CN102747322A - 镀膜件的制备方法及由该方法制得的镀膜件 - Google Patents

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陈文荣
蒋焕梧
陈正士
戴龙文
林顺茂
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Abstract

本发明提供一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：提供基材，该基材为透明的玻璃；采用溅射法在该基材的表面形成预制层A，该预制层A为氧化铝层或氮化铝层；继续采用溅射法在预制层A的表面形成预制层B，该预制层B为铝、铬或钛层；利用氩气等离子体轰击基材的镀膜面，直到预制层B将要完全剥离；重复上述溅镀预制层B和氩气等离子体轰击的步骤以使预制层A形成一色彩层，该色彩层透过所述基材观察呈现白色。所述镀膜件的制备方法稳定可靠且环保。本发明还提供一种上述方法制得的镀膜件。

Description

镀膜件的制备方法及由该方法制得的镀膜件
技术领域
本发明涉及一种镀膜件的制备方法及由该方法制得的镀膜件。
背景技术
为了使电子装置的外壳具有丰富色彩，目前主要通过阳极氧化、烤漆、烤瓷等工艺制备装饰涂层。相比这些传统工艺，PVD镀膜技术更加绿色环保，且采用PVD镀膜技术可在产品外壳表面形成具有金属质感的装饰色彩层。
然而现有技术中，利用PVD镀膜技术于外壳表面形成的膜层的色彩非常有限，目前能够广泛制备和使用的PVD膜层主要为金黄色、黑色、蓝色等色系。白色作为一种经典的颜色，目前业界较难通过PVD镀膜技术获得，因而利用PVD镀膜技术获得稳定的白色膜层一直是业界研究的焦点。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种白色的PVD镀膜件的制备方法。
另外，还有必要提供一种由上述方法所制得的镀膜件。
一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：
提供基材，该基材为透明的玻璃；
采用溅射法在该基材的表面形成预制层A，该预制层A为氧化铝层或氮化铝层；
继续采用溅射法在预制层A的表面形成预制层B，该预制层B为铝、铬或钛层；
利用氩气等离子体轰击基材镀有预制层A和预制层B的表面，直到预制层B将要完全剥离；
重复上述溅镀预制层B和氩气等离子体轰击的步骤以使预制层A形成一色彩层，未被氩气等离子体轰击掉的预制层B形成一金属层，该色彩层透过所述基材于CIE Lab表色***显示的L*坐标介于83至88之间，a*坐标介于-0.5至0.5之间，b*坐标介于-0.5至0.5之间。
一种镀膜件，其包括基材、形成于基材一表面的色彩层及形成于色彩层表面的金属层，该基材为透明的玻璃，该色彩层为氧化铝层或氮化铝层，该金属层为铝、铬或钛层，该色彩层透过所述基材于CIE Lab表色***显示的L*坐标介于83至88之间，a*坐标介于-0.5至0.5之间，b*坐标介于-0.5至0.5之间。
本发明所述镀膜件的制备方法在形成色彩层时，先在基材沉积预制层A，再溅射沉积预制层B，然后利用高能氩气等离子体轰击基材的镀膜面，从而在透明的基材上制备获得色彩层，该色彩层性能稳定，透过透明的基材观察所述色彩层呈现白色，使所述镀膜件呈现白色外观，丰富了真空镀膜层的颜色，提高了产品的外观竞争力；且所述色彩层的颜色透过透明的基材而显示，使用时形成有色彩层的表面通常作为内表面，可有效避免色彩层的磨损刮擦。所述色彩层的制备方法工艺简单，易于操作，绿色环保。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例镀膜件的剖视图；
图2为本发明一较佳实施例真空镀膜机的俯视示意图。
主要元件符号说明
镀膜件 10
基材 11
色彩层 13
金属层 15
真空镀膜机 20
镀膜室 21
铝靶 23
金属靶 24
轨迹 25
真空泵 30
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
本发明一较佳实施方式的镀膜件10(如图1所示)的制备方法包括如下步骤：
提供基材11，该基材11为透明的玻璃。
对基材11的表面进行预处理。所述预处理包括：常规的除油除蜡，再使用去离子水对基材11进行喷淋，喷淋完毕后将基材11烘干备用。
结合参阅图2，提供一真空镀膜机20，该真空镀膜机20包括一镀膜室21及连接于镀膜室21的一真空泵30，真空泵30用以对镀膜室21抽真空。该镀膜室21内设有转架(未图示)、相对设置的二铝靶23和相对设置的二金属靶24。转架带动基材11沿圆形的轨迹25公转，且基材11在沿轨迹25公转时亦自转。
采用溅射法在经预处理的基材11的表面形成预制层A。该预制层A为氧化铝层或氮化铝层。将基材11固定于镀膜室21中的转架上，设定转架转速为3转/min，对镀膜室21抽真空至1×10-3Pa，加热镀膜室21至温度为100~180℃；向镀膜室21内通入工作气体氩气，氩气的流量为100~300sccm，并通入氧气或氮气为反应气体，氧气或氮气的流量为100~500sccm；开启并设定铝靶23的功率为5~13kW，施加于基材11的偏压为-10~-50V，镀膜时间为20~30min。由于基材11为不导电的，所以此步骤采用绝对值较低的偏压。该预制层A的厚度为80~120nm。预制层A为非晶态或为纳米晶，因此该预制层A对可见光的反射率较低，故预制层A于CIE Lab表色***显示的L*值较低。
继续采用溅射法预制层A的表面形成预制层B，该预制层B为铝、铬或钛层。关闭铝靶23，向镀膜室21内通入工作气体氩气，氩气的流量为100~300sccm，开启并设定金属靶24的功率为8~11kW，金属靶24的材质为铝、铬或钛，对基材11施加-50~-100V的偏压，溅射时间为15~20min。预制层B的厚度为200~250nm。
当预制层B的膜厚达到200nm以上，关闭金属靶24，保持氩气的流量为100~300sccm，加大基材11的偏压为-200~-600V，利用氩气等离子体轰击基材11镀有预制层A和预制层B的表面。氩气等离子体进行轰击的过程中，预制层B的表层的金属原子将被轰击剥离，从而使预制层B的厚度降低。氩气等离子体轰击的时间为45~70min，直到预制层B将要完全剥离。
利用氩气等离子体进行轰击的目的为：利用高能的氩气等离子体轰击带来的热效应和原子重排作用，促使预制层A从非晶态或纳米晶转变成晶粒尺寸较大的晶态，从而可利用晶界反射光，提高预制层A于CIE Lab表色***的L*值。
重复上述溅镀预制层B和等离子体轰击的步骤以使预制层A形成一色彩层13，未被氩气等离子体轰击掉的预制层B形成一金属层15，重复的次数为2~4次。
透过所述透明的基材11观察，所述色彩层13呈现白色。该色彩层13透过所述基材11(即测试时将基材11未形成有色彩层13的表面对准光源)于CIE Lab表色***显示的L*坐标介于83至88之间，a*坐标介于-0.5至0.5之间，b*坐标介于-0.5至0.5之间。
请再一次参阅图1，由上述方法所制得的镀膜件10包括基材11、形成于基材11一表面的的色彩层13及形成于色彩层13表面的金属层15。
该基材11为透明的玻璃。
该色彩层13为氧化铝层或氮化铝层，其厚度为80~120nm。透过所述透明的基材11观察，所述色彩层13呈现白色。该色彩层13透过所述基材11于CIE Lab表色***显示的L*坐标介于83至88之间，a*坐标介于-0.5至0.5之间，b*坐标介于-0.5至0.5之间。
该金属层15为铝、铬或钛层，其厚度为30~50nm。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1
本实施例所使用的真空镀膜机20为磁控溅射镀膜机。
溅镀预制层A：铝靶23的功率为13kW；工作气体氩气流量为300sccm；反应气体氧气流量为100sccm；施加于基材11的偏压为-50V，溅射温度为100℃，溅射时间为20min；该预制层A的厚度为120nm。
溅镀预制层B：使用的金属靶24的材质为铝，金属靶24的功率为8kW；工作气体氩气的流量为300sccm；施加于基材11的偏压为-50V，溅射时间为20min；预制层B的厚度为250nm。
等离子体轰击：偏压为-200V，轰击的时间为70min。
重复上述溅镀预制层B和氩气等离子体轰击的步骤，重复次数为2次。
该色彩层13的厚度为120nm。该色彩层13透过所述基材11于CIE Lab表色***的L*坐标为83，a*坐标为-0.4，b*坐标为0.1。
实施例2
本实施例所使用的真空镀膜机20于实施例1中相同。
溅镀预制层A：铝靶23的功率为5kW；工作气体氩气流量为100sccm；反应气体氮气的流量为500sccm；施加于基材11的偏压为-10V，溅射温度为180℃，溅射时间为30min；该预制层A的厚度为80nm。
溅镀预制层B：使用的金属靶24的材质为铬，金属靶24的功率为13kW；工作气体氩气的流量为100sccm；施加于基材11的偏压为-100V，溅射时间为15min；预制层B的厚度为200nm。
氩气等离子体轰击：偏压为-600V，轰击的时间为45min。
重复上述溅镀预制层B和氩气等离子体轰击的步骤，重复次数为4次。
该色彩层13的厚度为80nm。该色彩层13透过所述基材11于CIE Lab表色***的L*坐标为87，a*坐标为-0.2，b*坐标为0.3。
本发明所述镀膜件10的制备方法在形成色彩层13时，先在基材11沉积预制层A，再溅射沉积预制层B，然后利用高能氩气等离子体轰击基材11的镀膜面，从而在透明的基材11上制备获得色彩层13，该色彩层13性能稳定，透过透明的基材11观察所述色彩层13呈现白色，使所述镀膜件10呈现白色外观，丰富了真空镀膜层的颜色，提高了产品的外观竞争力；且所述色彩层13的颜色透过透明的基材11而显示，使用时形成有色彩层13的表面通常作为内表面，可有效避免色彩层13的磨损刮擦。所述色彩层13的制备方法工艺简单，易于操作，绿色环保。

Claims (13)

1.一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：
提供基材，该基材为透明的玻璃；
采用溅射法在该基材的表面形成预制层A，该预制层A为氧化铝层或氮化铝层；
继续采用溅射法在预制层A的表面形成预制层B，该预制层B为铝、铬或钛层；
利用氩气等离子体轰击基材镀有预制层A和预制层B的表面，直到预制层B将要完全剥离；
重复上述溅镀预制层B和氩气等离子体轰击的步骤以使预制层A形成一色彩层，未被氩气等离子体轰击掉的预制层B形成一金属层，该色彩层透过所述基材于CIE Lab表色***显示的L*坐标介于83至88之间，a*坐标介于-0.5至0.5之间，b*坐标介于-0.5至0.5之间。
2.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述溅射预制层A的步骤的具体工艺参数为：以氩气为工作气体，氩气流量为100~300sccm；以氧气或氮气为反应气体，氧气或氮气的流量100~500sccm；使用铝靶，铝靶的功率为5~13kW，施加于基材的偏压为-10~-50V，镀膜温度为100~180℃，镀膜时间为20~30min。
3.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述预制层A的厚度为80~120nm。
4.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述溅射预制层B的步骤的具体工艺参数为：以氩气为工作气体，氩气流量为100~300sccm，使用金属靶，金属靶的材质为铝、铬或钛，金属靶的功率为8~11kW，施加于基材的偏压为-50~-100V，镀膜温度为100~180℃，镀膜时间为15~20min。
5.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：预制层B的厚度为200~250nm。
6.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述氩气等离子体轰击的步骤的具体工艺参数为：施加于基材的偏压为-200~-600V，氩气的流量100~300sccm，轰击的时间为45~70min。
7.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述重复溅镀预制层B和氩气等离子体轰击的步骤的次数总共为3~5次。
8.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：该色彩层透过所述基材观察呈现白色。
9.一种镀膜件，其包括基材、形成于基材一表面的色彩层，其特征在于：该镀膜件还包括形成于色彩层表面的金属层，该基材为透明的玻璃，该色彩层为氧化铝层或氮化铝层，该金属层为铝、铬或钛层，该色彩层透过所述基材于CIE Lab表色***显示的L*坐标介于83至88之间，a*坐标介于-0.5至0.5之间，b*坐标介于-0.5至0.5之间。
10.如权利要求9所述的镀膜件，其特征在于：该色彩层的厚度为80~120nm。
11.如权利要求9所述的镀膜件，其特征在于：该色彩层为晶态。
12.如权利要求9所述的镀膜件，其特征在于：该色彩层透过所述基材观察呈现白色。
13.如权利要求9所述的镀膜件，其特征在于：该金属层的厚度为30~50nm。
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