通常情况下，炫彩层221也是打底层，由金属氧化物沉积形成，绝缘层222由金属单质或金属合金沉积形成，因为金属氧化物的沉积速率较小，并且金属氧化物的折射率较小，光反射率低，需要较大的膜厚(40-50nm)才能产生炫彩的效果，导致膜层结构220的生产效率很低。

为了解决上述问题，本申请设置了结合层121和炫彩层122，其中炫彩层122由非金属单质沉积形成，比如硅，硅的折射率大，反射效率高，较小的膜厚(5-15nm)就能产生炫彩效果。但硅与基底结合力较弱，因此需要设置结合层121作为过渡层，以增加与基底110的结合力。

结合层121由金属或非金属氧化物沉积形成，比如二氧化硅、二氧化锆、五氧化三钛，优选二氧化锆，二氧化锆为陶瓷材料，对各种材料的结合力优于五氧化三钛，是镀膜层与PET之间最理想的过渡层材料，且沉积膜层中的化学计量比较为稳定，即沉积的膜层物理及化学性质稳定。

如上所述，氧化物的折射率小，导致其反射率低，需要厚度较大时才能产生炫彩效果，并且沉积速率较小，导致整体生产效率很低。如图3和4所示，在可见光范围内，硅的反射率在各个厚度都大于二氧化锆的反射率，在各个厚度，硅的沉积速率远大于二氧化锆的沉积速率。

本申请主要是让炫彩层122产生炫彩效果，而结合层121主要是为了增加与基底100的结合力，因此结合层121的厚度不需要过大，一般控制在10-20nm，最优选为15nm。

炫彩层122由硅沉积形成，因为硅的折射率大，反射效果好，厚度控制在5-15nm即可产生炫彩效果，最优选10nm。整体上，结合层121和炫彩层122的总厚度不大于35nm，比传统结构单层炫彩层的厚度还要小，并且硅的沉积速率大于二氧化锆的沉积速率，因此提高了生产效率。

绝缘层123是由金属单质或金属合金沉积形成，主要是让装饰膜100体现金属质感，它需要让入射光基本无法透过而被反射，因此其厚度较大，但是装饰膜一般覆设在显示屏上，一方面需要电绝缘，另一方面可以让显示屏发出的光透过装饰膜，因此厚度不宜过大一般在40-60nm，最优选50nm。整体上需要让装饰膜的光透过率控制在5-20％，优选10％。

一般情况下，绝缘层123由铟锡合金沉积形成，传统的结构中，铟锡的质量分数比为3:7，但是锡容易被氧化，作为进一步的改进，本发明铟锡的质量分数比为5：5。提高铟的含量，可以增强金属光泽的高光度，即金属质感的光亮度；且铟的熔点高于锡的熔点，铟含量高可增强产品高温高湿的耐候性。

本申请所采用的沉积方法为磁控溅射，生产时，需要将基底110送入各个工艺腔，每个工艺腔沉积的膜层不同，在溅射沉积氧化物时，工艺腔内需要注入氧气，相邻工艺腔不可避免出现窜气。

如图5所示，工艺腔301、工艺腔302和工艺腔303用于沉积形成传统的装饰膜200的膜层结构，三个工艺腔分别沉积形成炫彩层221、绝缘层222和保护层223，由于炫彩层221和保护层223均是由氧化物沉积形成，工艺腔内注入氧气，导致氧气较多地窜入到工艺腔302内，导致绝缘层222部分被氧化。

如图6所示，工艺腔401、工艺腔402、工艺腔403、工艺腔404依次连接，分别用于沉积形成本发明装饰膜的结合层121、炫彩层122、绝缘层123和保护层124，结合层121和保护层124由氧化物沉积形成，因此工艺腔内注入氧气，因为工艺腔401和工艺腔403之间隔着工艺腔402，使得窜入工艺腔403的氧气量较少，保证了绝缘层123不被氧化，提高了绝缘层123的绝缘阻值，阻值不低于5000MΩ。

保护层124由金属或非金属氧化物沉积形成，主要是为了保护绝缘层123，防止其被刮伤和氧化，其厚度不需要太大，一般在10-20nm，最优选15nm。传统的五氧化三钛沉积速率较小，导致窜氧量较大，本发明采用五氧化二铌替代五氧化三钛，因为其沉积速率大于五氧化三钛，可以减少窜氧量。

本申请中，基底110选择PET薄膜，其厚度大概15-200μm，最优选100μm。膜层结构120直接沉积在PET薄膜上；当然也可以在PET薄膜上涂覆粘胶剂，膜层结构120沉积在粘胶剂上，即粘胶剂层为基底110，使用时，需要将PET薄膜剥离。

本发明装饰膜的具体生产方法如下：

步骤一，将检验合格的PET待镀卷料装入全自动卷绕镀膜设备的放料腔并进行PET卷料接驳、纠偏仪调整，按卷绕镀膜设备走料方式依次穿过设备腔体内各种辊轮，最后于收料腔再进行接驳，开始自动抽真空，开启poly-cold，并将制冷温度控制在-120～-140℃，设备本底真空抽至5.0E-4pa。

步骤二，开启卤水机，将主鼓温度冷却至5-15℃；开启紫外线除静电装置对PET待镀卷料进行除静电，开启线性离子源对PET待镀卷料进行表面清洗及改性，调节镀膜速度在5-10mm/s，冲入工艺气体对待镀靶材进行预溅射

步骤三，将四个工艺腔溅射压力均维持在0.2～0.5pa，镀膜速度5-50mm/s。

步骤四，对PET待镀卷料依次送入工艺腔401、工艺腔402、工艺腔403和工艺腔404，沉积二氧化锆、硅、铟锡、五氧化二铌薄膜，每个工艺腔的所用靶材及工艺参数如下表所示：

如图7和8所示，本发明还提供了一种工件，装饰膜100覆设在工件本体500的表面，其中保护层124贴附在工件本体500的表面，装饰膜可以通过注塑热熔的工艺设置在工件的表面，该工艺为现有技术，此处不再赘述。

以下就铟锡质量分数比以及膜层结构对外观影响进行分析，表1为不同铟锡质量分数比的装饰膜制成的镀膜成品外观面测数据(测色仪器为CM-700D，光源D65，测试角度10°，SCI)，测试环境：温度25℃RH：45％-65％。

表1

从表1可以得出，装饰膜(ZrO₂/Si/InSn(5:5)/Nb₂O₅)5组随机L平均值68.34，装饰膜(ZrO₂/Si/InSn(3:7)/Nb₂O₅)5组随机L平均值64.79，提高绝缘层中铟的含量可以美化覆膜件的外观。

表2利用传统装饰膜(Ti₃O₅/InSn(5:5)/Ti₃O₅)制成的覆膜产品在水煮前后的外观表面变化数据，表3为利用本发明装饰膜(ZrO₂/Si/InSn(5:5)/Nb₂O₅)制成的覆膜产品在水煮前后的外观表面变化数据。测色仪器为CM-700D，光源D65，测试角度10°，SCI。测试环境：100℃水煮24h*7天。

其中，ZrO₂/Si/InSn(5:5)/Nb₂O₅表示铟锡质量分数比为5：5，ZrO₂/Si/InSn(3:7)/Nb₂O₅表示铟锡质量分数比为3:7。

表2

表3

从表2可以看出，传统装饰膜经过水煮后，L_变＝63.29/66.91*100％＝94.59％，受水煮环境的氧化率＝1-94.59％＝5.41％。

从表3可以看出，本发明装饰膜经水煮后，L_变＝67.18/68.34*100％＝98.3％，受水煮环境的氧化率＝1-98.3％＝1.7％。

三层结构受水煮环境的氧化率是四层结构的3倍，即四层结构将有更好的耐水煮性能。

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。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明申请的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.装饰膜，其特征在于，包括：

基底；

所述结合层和炫彩层的总厚度不大于35nm。

2.根据权利要求1所述的装饰膜，其特征在于，所述结合层的厚度为10-20nm，所述炫彩层的厚度为5-15nm。

3.根据权利要求1所述的装饰膜，其特征在于，各层结构通过磁控溅射沉积形成。

4.根据权利要求1所述的装饰膜，其特征在于，所述基底为PET薄膜。

5.工件，包括工件本体，其特征在于，所述工件本体的表面覆有如权利要求1-4任一项所述的装饰膜，所述保护层贴靠所述工件本体的表面。