TW201338876A - 黑膜結構與黑膜結構之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種黑膜結構與黑膜結構之製造方法，此黑膜結構具有不透光之第一光吸收層，透光之連接層位於第一光吸收層上，第二光吸收層位於連接層上，以此形成降低反射率之光學結構。其中，本發明更包含透光之調整層，調整層位於第二光吸收層上，此調整層能調整各波長光線之反射率，以縮減可見光區段中各波長之反射率的差異。

Description

黑膜結構與黑膜結構之製造方法

本發明是有關於一種黑膜結構，特別是有關於一種具有降低反射率之光學結構與減少可見光各波長之反射率差異之黑膜結構與製造方法。

現今許多手機、家電或鏡框等，大多喜歡以黑色凸顯其時尚感，以增加其工藝價值。尤以資訊產品為甚，例如電腦、通訊產品及消費者電子產品。舉例而言，例如筆記型電腦外框、相機鏡頭邊框、液晶螢幕外框、電視外框、平板電腦及手機外框皆常見此類型之設計。

目前，手機、家電或鏡框等染黑色之方法同樣多為塗黑漆、烤漆或黏上一層黑色膠膜。其中黑漆大多缺乏亮面效果，因而減少黑色特有的時尚感。烤漆或黑色膠膜較容易有亮面效果，而產生更多時尚感，但烤漆或黑色膠膜容易因碰撞或刮傷使得顏色脫落，導致折舊而減少其價值。因此需要一種不易磨損的黑膜，以維持外觀。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種黑膜結構，以解決一般黑膜結構容易磨損且反射率太高之問題。

緣是，為達上述目的，本發明之黑膜結構，其包含：第一光吸收層；例如為透明之連接層，此連接層位於第一光吸收層上；具有第一厚度之第二光吸收層，此第二光吸收層位於連接層上，且第一厚度之大小係例如與可見光反射率呈對應關係；具有第二厚度之調整層，此調整層位於第二光吸收層上，此調整層可例如使可見光各波長反射率之差異性變小；以及基材，此基材可例如位於調整層上或第一光吸收層下。

其中，本發明之黑膜結構藉由第一光吸收層、連接層與第二光吸收層形成一具有降低可見光反射率之光學結構，此光學結構之可見光反射率係例如與第二光吸收層之第一厚度呈對應關係。舉例而言，此光學結構之可見光反射率可例如與第二光吸收層之第一厚度成正比。另外，本發明之黑膜結構更藉由改變調整層之第二厚度使可見光各波長反射率之差異性變小，藉以減少黑膜結構之顏色產生偏移之現象。詳言之，因為改變調整層之第二厚度可使得反射率波峰於可見光區段中，避免產生往長波長偏移或短波長偏移，進而避免黑膜結構之顏色產生偏紅或偏藍的現象。

其中，第一光吸收層與第二光吸收層的材質可例如為鉻、鈦或其他具有低反射率之金屬，且第二光吸收層之第一厚度例如小於約30nm，且第一厚度較佳為約6nm至約16.5 nm的區間內，調整層之第二厚度介於約50nm至約150nm之間，而第二厚度較佳為約65nm。

其中，調整層與連接層之材質為矽氧化物、氮化物或鋁氧化物等低折射率材料，基材係為玻璃、金屬或高分子材料。

本發明之另一目的就是在提供一種具有多項優點之黑膜結構之製造方法。

本發明之一種黑膜結構之製造方法，包含下列步驟：提供一基材；形成一第一光吸收層；於該第一光吸收層上形成一連接層；於該連接層上形成具有一第一厚度之一第二光吸收層，該第一厚度之大小係與一可見光之反射率呈一對應關係，舉例而言，該對應關係可例如為正比關係；以及，於該第二光吸收層上形成具有一第二厚度之一調整層，該調整層使可見光各波長反射率之差異性變小。其中，該基材位於該調整層上或該第一光吸收層下。

其中，第一光吸收層、連接層、第二光吸收層及調整層係以濺鍍、電鍍、蒸鍍、化學沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)、電漿化學氣相沉積(Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)或塗佈等沉積方法形成。此外，第一光吸收層與第二光吸收層係以例如為鉻、鈦或其他低反射率材料形成。

其中，第二光吸收層之第一厚度例如必須小於約30nm，第一厚度較佳為6 nm至16.5 nm區間內，該調整層之該第二厚度介於50nm至150nm之間，該第二厚度較佳為65nm。

其中，調整層與連接層之材質例如為矽氧化物、氮化物或鋁氧化物之等低折射率材料，基材係例如為玻璃、金屬或高分子材料。

承上所述，依本發明之黑膜結構與黑膜結構之製造方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)　本創作可藉由調整層以保護黑膜結構，藉此減少外在磨損。

(2)　本創作可藉由調整層以減少可見光各波長反射率之差異性，藉此避免黑膜結構之色澤產生偏紅或偏藍的現象。

(3)　本創作可藉由調整層以減少可見光各波長反射率之差異性，藉此增加黑膜結構之均勻度。

(4)　此黑膜結構可藉由第一光吸收層、連接層與第二光吸收層組成之光學結構降低反射率，藉此增加黑膜結構之黑色色澤。

請參閱第1圖，其係為本發明之黑膜結構之示意圖。圖中，黑膜結構包含第一光吸收層2，此第一光吸收層2係產生一打底效果。此第一光吸收層2上形成一連接層3，連接層3上形成一第二光吸收層4，其中此連接層3係用以連接第一光吸收層2與第二光吸收層4。第二光吸收層4上更形成調整層5，用以產生保護作用，藉此減少外在磨損。其中，第一光吸收層2與第二光吸收層4之材質例如為低反射率之鉻或鈦，連接層3與調整層5之材質例如為可透光之矽氧化物、氮化物或鋁氧化物等低折射率材料。此外，黑膜結構更可包含基材1，此基材1可例如位於第一光吸收層2下，亦或位於調整層5上。而且，當基材1位於不同之位置時，會使得從調整層5的方向觀看此黑膜結構時，此黑膜結構所顯示之色澤與均勻度會有所不同。另外，基材1之材質可例如為金屬、玻璃或高分子材料等。

請參閱第3圖，其係為本發明之第二光吸收層之第一厚度對可見光平均反射率之示意圖。如第1圖與第3圖所示，於本發明之實施例中，第一光吸收層2、連接層3與第二光吸收層4形成一光學結構，此光學結構能吸收光線而降低光線反射率。其中，以基材1位於第一光吸收層2下為例，位於基材1上之第一光吸收層2係鉻層，其中鉻材質具有良好鍍率、緻密性與附著力。此第一光吸收層2之厚度範圍例如為50nm至350nm，更佳為75nm至130nm，且較佳厚度係為100nm。此外，第一光吸收層2之厚度變化與黑膜結構之整體平均反射率並無直接關係。此外，連接層3之厚度範圍可為50至150nm，更佳為70nm至90nm，且較佳厚度係為80nm。在本發明之黑膜結構中，第二光吸收層4係例如為鉻層，其中此第二光吸收層4之第一厚度A與反射光之可見光平均反射率呈對應關係。舉例而言，此第二光吸收層4之第一厚度A與反射光之可見光平均反射率可例如於特定範圍內呈正比關係。詳言之，如第3圖之本發明之第二光吸收層4之第一厚度A對可見光平均反射率之示意圖中所示，當第二光吸收層4之第一厚度A為20nm時，可見光平均反射率為5.96%；當第二光吸收層4之第一厚度A為15nm時，可見光平均反射率為3.48%；當第二光吸收層4之第一厚度A為10nm時，可見光平均反射率為1.52%；當第二光吸收層4之第一厚度A為5nm時，可見光平均反射率為0.94%。綜前所述，若第二光吸收層4之第一厚度A越薄時，則可見光平均反射率有越小之趨勢。但，若第二光吸收層4之第一厚度A小於6 nm時，其可見光之平均反射率會微幅上升。此外，第二光吸收層4之較佳第一厚度A約為6 nm至16.5nm之間。

請參閱第5圖，其係為本發明黑膜結構之可見光反射率對可見光波長之示意圖。如第1圖與第5圖所示，調整層5位於第二光吸收層4上，此調整層5之第二厚度B範圍係為50nm至150nm之間。其中，當調整層5之第二厚度B變厚時，可見光波長較長之紅光區之反射率係跟著增加，因此導致反射光之顏色偏黃，且可見光反射率最大差異值e亦增加。更具體的來說，當調整層5之第二厚度B大於90nm時，反射光之顏色偏黃，且可見光反射率最大差異值e將接近5%。其中，調整層5之較佳厚度係為65nm，調整層5之第二厚度B為65nm時，可見光反射率最大差異值小於1%。更具體的來說，當調整層5之第二厚度B為65nm時，黑膜結構反射之顏色較為平均，使黑膜結構之顏色不會因為反射率波峰於可見光區段往長波長偏移或往短波長偏移而產生色澤偏紅或偏藍的現象。換言之，當調整層5之第二厚度B為65nm，且第二光吸收層4之第一厚度A為15nm時，可見光反射率最大差異值不僅小於1%，且比無調整層5之差異值更小。如此一來，黑膜結構所顯現出的顏色會較均勻，但色澤度會較不黑。

請參閱第2圖，其係為本發明黑膜結構之光學示意圖。如第1圖與第2圖所示，光線a1照射黑膜結構後產生反射光a2與射入調整層5之第一折射光a3，第一折射光a3接觸到第二光吸收層4後產生第一反射光a4與第二折射光b1，其中第一反射光a4與反射光a2所對應波長之光線發生破壞性干涉，藉此吸收反射光a2所對應波長之光線。

射入第二光吸收層4之第二折射光b1接觸到連接層3後產生第二反射光b2與第四折射光c1，第二反射光b2於第二光吸收層4反覆折射與反射產生複數個不同光程差之第二反射光b2，此複數個不同光程差之第二反射光b2接觸調整層5時產生複數個不同光程差之第三折射光b3，此複數個不同光程差之第三折射光b3與所對應波長之反射光a2發生破壞性干涉，藉此吸收反射光a2所對應波長之光線。

射入連接層3之第四折射光c1碰觸到第一光吸收層2後產生第三反射光c2，第三反射光c2觸到第二光吸收層4後產生第四反射光c3，第二光吸收層4中反覆折射與反射產生之複數個不同光程差之第二反射光b2於連接層3中折射出複數個不同光程差之第五折射光d，此複數個不同光程差之第五折射光d與第五折射光d所對應波長之光線發生破壞性干涉，藉此吸收第五折射光d所對應波長之光線。

詳言之，本發明藉由改變調整層5之第二厚度B與第二光吸收層4之第一厚度A後，即可改變黑膜結構對可見光各波長之反射率。其中，改變調整層5之第二厚度B係可用以調整可見光各波長之反射率之差異性，使黑膜結構反射之光線更平均。其中，改變第二光吸收層4之第一厚度A係可用以降低可見光各波長之反射率，藉此降低黑膜結構之可見光平均反射率。

請參閱第4圖，其係為本發明黑膜結構之製造方法之流程圖。如第1圖與第4圖所示，以黑膜結構之基材1位於第一光吸收層2下為例，本發明之黑膜結構之製造方法，包含下列步驟：於步驟S1，提供一基材1。於步驟S2，形成第一光吸收層2於此基材1上。於步驟S3，形成連接層3於第一光吸收層2上。於步驟S4，形成具有一第一厚度A之第二光吸收層4於連接層3上。以及於步驟S5，形成具有一第二厚度B之調整層5於該第二光吸收層4上。另外，當基材1位於調整層5上時，此黑膜結構之製造方法可例如於步驟S1後，依序進行步驟S5、步驟S4、步驟S3與步驟S2。亦或者，可例如依序進行步驟S2、步驟S3、步驟S4與步驟S5，且基材1與調整層5連結。此外，前述之第一光吸收層2、連接層3、第二光吸收層4及調整層5之形成方法係例如為濺鍍、電鍍、蒸鍍、化學沉積(CVD)、電漿化學氣相沉積(PECVD)或塗佈等沉積方法。其中，第一光吸收層2與第二光吸收層4之材質係例如為鉻或鈦等低反射率之材質。其中，調整層5與連接層3之材質係例如為矽氧化物、氮化物或鋁氧化物等低折射率材質，且基材1之材質係例如為玻璃、金屬或高分子材料。此外，第二光吸收層4之第一厚度A例如為小於30nm，且較佳為6 nm至16.5 nm區間內。該調整層5之該第二厚度B例如為介於50 nm至150 nm之間，且較佳為65nm。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1．．．基材

2．．．第一光吸收層

3．．．連接層

4．．．第二光吸收層

5．．．調整層

S1．．．提供基板

S2．．．形成第一光吸收層

S3．．．形成連接層

S4．．．形成第二光吸收層

S5．．．形成調整層

A．．．第一厚度

B．．．第二厚度

a1．．．光線

a2．．．反射光

a3．．．第一折射光

a4．．．第一反射光

b1．．．第二折射光

b2．．．第二反射光

b3．．．第三折射光

c1．．．第四折射光

c2．．．第三反射光

c3．．．第四反射光

d．．．第五折射光

e．．．可見光反射率最大差異值

第1圖　係為本發明之黑膜結構之示意圖。

第2圖　係為本發明之黑膜結構之光學示意圖。

第3圖　係為本發明之第二光吸收層之第一厚度對可見光平均反射率之示意圖。

第4圖　係為本發明之黑膜結構之製造方法之流程圖。

第5圖　係為本發明之黑膜結構之可見光反射率對可見光波長之示意圖。

1．．．基材

2．．．第一光吸收層

3．．．連接層

4．．．第二光吸收層

5．．．調整層

A．．．第一厚度

B．．．第二厚度

Claims (11)

1. 一種黑膜結構之製造方法，包含下列步驟：形成一第一光吸收層；於該第一光吸收層上形成一連接層；於該連接層上形成具有一第一厚度之一第二光吸收層，該第一厚度之大小係與一反射光之可見光平均反射率呈一對應關係；以及於該第二光吸收層上形成具有一第二厚度之一調整層，藉以減少該反射光中可見光之各波長反射率之差異性，其中該黑膜結構更包含一基材，該基材位於該調整層上或位於該第一光吸收層下。
2. 如申請專利範圍第1項所述之黑膜結構之製造方法，其中該第一光吸收層、該連接層、該第二光吸收層及該調整層之形成方法係濺鍍沉積法、電鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法、電漿化學氣相沉積法或塗佈沉積法。
3. 如申請專利範圍第1項所述之黑膜結構之製造方法，其中該第一光吸收層與該第二光吸收層係以一低反射率材料形成，且該低反射率材料為鉻或鈦。
4. 如申請專利範圍第1項所述之黑膜結構之製造方法，其中該基材之材質係為玻璃、金屬或高分子材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之黑膜結構之製造方法，其中該調整層與該連接層係以一低折射率材料形成，且該低折射率材料為矽氧化物、氮化物或鋁氧化物。
6. 如申請專利範圍第1項所述之黑膜結構之製造方法，其中該第二光吸收層之該第一厚度係小於30nm，該調整層之該第二厚度介於50nm至150nm之間。
7. 一種黑膜結構，其包含：一第一光吸收層；一透明之連接層，位於該第一光吸收層上；具有一第一厚度之一第二光吸收層，位於該連接層上，該第一厚度之大小係與一反射光之可見光反射率呈一對應關係；具有一第二厚度之一調整層，位於該第二光吸收層上，藉以減少該反射光中可見光之各波長反射率之差異性；以及一基材，位於該調整層上或該第一光吸收層下。
8. 如申請專利範圍第7項所述之黑膜結構，其中該第一光吸收層與該第二光吸收層之材質係為鉻或鈦。
9. 如申請專利範圍第7項所述之黑膜結構，其中該第二光吸收層之該第一厚度係小於30nm，該調整層之該第二厚度介於50nm至150nm之間。
10. 如申請專利範圍第7項所述之黑膜結構，其中該調整層與該連接層之材質為矽氧化物、氮化物或鋁氧化物。
11. 如申請專利範圍第7項所述之黑膜結構，其中該基材之材質係為玻璃、金屬或高分子材料。