一种仿陶瓷玻璃板及其制备方法技术

一种仿陶瓷玻璃板，包括玻璃基板层，在玻璃基板层的一面喷涂有颜色油墨层，在玻璃基板层的另一面依次镀有氮化硅透明加硬层、DLC膜层和AF膜层，氮化硅透明加硬层包括二氧化硅层，在二氧化硅层之上依次顺序设有数层氮化硅层和数层氮氧化硅层，氮化硅层和氮氧化硅层采用间隔互层方式设置。制备时，先进行清洗、喷涂有色油墨并烘干、再次清洗，随后在一定条件下镀氮化硅透明加硬层膜，最后依次镀DLC膜和AF膜。本发明专利技术采用氮氧化硅满足低折射叠加高折射率光学设计要求，并控制氮氧化硅层制备时氧气/氮气配比，进而解决手机后盖板表面仿陶瓷装饰镀膜硬度差和颜色不好搭配的问题。装饰镀膜硬度差和颜色不好搭配的问题。装饰镀膜硬度差和颜色不好搭配的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种仿陶瓷玻璃板及其制备方法


[0001]本专利技术属于真空溅射仿陶瓷镀膜
，具体涉及一种仿陶瓷玻璃板及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前手机玻璃盖板、触摸屏行业表面装饰膜及增透膜，均为氮化硅（SI3N4)跟氧化硅（SIO2)叠加而成的炫光膜、AR膜，存在膜层硬度差（普通玻璃表面硬度8G帕，普通膜层纳米硬度小于12G帕）的问题，容易被日常生活中的钥匙、化妆品外壳、硬币等坚硬物品接触而产生划伤。随着划伤数量增加会影响产品外观及性能如图1。另外，也有研究人员通过五氧化三钛跟二氧化硅叠加出颜色膜后，再镀DLC层和AF层，这些工艺能达到期望的颜色效果，但是震动摩擦后会发生掉膜和密集划伤问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种仿陶瓷玻璃板及其制备方法，解决手机后盖板表面仿陶瓷装饰镀膜硬度差和颜色不好搭配的问题。
[0004]本专利技术采取的技术方案是：一种仿陶瓷玻璃板，包括玻璃基板层，在玻璃基板层的一面喷涂有颜色油墨层，在玻璃基板层的另一面依次镀有氮化硅透明加硬层、DLC膜层和AF膜层，所述氮化硅透明加硬层包括二氧化硅层，在二氧化硅层之上依次顺序设有数层氮化硅层和数层氮氧化硅层，氮化硅层和氮氧化硅层采用间隔互层方式设置（即先是一层氮化硅，再镀一层氮氧化硅，重复多次）。
[0005]进一步的，所述氮化硅层的层数为3~8层，氮氧化硅层的层数为3~8层。
[0006]进一步的，所述的氮化硅层的单层厚度为30~300纳米，氮氧化硅层的单层厚度为15~100纳米。<br/>[0007]进一步的，所述颜色油墨层厚度为15~25微米。
[0008]进一步的，所述颜色油墨层的颜色为黑色、绿色、蓝色、白色、红色之一。
[0009]一种仿陶瓷玻璃板的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将玻璃浸没在纯水中，通过超声波清洗（超声频率为40KHZ，电流2A
‑
2.5A),时间30~40min，之后用120℃热风烘干；步骤二：采用喷墨机在玻璃一面喷涂厚度为15~25微米的有色油墨；步骤三：将喷涂有油墨的玻璃放入烤箱内，在150℃下烘烤60min；步骤四：将步骤三中油墨固化了的玻璃再次采用步骤一的方式清洗干净，清洗后人工检查（要求未喷墨面无脏污、划伤，等）；步骤五：将步骤四清洗干净的玻璃利用高温胶带（能耐120℃不掉胶）固定在镀膜机（HOLDER板）上进行镀膜；步骤六：当镀膜机真空度达到0.00085帕后，硅靶/ICP（氧化源）开始工作，同时，注
入氧气、氩气和氮气，在此过程中，首先制作（按机器设定）20
‑
60纳米二氧化硅层作为衔接层，再制备（按机器设定）单层纳米氮氧化硅，随后制备单层纳米氮化硅膜层，两种材料反复交替叠加，达到机器设定的膜层数量时，氮化硅透明加硬层镀膜结束；步骤七：步骤六的作业结束后，碳靶开始进行镀DLC膜层工作，溅射出纳米级碳原子，并沉积在氮化硅透明加硬层外表面，碳原子沉积速率控制在为0.05nm/s～0.1nm/s，DLC膜层厚度3～5纳米；步骤八：利用蒸镀方法在步骤七所述的DLC膜层外表面镀20~30纳米厚度的AF膜层，该AF膜层选用膜料为全氟聚醚硅氧烷。
[0010]进一步的，步骤六中，制做纳米二氧化硅（SIO2)层时，硅靶功率为12
‑
15KW，硅靶溅射氩气流量为300
‑
600SCCM；氧化源（ICP)功率为2.5
‑
5KW，反应的氩气和氧气的注入流量比例为：50
‑
200SCCM：600
‑
1000SCCM；制做氮化硅（SI3N4)时，硅靶功率为12
‑
15KW，硅靶溅射氩气流量为120
‑
400SCCM，氧化源（ICP)功率为2.5
‑
5KW，反应的氩气和氮气的注入流量比例为：50
‑
200SCCM：200
‑
300SCCM；制做氮氧化硅（SION)时，硅靶功率为12
‑
15KW，硅靶溅射氩气流量为120
‑
400SCCM，氧化源（ICP)功率为2.5
‑
5KW，反应的氧气和氮气和氩气的注入流量比例为：100
‑
160SCCM：200
‑
300SCCM：50
‑
200SCCM。
[0011]进一步的，步骤七中制做DLC膜时碳靶的功率为6
‑
15KW，靶材溅射氩气的注入流量为：200
‑
400SCCM；氧化源（ICP)功率0.5
‑
1KW，氩气流量50
‑
150SCCM。
[0012]进一步的，所述硅靶、DLC（碳靶）靶材的纯度均为99.99%以上；氧气、氩气、氮气纯度均达到99.999%以上。
[0013]进一步的，步骤八中蒸镀AF 的真空度在0.002帕以下，离子源清洁20
‑
200秒，离子源的功率为：中和电流16
‑
20A，离子束流250MA，电子束流300MA，加速电压200
‑
250V，屏极电压350v，加速电流1
‑
20A，阴极电流9
‑
11A，阳极电压60
‑
90V，阳极电流2
‑
4A。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术利用光驰溅射（NSC
‑
2350DL)机实现高致密性的氮化硅/氮氧化硅膜层，使玻璃表面膜层纳米硬度达到18G帕以上，同时利用氮化硅（SI3N4)高折射高硬度的特性叠加低折射率高硬度氮氧化硅(SION)膜材在玻璃表面镀膜后，反射/透光颜色接近无色，A值0
±
5，B值0
±
5如图2的反射曲线，跟背面颜色油墨可以搭配出任意颜色效果（如陶瓷黑、陶瓷绿、陶瓷蓝、陶瓷白、陶瓷红等外观效果都可以实现）。表面镀膜颜色不会受到玻璃本身反射影响，从而达到仿陶瓷效果。最后在膜层表面加镀DLC+AF让玻璃表面得到更好的保护，震动摩擦仪150分钟后（震动摩擦条件参考下页测试报告）不会出现膜层脱落和密集划伤如图3。将本专利技术用于手机后盖板，可解决了手机后盖板表面仿陶瓷装饰镀膜硬度差和颜色不好搭配的问题。
[0015]本专利技术主要采用氮氧化硅（SION)代替低折射率的氧化硅来满足光学设计要求，并且提高了硬度。要满足低折射叠加高折射率光学设计要求，氮氧化硅的折射率要小于1.75，这是在选材方面的创新点之一。另外，氮氧化硅层制备条件是氧化源（ICP)反应时所充氧气/氮气配比必须处于以下范围内：氧气流流量（100
‑
160）SCCM：氮气流量（200
‑
300）SCCM。
附图说明
[0016]图1为现有普通工艺制作的玻璃板在震动摩擦后产生密集划伤图片。
[0017]图2 为反射系数与波长的关系图。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿陶瓷玻璃板，其特征在于，包括玻璃基板层，在玻璃基板层的一面喷涂有颜色油墨层，在玻璃基板层的另一面依次镀有氮化硅透明加硬层、DLC膜层和AF膜层，所述氮化硅透明加硬层包括二氧化硅层，在二氧化硅层之上依次顺序设有数层氮化硅层和数层氮氧化硅层，氮化硅层和氮氧化硅层采用间隔互层方式设置。2.如权利要求1所述的一种仿陶瓷玻璃板，其特征在于，所述氮化硅层的层数为3~8层，氮氧化硅层的层数为3~8层。3.如权利要求1所述的一种仿陶瓷玻璃板，其特征在于，所述的氮化硅层的单层厚度为30~300纳米，氮氧化硅层的单层厚度为15~100纳米。4.如权利要求1所述的一种仿陶瓷玻璃板，其特征在于，所述颜色油墨层厚度为15~25微米。5.如权利要求1所述的一种仿陶瓷玻璃板，其特征在于，所述颜色油墨层的颜色为黑色、绿色、蓝色、白色、红色之一。6.如权利要求1~5任一一种仿陶瓷玻璃板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将玻璃浸没在纯水中，通过超声波清洗30~40min后，用120℃热风烘干；步骤二：采用喷墨机在步骤一烘干的玻璃一面喷涂有色油墨；步骤三：将喷涂有油墨的玻璃放入烤箱内，在150℃下烘烤60min；步骤四：将步骤三中油墨固化了的玻璃再次采用步骤一的方式清洗干净，清洗后人工检查，要求未喷油墨面无脏污和划伤；步骤五：将步骤四清洗干净的玻璃利用高温胶带固定在镀膜机上进行镀膜；步骤六：当镀膜机真空度达到0.00085帕后，硅靶/ICP开始工作，同时，注入氧气、氩气和氮气，在此过程中，首先制作20~60纳米厚的二氧化硅层作为衔接层，再制备单层纳米氮氧化硅膜层，随后制备单层纳米氮化硅膜层，两种材料反复交替叠加，达到机器设定的膜层数量时，氮化硅透明加硬层镀膜结束；步骤七：步骤六的作业结束后，碳靶开始进行镀DLC膜层工作，溅射出纳米级碳原子，并沉积在氮化硅透明加硬层外表面，碳原子沉积速...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾澄鑫，欧阳小隆，陆坤鹏，程伦亮，赵元东，
申请(专利权)人：江西省亚华电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：