耐脏污膜层、电子设备工件、显示屏、壳体以及电子设备的制作方法

文档序号:23092811发布日期:2020-11-27 12:48阅读:166来源:国知局
耐脏污膜层、电子设备工件、显示屏、壳体以及电子设备的制作方法

本申请要求于2019年05月27日提交中国国知局,申请号为201910443530.6,发明名称为“具有超疏耐脏污膜层的外观件及其制备方法和终端”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。

本申请涉及工件表面处理技术领域,具体涉及一种耐脏污膜层、一种电子设备工件、一种显示屏、一种壳体,以及一种电子设备。



背景技术:

手机等电子产品的某些工件(例如手机触摸屏、电池盖等)局部或者全部暴露在外界环境中,能够与外界接触。在电子产品的日常使用过程中,电子产品的这些工件表面易粘附脏污与指纹。脏污与指纹不易擦拭,严重影响用户体验。

针对该问题,业界通常在电子产品的工件上(例如手机盖板的外表面等)通过镀膜、喷涂、淋涂、涂布等方式形成耐脏污膜层。一般的耐脏污膜层的材质采用全氟聚醚硅氧烷,其表面能较高,约为13mn/m-15mn/m,表面的水接触角<120°,油接触角<90°。对于耐脏污膜层来说,膜层表面能越低,水接触角越大,油接触角越大,那么膜层的耐脏污性能就越好。而采用全氟聚醚硅氧烷的耐脏污膜层的表面能依然较高,水接触角和油接触角依然较小,导致电子产品在使用过程中仍然存在脏污问题。

因此,耐脏污膜层的耐脏污性能有待进一步提高,这是本领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

本申请提供一种耐脏污膜层,该耐脏污膜层包括亲油膜层和疏油膜层,通过对亲油膜层和疏油膜层的结构进行调控,从而使耐脏污膜层具有较好的耐脏污性能。此外,该耐脏污膜层还具有较好的耐磨性能和光学性能。

第一方面,本申请提供一种耐脏污膜层,包括亲油膜层和疏油膜层,所述疏油膜层将所述亲油膜层分隔成多个亲油膜层的组成单元,所述亲油膜层的组成单元的尺寸处于纳米或微米级别。

采用本实现方式,油污等会优先分布在亲油膜层的组成单元上,但又由于亲油膜层的组成单元的尺寸很小,导致油污无法在亲油膜层的组成单元上稳定地停留,从而使该耐脏污膜层具有较好的耐脏污性能。此外,该耐脏污膜层还具有较好的耐磨性能和光学性能。

结合第一方面,在第一方面第一种可能的实现方式中,所述亲油膜层的组成单元的尺寸处于10nm-50μm之间。采用本实现方式,当亲油膜层的组成单元的尺寸处于10nm-50μm之间时,整个耐脏污膜层的耐脏污性能相对更好。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面第二种可能的实现方式中,所述亲油膜层的组成单元的形状为规则或不规则形状。采用本实现方式,无论亲油膜层的组成单元为规则形状还是不规则形状,该耐脏污膜层都可以具有较好的耐脏污性能,形状的任意性有利于耐脏污膜层的结构设计和工业化生产。

结合第一方面及第一方面的第一至第二种可能的实现方式,在第一方面第三种可能的实现方式中,所述疏油膜层为连续相或非连续相。采用本实现方式,无论疏油膜层为连续相或者非连续相,该耐脏污膜层都可以具有较好的耐脏污性能,便于耐脏污膜层的工业化生产。

结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面第四种可能的实现方式中,当所述疏油膜层为非连续相时,所述疏油膜层的组成单元的尺寸均处于10nm-50μm之间。采用本实现方式,当疏油膜层的组成单元的尺寸处于10nm-50μm时,整个耐脏污膜层的耐脏污性能相对更好。

结合第一方面及第一方面的第一至第四种可能的实现方式,在第一方面第五种可能的实现方式中,所述亲油膜层的厚度为5-100nm;和/或,所述疏油膜层的厚度为5-100nm。采用本实现方式,当疏油膜层和/或疏油膜层的厚度处于上述范围时,整个耐脏污膜层的耐脏污性能相对更好,并且也便于耐脏污膜层的工业化生产。

结合第一方面的第五种可能的实现方式,在第一方面第六种可能的实现方式中,所述亲油膜层与所述疏油膜层的厚度差小于50nm。采用本实现方式,采用本实现方式,当疏油膜层和疏油膜层的厚度差处于上述范围时,整个耐脏污膜层的耐脏污性能相对更好,并且也便于耐脏污膜层的工业化生产。

结合第一方面及第一方面的第一至第六种可能的实现方式,在第一方面第七种可能的实现方式中,所述亲油膜层的材料包括脂肪族硅氧烷类化合物i中的一种或多种,所述脂肪族硅氧烷类化合物i的结构通式为:

其中,a为0-17,b为0-10,c为0-10;

r1、r2、r3、r4均分别为甲基、乙基、丁基和芳烃支链中的任一种;所述芳烃支链为包含至少一个芳香烃的支链。采用本实现方式,该耐脏污膜层具有较好的耐脏污性能、耐磨性能和光学性能。

结合第一方面的第七种可能的实现方式,在第一方面第八种可能的实现方式中,所述脂肪族硅氧烷类化合物i为甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。采用本实现方式,该耐脏污膜层具有较好的耐脏污性能、耐磨性能和光学性能。

结合第一方面及第一方面的第一至第八种可能的实现方式,在第一方面第九种可能的实现方式中,所述疏油膜层的材料包括:含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷。采用本实现方式,该耐脏污膜层具有较好的耐脏污性能、耐磨性能和光学性能。

结合第一方面的第九种可能的实现方式,在第一方面第十种可能的实现方式中,所述含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷的分子量为190g/mol-8000g/mol。采用本实现方式,当疏油膜层的材料的分子量处于上述范围之内时,该耐脏污膜层具有较好的耐脏污性能、耐磨性能和光学性能。

结合第一方面及第一方面的第一至第十种可能的实现方式,在第一方面第十一种可能的实现方式中,所述亲油膜层的正己烷接触角<40°;和/或,所述疏油膜层的正己烷接触角>50°。采用满足上述正己烷接触角要求的亲油材料和疏油材料来分别形成亲油膜层和疏油膜层,有利于形成耐脏污性能较好的耐脏污膜。

结合第一方面及第一方面的第一至第十一种可能的实现方式,在第一方面第十二种可能的实现方式中,所述耐脏污膜层的水接触角>104°。

结合第一方面及第一方面的第一至第十二种可能的实现方式,在第一方面第十三种可能的实现方式中,所述耐脏污膜层的橡皮摩擦后水接触角>45°。

结合第一方面及第一方面的第一至第十三种可能的实现方式,在第一方面第十四种可能的实现方式中,所述耐脏污膜层的可见光透过率>88%。

第二方面,本申请提供一种耐脏污膜层的制备方法,包括:

在基材表面形成亲油膜层;

在所述亲油膜层上设置遮蔽层,其中,所述遮蔽层包括遮蔽区域和未遮蔽区域,所述未遮蔽区域将所述遮蔽区域分隔成多个遮蔽单元,所述遮蔽单元的尺寸处于纳米或微米级别;

去除所述未遮蔽区域中的亲油膜层;

在所述未遮蔽区域中的所述基材表面形成疏油膜层;

去除所述遮蔽层,得到耐脏污膜层。

采用本实现方式,可以制备得到具有较好的耐脏污性能、耐磨性能和光学性能的耐脏污膜层。并且,该方法工艺较为简单,适合工业化量产。

结合第二方面,在第二方面第一种可能的实现方式中,所述遮蔽单元的尺寸处于10nm-50μm之间。

结合第二方面及第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面第二种可能的实现方式中,所述遮蔽单元的形状为规则或不规则形状。

结合第二方面及第二方面的第一至第二种可能的实现方式,在第二方面第三种可能的实现方式中,所述未遮蔽区域为连续或不连续的区域。

结合第二方面的第三种可能的实现方式,在第二方面第四种可能的实现方式中,当所述未遮蔽区域为不连续的区域时,所述未遮蔽单元的尺寸处于10nm-50μm之间。

结合第二方面及第二方面的第一至第四种可能的实现方式,在第二方面第五种可能的实现方式中,所述亲油膜层的厚度为5-100nm;和/或,所述疏油膜层的厚度为5-100nm。

结合第二方面的第五种可能的实现方式,在第二方面第六种可能的实现方式中,所述亲油膜层与所述疏油膜层的厚度差小于50nm。

结合第二方面及第二方面的第一至第六种可能的实现方式,在第二方面第七种可能的实现方式中,所述亲油膜层的材料包括脂肪族硅氧烷类化合物i中的一种或多种,所述脂肪族硅氧烷类化合物i的结构通式为:

其中,a为0-17,b为0-10,c为0-10;

r1、r2、r3、r4均分别为甲基、乙基、丁基和芳烃支链中的任一种;所述芳烃支链为包含至少一个芳香烃的支链。

结合第二方面的第七种可能的实现方式,在第二方面第八种可能的实现方式中,所述脂肪族硅氧烷类化合物i为甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。

结合第二方面及第二方面的第一至第八种可能的实现方式,在第二方面第九种可能的实现方式中,所述疏油膜层的材料包括:含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷。

结合第二方面的第九种可能的实现方式,在第二方面第十种可能的实现方式中,所述含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷的分子量为190g/mol-8000g/mol。

结合第二方面及第二方面的第一至第十种可能的实现方式,在第二方面第十一种可能的实现方式中,所述亲油膜层的正己烷接触角<40°;和/或,所述疏油膜层的正己烷接触角>50°。

结合第二方面及第二方面的第一至第十一种可能的实现方式,在第二方面第十二种可能的实现方式中,采用蒸镀或喷涂的方式在基材表面形成亲油膜层;和/或,采用蒸镀或喷涂的方式在所述未遮蔽区域中的所述基材表面形成疏油膜层。

结合第二方面及第二方面的第一至第十一种可能的实现方式,在第二方面第十二种可能的实现方式中,采用等离子蚀刻或化学蚀刻去除未遮蔽区域中的亲油膜层。

第三方面,本申请提供一种电子设备工件,包括基材,所述基材局部或者全部表面设置有第一方面的任一种耐脏污膜层。

结合第三方面,在第三方面第一种可能的实现方式中,所述基材的材料包括金属、陶瓷、玻璃和塑料中的一种或多种。

第四方面,本申请提供一种显示屏,包括显示模组和盖板,所述盖板覆盖在所述显示模组上,所述盖板朝向所述显示模组的一面与所述显示模组通过胶黏剂固定连接,所述盖板的背向所述显示模组的一面的局部或者全部表面上设置有第一方面的任一种耐脏污膜层。

第五方面,本申请提供一种壳体,所述壳体的局部或者全部表面设置有第一方面的任一种耐脏污膜层,所述壳体上还设置有装饰件或者辅料。

第六方面,本申请提供一种电子设备,包括耐脏污膜层、壳体和显示屏;其中,所述壳体的局部或者全部表面设置有所述耐脏污膜层,或,所述显示屏的盖板的局部或者全部表面设置有所述耐脏污膜层,所述耐脏污膜层可以是第一方面的任一种耐脏污膜层。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请中耐脏污膜层的第一种实现方式的立体结构示意图;

图2为图1所示的耐脏污膜层的a-a剖面示意图;

图3为本申请中耐脏污膜层的第二种实现方式的立体结构示意图;

图4为图3所示的耐脏污膜层的b-b剖面示意图;

图5为本申请中耐脏污膜层的第三种实现方式的立体结构示意图;

图6为本申请中耐脏污膜层的第四种实现方式的立体结构示意图;

图7为本申请中电子设备的其中一种实现方式的结构示意图;

图8为图7所示的电子设备的局部c的结构示意图;

图9为图7所示的电子设备的壳体的局部结构示意图。

附图标记说明:

耐脏污膜层1;亲油膜层11;疏油膜层12;基材2;壳体3;盖板4;显示模组5;油污液滴6。

具体实施方式

为了提高耐脏污膜层的耐脏污性能,本申请提供一种新的耐脏污膜层。该耐脏污膜层包括亲油膜层和疏油膜层,通过对亲油膜层和疏油膜层的结构进行调控,从而使耐脏污膜层具有较好的耐脏污性能。此外,该耐脏污膜层还具有较好的耐磨性能和光学性能。

请参见图1至图6,在第一个实施方式中,耐脏污膜层1包括亲油膜层11和疏油膜层12,所述疏油膜层12将所述亲油膜层11分隔成多个亲油膜层的组成单元,所述亲油膜层的组成单元的尺寸处于纳米或微米级别。

当油污落到该耐脏污膜层1上时,油污会优先选择分布在亲油膜层11上。由于亲油膜层11被疏油膜层12分别成多个不同的组成单元,故而大的油污会分散分布到多个亲油膜层的组成单元上,被分隔为多个小的油污液滴6。又由于每个亲油膜层的组成单元的尺寸非常小,处于纳米或微米级别,因此,处于一个亲油膜层的组成单元上的小油污液滴6因为表面张力的作用,无法在亲油膜层的组成单元上稳定地停留。基于这样的作用机理,整个耐脏污膜层的耐脏污能力较高,脏污容易清理。

从后续的效果实施例的实验结果也可知,该耐脏污膜层的水接触角>104°,具有较好的耐脏污性能。并且,该耐脏污膜层的橡皮摩擦后水接触角可以达到45°-105°。这说明该耐脏污膜层具有较好的耐磨性能,在长期使用后仍然能够保持一定的耐脏污性能。

从后续的效果实施例的实验结果还可知,该耐脏污膜层的可见光透过率>88%,具有较好的光学性能。当将该耐脏污膜层覆盖在基材2上时,耐脏污膜层1对基材2表面的视觉效果的影响很微小,适合应用在显示屏、具有图案的终端壳体等对可见光透过率要求较高的应用场景中。

可选地,上述亲油膜层的组成单元,其形状可以是规则形状,例如图1所示的圆形,或者椭圆形、三角形、矩形等,也可以是不规则形状,例如图3、图5和图6中的亲油膜层的组成单元的形状等。

当亲油膜层的组成单元为规则形状时,亲油膜层的组成单元的尺寸可以是规则形状中某一个特定点到另一个特定点之间的距离。例如,当亲油膜层的组成单元为圆形时,其尺寸可以是该圆形的半径或者直径。又例如,当亲油膜层的组成单元为椭圆形时,其尺寸可以是该椭圆形的长轴或者短轴。还例如,当亲油膜层的组成单元为三角形时,其尺寸可以是该三角形的边长或者某一条边上的高。还例如,当亲油膜层的组成单元为矩形时,其尺寸可以是该矩形的长度或宽度。

当亲油膜层的组成单元为不规则形状时,亲油膜层的组成单元的尺寸可以是不规则形状中某一个点到另一个点之间的距离。例如,当亲油膜层的组成单元的形状如图3所示时,对于某一个亲油膜层的组成单元而言,其尺寸可以是该不规则形状中最远的两点之间的距离。比如,对于其中的组成单元q而言,假设q1和q2为组成单元q中距离最远的2个点,则将q1和q2的直线距离确定为组成单元q的尺寸。在这种情况下,一个耐脏污膜层中的多个亲油膜层的组成单元的尺寸可能不相同。又例如,当亲油膜层的组成单元的形状如图5或图6所示时,对于某一个亲油膜层的组成单元而言,其尺寸可以是该不规则形状中两个波浪线之间的垂直宽度x。

需要说明的是,在一个耐脏污膜层中,可以存在多种不同形状和多种不同尺寸的亲油膜层的组成单元,本申请对此不作限定。

可选地,上述亲油膜层的组成单元的尺寸均处于10nm-50μm之间。进一步可选地,亲油膜层的组成单元的尺寸均处于200nm-500nm之间。当亲油膜层的组成单元的尺寸处于10nm-50μm,尤其是处于200nm-500nm之间时,整个耐脏污膜层的耐脏污性能相对较好。

可选地,上述疏油膜层可以为连续相或非连续相。例如图1所示,其中疏油膜层12即为连续相,其将亲油膜层11分隔成多个亲油膜层的组成单元。例如图3、图5和图6所示,其中疏油膜层12即为非连续相,其将亲油膜层11分隔成多个亲油膜层的组成单元,同时,亲油膜层11也将疏油膜层12分隔成多个疏油膜层的组成单元。

可选地,当所述疏油膜层12为非连续相时,疏油膜层12也包括多个疏油膜层的组成单元。与亲油膜层的组成单元类似地,疏油膜层的组成单元的形状可以是规则形状,例如圆形、椭圆形、三角形、矩形等,也可以是不规则形状,例如图3、图5和图6中的亲油膜层的组成单元的形状等。

当疏油膜层的组成单元为规则形状时,疏油膜层的组成单元的尺寸可以是规则形状中某一个特定点到另一个特定点之间的距离。例如,当疏油膜层的组成单元为圆形时,其尺寸可以是该圆形的半径或者直径。又例如,当疏油膜层的组成单元为椭圆形时,其尺寸可以是该椭圆形的长轴或者短轴。还例如,当疏油膜层的组成单元为三角形时,其尺寸可以是该三角形的边长或者某一条边上的高。还例如,当疏油膜层的组成单元为矩形时,其尺寸可以是该矩形的长度或宽度。

当疏油膜层的组成单元为不规则形状时,疏油膜层的组成单元的尺寸可以是不规则形状中某一个点到另一个点之间的距离。例如,当疏油膜层的组成单元的形状如图3所示时,对于某一个疏油膜层的组成单元而言,其尺寸可以是该不规则形状中最远的两点之间的距离。比如,对于其中的组成单元s而言,假设s1和s2为组成单元s中距离最远的2个点,则将s1和s2的直线距离确定为组成单元s的尺寸。在这种情况下,一个耐脏污膜层中的多个疏油膜层的组成单元的尺寸可能不相同。又例如,当疏油膜层的组成单元的形状如图5或者图6所示时,对于某一个疏油膜层的组成单元而言,其尺寸可以是其两边的两个亲油膜层的组成单元之间的垂直宽度y。

需要说明的是,当所述疏油膜层为非连续相时,与亲油膜层的组成单元类似地,在一个耐脏污膜层中,也可以存在多种不同形状和多种不同尺寸的疏油膜层的组成单元,本申请对此也不作限定。

可选地,疏油膜层的组成单元的尺寸也处于纳米或微米级别。疏油膜层的组成单元的尺寸均处于10nm-50μm之间。进一步可选地,疏油膜层的组成单元的尺寸均处于200nm-400nm之间。当疏油膜层的组成单元的尺寸处于10nm-50μm,尤其是处于200nm-400nm之间时,整个耐脏污膜层的耐脏污性能相对较好。

可选地,亲油膜层的厚度为5-100nm。进一步可选地,亲油膜层的厚度为15-20nm。

可选地,疏油膜层的厚度为5-100nm。进一步可选地,疏油膜层的厚度为15-20nm。

需要说明的是,对于一个耐脏污膜层而言,其中包括多个亲油膜层的组成单元,还可能包括连续相的疏油膜层,或者多个疏油膜层的组成单元。此时,多个亲油膜层的组成单元的厚度可能相同,也可能不同,只需要满足前述的厚度范围要求即可。类似地,多个疏油膜层的组成单元的厚度,或者连续相的疏油膜层中不同位置的厚度可能相同,也可能不同,也只需要满足前述的厚度范围要求即可。

可选地,亲油膜层与疏油膜层的厚度差小于50nm。进一步可选地,亲油膜层与疏油膜层的厚度差小于30nm。

需要说明的是,上述亲油膜层与疏油膜层的厚度差,可以采用与亲油膜层的组成单元相邻的疏油膜层的厚度以及该亲油膜层的组成单元的厚度之差来表示,也可以采用亲油膜层的组成单元的平均厚度与疏油膜层的平均厚度之差来表示,还可以采用亲油膜层的厚度最大值与疏油膜层的厚度最小值之差,或者疏油膜层的厚度最大值与亲油膜层的厚度最小值之差来表示。例如,如图2或图4所示的耐脏污膜层1中,亲油膜层的组成单元的厚度一致,均为hq,此时,整个亲油膜层11的厚度为hq。疏油膜层的组成单元的厚度也一致,均为hs,此时,整个疏油膜层12的厚度hs。那么,亲油膜层11与疏油膜层12的厚度差为丨hq-hs丨。

可选地,所述亲油膜层的材料包括脂肪族硅氧烷类化合物i中的一种或多种,所述脂肪族硅氧烷类化合物i的结构通式为:

其中,a为0-17,b为0-10,c为0-10;

r1、r2、r3、r4均分别为甲基、乙基、丁基和芳烃支链中的任一种;所述芳烃支链为包含至少一个芳香烃的支链。

可选地,当a=0,b=0,c=0,r1、r2、r3均分别为甲基时,上述脂肪族硅氧烷类化合物i为甲基三甲氧基硅烷(trimethoxymethylsilane,tms)。

可选地,当a=1,b=0,c=0,r1、r2、r3均分别为甲基时,上述脂肪族硅氧烷类化合物i为乙基三甲氧基硅烷。

可选地,当a=2,b=0,c=0,r1、r2、r3均分别为甲基时,上述脂肪族硅氧烷类化合物i为正丙基三甲氧基硅烷。

可选地,当a=0,b=1,c=0,r1、r2、r3、r4均分别为甲基时,上述脂肪族硅氧烷类化合物i为异丁基三甲氧基硅烷(isobutyl(trimethoxy)silane,itms)。

可选地,当a=11,b=0,c=0,r1、r2、r3均分别为甲基时,上述脂肪族硅氧烷类化合物i为十二烷基三甲氧基硅烷。

可选地,当a=15,b=0,c=0,r1、r2、r3均分别为甲基时,上述脂肪族硅氧烷类化合物i为十六烷基三甲氧基硅烷。

可选地,当a=17,b=0,c=0,r1、r2、r3均分别为甲基时,上述脂肪族硅氧烷类化合物i为十八烷基三甲氧基硅烷(octadecyltrimethoxysilane,ods)。

可选地,当a=0,b=0,c=1,r1、r2、r3均分别为乙基时,上述脂肪族硅氧烷类化合物i为四乙氧基硅烷。

可选地,上述脂肪族硅氧烷类化合物i中的芳烃支链可以为以下化合物iia至化合物iii中的任一种:

其中,r5、r6、r7均分别为甲基、乙基、丁基以及其对应醚链,这里的对应醚链可以是甲醚、乙醚、丁醚等。

可选地,所述脂肪族硅氧烷类化合物i的分子量为136g/mol-8000g/mol。进一步可选地,脂肪族硅氧烷类化合物i的分子量为1000g/mol-3000g/mol。

采用上述脂肪族硅氧烷类化合物i中的一种或者多种的组合作为亲油膜层的材料,以及,采用上述分子量范围内的脂肪族硅氧烷类化合物i,可以制备得到耐脏污性能较好的耐脏污膜层。

可选地,所述疏油膜层的材料包括:含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷。这里含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷可以采用现有的化合物。例如,含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷可以是以下结构式iii所示的化合物。

其中,d:1-30;e:0-30;f:1-30;r’1、r’2、r’3均分别为甲基、乙基和丁基中的任一种;r’4为全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基和全氟丁基中的任一种。

可选地,上述含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷的分子量为190g/mol-8000g/mol。进一步可选地,上述含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷的分子量为3000g/mol-5000g/mol。

采用上述含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷中的一种或者多种的组合作为疏油膜层的材料,以及,采用上述分子量范围内的含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷,可以制备得到耐脏污性能较好的耐脏污膜层。

可选地,在选择亲油膜层和疏油膜层的材料时,可以选择正己烷接触角<40°的亲油材料来形成上述亲油膜层;可以选择正己烷接触角>50°的疏油材料来形成上述疏油膜层。前述的甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等脂肪族硅氧烷类化合物,其正己烷接触角均<40°。前述的含全氟聚醚或全氟烷基的硅烷,例如全氟聚醚硅氧烷等,其正己烷接触角均>50°。

采用满足上述正己烷接触角要求的亲油材料和疏油材料来分别形成亲油膜层和疏油膜层,有利于形成耐脏污性能较好的耐脏污膜。

需要说明的是,上述耐脏污膜层的结构,可以通过二次离子质谱仪(secondaryionmassspectroscopy,sims)、x射线光电子能谱(x-rayphotoelectronspectroscopy,xps)、透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscope,tem)、原子力显微镜(atomicforcemicroscope,afm)等仪器来进行检测。耐脏污膜层中亲油膜层和疏油膜层的材料成分,可以通过核磁共振波谱(nuclearmagneticresonancespectroscopy,nmr)、元素分析(elementalanalysis,ea)、凝胶渗透色谱(gelpermeationchromatography,gpc)、傅里叶变换红外光谱(fouriertransforminfraredspectroscopy,ftir)等仪器来检测。耐脏污膜层的水接触角可以通过接触角测试仪等仪器来检测。橡皮摩擦后的水接触角可以通过橡皮摩擦仪等仪器来检测。

在本申请的第二个实施方式中,还提供一种制备前述的耐脏污膜层的方法,包括以下s100至s500的步骤。

s100:在基材表面形成亲油膜层。

这里的基材可以选用金属、陶瓷、玻璃和塑料中的一种或多种。本申请的耐脏污膜层的使用范围广泛,在金属、陶瓷、玻璃和塑料等材料的表面均可以制备。亲油膜层的材料可以选用第一种实施方式中的任一种亲油膜层的材料,此处不再赘述。

在基材表面形成亲油膜层时,可以采用蒸镀或喷涂的方式。例如,当采用蒸镀时,可以控制真空度为10-1pa-10-3pa,镀膜温度为20℃-50℃。在这样的条件下,首先,采用等离子处理清洁基材表面。通过等离子处理,可以清洁和激活基材表面,以便提高基材和将要蒸镀到基材表面的耐脏污膜层之间的结合力。然后,通过电子枪蒸发或磁控溅射的方式形成厚度为1nm-20nm的二氧化硅打底层。再在二氧化硅打底层上镀膜形成亲油膜层。又例如,当采用喷涂时,可以控制喷头雾化压力为0.1mpa-1.5mpa,喷枪口直径为0.5mm-1.2mm,令喷枪口与基材表面平行,距离为10mm-30mm,进行喷涂,形成亲油膜层。

需要说明的是,针对不同材质的基材,可以选用不同的膜层形成方式。例如,针对玻璃材质可以采用蒸镀或喷涂的方式,针对金属材质可以采用蒸镀的方式,针对塑料材质可以采用淋涂或涂布等方式。本申请对于形成亲油膜层和疏油膜层的具体方式不作限定。

s200:在所述亲油膜层上设置遮蔽层,所述遮蔽层包括遮蔽区域和未遮蔽区域,所述未遮蔽区域将所述遮蔽区域分隔成多个遮蔽单元,所述遮蔽单元的尺寸处于纳米或微米级别。

亲油膜层上的遮蔽层可以采用现有的贴膜或油墨等方式来形成,此处不再赘述。遮蔽层中的遮蔽区域覆盖住亲油膜层的一部分,以便这些亲油膜层能够在后续的去除步骤中被保留下来。而亲油膜层中未被遮蔽的部分,即未遮蔽区域下方的亲油膜层,就会再后续的去除步骤中被去除。由于未遮蔽区域将遮蔽区域分隔成多个遮蔽单元,这就使得最终制得的耐脏污膜层中,疏油膜层将亲油膜层分隔成多个亲油膜层的组成单元,每一个遮蔽单元对应一个亲油膜层的组成单元。又由于遮蔽单元的尺寸处于纳米或微米级别,这就使得最终制得的耐脏污膜层中,亲油膜层的组成单元的尺寸处于纳米或微米级别。

与亲油膜层的组成单元相应地,遮蔽单元的形状可以为规则或不规则形状。遮蔽单元的尺寸处于纳米或微米级别,可选地处于10nm-50μm之间,进一步可选地处于200nm-500nm之间。

未遮蔽区域可以是连续的,也可以是不连续的。当未遮蔽区域为连续时,去除未遮蔽区域之后在同一位置形成的疏油膜层也为连续相;当未遮蔽区域为非连续时,去除未遮蔽区域之后在同一位置形成的疏油膜层也为非连续相。当未遮蔽区域不连续时,遮蔽区域也将未遮蔽区域分隔成多个未遮蔽单元。与疏油膜层的组成单元相应地,未遮蔽单元的形状也可以为规则或不规则形状。未遮蔽单元的尺寸处于纳米或微米级别,可选地处于10nm-50μm之间,进一步可选地处于200nm-400nm之间。

关于遮蔽单元的形状和尺寸,可以参考前述关于亲油膜层的组成单元的相应描述;关于未遮蔽单元的形状和尺寸,可以参考前述关于疏油膜层的组成单元的相应描述,此处不再赘述。

s300:去除所述未遮蔽区域中的亲油膜层。

去除未遮蔽区域中的亲油膜层,可以采用等离子蚀刻或化学蚀刻等方式。

当采用等离子蚀刻的方式时,可以采用ar、n2、o2等气体中的一种或几种,配合射频(radiofrequency,rf)、霍尔或辉光放电,产生等离子体。这些等离子体轰击未被遮蔽的亲油膜层,从而去除未被遮蔽区域中的亲油膜层。

当采用化学蚀刻的方式时,蚀刻液可以采用碱性蚀刻液。这里的碱性蚀刻液可以为碱金属氢氧化物的水溶液,例如koh、naoh水溶液。碱性蚀刻液还可以是碱金属强碱弱酸盐的水溶液,例如,na2co3、nahco3、k2co3、khco3水溶液。

s400:在所述未遮蔽区域中的所述基材表面形成疏油膜层。

疏油膜层的材料可以选用第一种实施方式中的任一种疏油膜层的材料,此处不再赘述。

与s100的步骤中形成亲油膜层的方法类似的,在去除了亲油膜层的区域中再形成疏油膜层,也可以再用蒸镀或喷涂的方式。例如,当采用蒸镀时,可以控制真空度为10-1pa-10-3pa,镀膜温度为20℃-50℃,先采用等离子清洁基材表面,然后通过电子枪蒸发或磁控溅射的方式形成厚度为1nm-20nm的二氧化硅打底层,再在二氧化硅打底层上镀膜形成亲油膜层。又例如,当采用喷涂时,可以控制喷头雾化压力为0.1mpa-1.5mpa,喷枪口直径为0.5mm-1.2mm,令喷枪口与基材表面平行,距离为10mm-30mm,进行喷涂,形成疏油膜层。

s500:去除所述遮蔽层,得到耐脏污膜层。

在形成疏油膜层时,无法严格针对未遮蔽区域来进行喷涂或者蒸镀,故而遮蔽层的遮蔽区域表面也可能会吸附一些疏油材料。为此,等到未遮蔽区域中的基材表面的疏油膜层形成之后,再去除遮蔽层,就可以得到前文所描述的耐脏污膜层。当采用贴膜的方式形成遮蔽层时,可以直接去除所述贴膜即可。当采用油墨的方式形成遮蔽层时,可以通过洗涤等方式来去除遮蔽层。

通过上述方法,首先在基材表面形成亲油膜层,其次在所述亲油膜层上设置遮蔽层。由于遮蔽层包括遮蔽区域和未遮蔽区域,未遮蔽区域将所述遮蔽区域分隔成多个遮蔽单元。然后去除未遮蔽区域中的亲油膜层,遮蔽区域中的亲油膜层则被保留下来。由于遮蔽单元的尺寸处于纳米或微米级别,故而被保留下来的亲油膜层的组成单元的尺寸也是纳米或微米级别。再在未遮蔽区域中的基材表面形成疏油膜层,最后去除遮蔽层,就得到耐脏污膜层。采用该方法制备得到的耐脏污膜层具有较好的耐脏污性能、耐磨性能和光学性能。并且,该方法工艺较为简单,适合工业化量产。

可选地,s100的步骤之前,还可以包括清理基材的步骤。在一种实现方式中,可以采用去离子水与无水乙醇超声清洗基材表面,然后空气吹干。可选地,在s500的步骤之后,也可以包括清洗耐脏污膜层的步骤。在一种实现方式中,可以采用去离子水与无水乙醇清洗耐脏污膜层表面。

上述第一个实施方式或第二个实施方式中的任一种耐脏污膜层,均可以被应用在工件的表面上,从而提高工件的耐脏污性能,提升用户体验。这里的工件包括工业加工过程中的零部件,工件可以是单个零件,也可以是几个零件组合形成的部件等,本申请对此不作限定。尤其地,该耐脏污膜层可以应用在电子设备的工件上。

基于此,请参见图7至图9,在本申请的第三个实施方式中,提供一种电子设备工件,包括基材,所述基材局部或者全部表面设置有第一个实施方式中的任一种耐脏污膜层1,或者由第二个实施方式中任一种方法制备得到的耐脏污膜层。

本申请中的电子设备包括但不限于:手机(mobilephone)、平板电脑(pad)、个人计算机、虚拟现实(virtualreality,vr)终端设备、增强现实(augmentedreality,ar)终端设备、可穿戴设备、电视等。本申请中电子设备工件可以是电子产品中全部或者局部暴露于外界环境中的零部件,也可以是电子产品中未暴露于外界环境中的零部件,例如手机的外壳、手机显示屏上的玻璃盖板、可穿戴设备的佩戴结构、显示模组边框等。上述基材的材料可以包括金属、陶瓷、玻璃和塑料中的一种或多种。

当将耐脏污膜层1应用到显示屏中时,上述基材可以是显示屏的盖板4,如图8所示。此时,电子设备工件可以是设置有耐脏污膜层的盖板。当将耐脏污膜层1应用到电子设备的壳体中时,上述基材可以是电子设备的壳体3,例如手机的电池盖、背板、中框等,如图9所示。此时,该电子设备工件可以是设置有耐脏污膜层的壳体。

本实施例中还提供一种显示屏,该显示屏包括显示模组5和透明的盖板4,盖板4覆盖在显示模组5上,盖板4朝向显示模组5的一面与显示模组5通过胶黏剂(图中未示出)固定连接,盖板4的背向显示模组5的一面的局部或者全部表面上设置有前述的任一种耐脏污膜层1。

上述显示模组5可以采用液晶显示屏(liquidcrystaldisplay,lcd),有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganiclightemittingdiode的,amoled),柔性发光二极管(flexlight-emittingdiode,fled),miniled,microled,micro-oled,量子点发光二极管(quantumdotlightemittingdiodes,qled)等。

上述胶黏剂可以采用oca(opticallyclearadhesive)光学胶等现有的胶黏剂。

本实施例中还提供一种壳体3,壳体3的局部或者全部表面设置有前述任一种耐脏污膜层1。此外,壳体3上还设置有装饰件或者辅料(图中未示出)。本实施例中的装饰件可以是电子设备中常用的装饰件,例如摄像头的镜片、闪光灯灯罩等。本实施例中的辅料可以是电子设备中常用的辅料,例如泡棉、背胶、防尘垫等。泡棉、背胶等辅料可以安装在壳体的一面,这一面在壳体被组装成电子设备之后朝向电子设备的内部。而耐脏污膜层可以附着在壳体的另一面,这一面在壳体被组装成电子设备之后朝向电子设备的外部,处于外界环境中。

在本实施方式中,还提供一种电子设备,该电子设备可以包括前述的任一种耐脏污膜层,以及显示屏。显示屏的盖板的局部或者全部表面设置有耐脏污膜层。

应理解,一个电子设备可以同时包括壳体和显示屏,壳体和显示屏的盖板玻璃上可以都设置耐脏污膜层,也可以仅在壳体,或者仅在显示屏的盖板上设置耐脏污膜层。

还应理解,上述任一个电子设备中还可以包括其他必要的组件,例如处理器、外部存储器接口、内部存储器、通用串行总线(universalserialbus,usb)接口、充电管理模块、电源管理模块、电池、天线、移动通信模块、无线通信模块、音频模块、扬声器、受话器、麦克风、耳机接口、传感器模块、按键、马达、指示器、摄像头、用户标识模块(subscriberidentificationmodule,sim)卡接口等。

由于上述电子设备工件和电子设备都具有前述的耐脏污膜层,故而具有与前述耐脏污膜层相应的有益效果,此处不再赘述。

下面通过实施例进一步说明本申请的技术方案,但并不因此将本申请限制在以下实施例的范围之内。需要说明的是,实施例中未做特别说明的试剂、原料和仪器设备均可通过商业途径直接购得。未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。

实施例1

将玻璃基材用去离子水与无水乙醇清洗干净并干燥后,放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到4.0*10-2pa,在600sccmar气氛下,采用rf射频离子源进行等离子处理300s。等离子处理结束后,待真空度稳定在3.0*10-2pa时,电子枪加热蒸发纯度99.99wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为25℃,sio2膜沉积速率0.1nm/s;sio2膜层厚度5nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在2.0*10-2pa时,加热亲油组分tms膜料靶材,蒸镀形成亲油膜层(即tms膜)。镀膜温度为25℃,tms膜沉积速率0.2nm/s,tms膜厚度20nm。待tms镀膜完成后,将玻璃基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

选取含微孔结构(孔隙直径与间距分别为400nm与500nm)的保护膜,将保护膜贴覆在tms膜表面。即遮蔽层中,未遮蔽区域的尺寸为400nm,遮蔽区域的尺寸为500nm。再通过n2与o2气氛辉光放电离子源对tms膜表面进行等离子蚀刻,去除表面未被保护膜遮蔽的tms膜。

再将去除未遮蔽区域tms膜的玻璃基材放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到5.0*10-2pa,在600sccmo2气氛下,采用rf射频离子源进行等离子处理300s。等离子处理结束后,待真空度稳定在2.0*10-2pa时,电子枪加热蒸发纯度99.99wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为25℃,sio2膜沉积速率0.2nm/s;sio2膜层厚度3nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在1.0*10-2pa时,加热疏油组分全氟聚醚硅氧烷膜料靶材,蒸镀形成疏油膜层(即af膜)。镀膜温度为24℃,af膜沉积速率0.1nm/s,af膜厚度20nm。待af镀膜完成后,将玻璃基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

撕去玻璃基材上tms膜表面的保护膜,就得到了耐脏污膜层。最后,用去离子水与无水乙醇清洁耐脏污膜层表面。

实施例2

将玻璃基材用去离子水与无水乙醇清洗干净并干燥后,放在喷涂载具上。喷涂itms药液(质量分数1wt%,醚酮稀释剂),形成亲油膜层(即itms膜)。喷头雾化压力为0.8mpa,喷枪口直径为1mm,喷头高度10-30mm,喷头流量为20ml/min,itms膜厚度18nm。待喷涂完成后,在170℃隧道炉中烘烤20min。待冷却后将玻璃基板取出。

选取含微孔结构(孔隙直径与间距分别为300nm与400nm)的保护膜,将保护膜贴覆在itms膜表面。即遮蔽层中,未遮蔽区域的尺寸为300nm,遮蔽区域的尺寸为400nm。再通过n2与o2气氛辉光放电离子源对itms膜表面进行等离子蚀刻,去除表面未被保护膜遮蔽的itms膜层。

再将去除未遮蔽区域itms膜的玻璃基材放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到4.0*10-2pa,在500sccmar气氛下,采用霍尔离子源进行等离子处理350s。等离子处理结束后,待真空度稳定在3.8*10-2pa时,电子枪加热蒸发纯度99.98wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为26℃,sio2膜沉积速率0.1nm/s;sio2膜层厚度8nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在3.5*10-2pa时,加热疏油组分全氟聚醚硅氧烷膜料靶材,蒸镀形成疏油膜层(即af膜)。镀膜温度为28℃,af膜沉积速率0.2nm/s;af膜厚度35nm。待af镀膜完成后,将玻璃基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

撕去玻璃基材上itms膜表面的保护膜,就得到了耐脏污膜层。最后,通过去离子水与无水乙醇清洁耐脏污膜层表面。

实施例3

将无色聚酰亚胺(colorlesspolyimide,cpi)基材用去无水乙醇清洗干净并干燥后,放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到3.0*10-2pa,在500sccmo2气氛下采用rf射频离子源进行等离子处理350s。等离子处理结束后,待真空度稳定在2.5*10-2pa时,加热亲油组分ods膜料靶材,蒸镀形成亲油膜层(即ods膜)。镀膜温度为30℃,ods膜沉积速率0.3nm/s;ods膜厚度15nm。待ods镀膜完成后,将cpi基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

选取含微孔结构(孔隙直径与间距分别为200nm与200nm)的保护膜,将保护膜贴覆在ods膜表面。即遮蔽层中,未遮蔽区域的尺寸为200nm,遮蔽区域的尺寸为200nm。再通过o2气氛辉光放电离子源对ods膜表面进行等离子蚀刻,去除表面未被保护膜遮蔽的ods膜。

再将去除未遮蔽区域ods膜的cpi基材放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到4.5*10-2pa,在400sccmo2气氛下,采用rf射频离子源进行等离子处理200s。等离子处理结束后,待真空度稳定在2.0*10-2pa时,电子枪加热蒸发纯度99.95wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为29℃,sio2膜沉积速率0.1nm/s;sio2膜层厚度8nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在1.4*10-2pa时,加热疏油组分全氟聚醚硅氧烷膜料靶材,蒸镀形成疏油膜层(即af膜)。镀膜温度为27℃,af膜沉积速率0.2nm/s,af膜厚度23nm。待af镀膜完成后,将cpi基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

撕去cpi基材上ods膜表面的保护膜,就得到了耐脏污膜层。最后,用无水乙醇清洁耐脏污膜层表面。

实施例4

将玻璃基材用去离子水与无水乙醇清洗干净并干燥后,放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到3.0*10-2pa,在550sccmar气氛下,采用rf射频离子源进行等离子处理360s。等离子处理结束后,待真空度稳定在2.9*10-2pa时,电子枪加热蒸发纯度99.93wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为24℃,sio2膜沉积速率0.16nm/s;sio2膜层厚度7.5nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在2.8*10-2pa时,加热亲油组分tms/itms(质量比=1:1)复合膜料靶材,蒸镀形成亲油膜层(即tms/itms复合膜)。镀膜温度为25℃,tms/itms复合膜沉积速率0.17nm/s,tms/itms复合膜厚度100nm。待tms/itms复合膜镀膜完成后,将玻璃基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

选取含微孔结构(孔隙直径与间距分别为50μm与40μm)的保护膜,将保护膜贴覆在tms/itms复合膜表面。即遮蔽层中,未遮蔽区域的尺寸为50μm,遮蔽区域的尺寸为40μm。再通过n2与o2气氛辉光放电离子源对tms/itms复合膜进行等离子蚀刻,去除表面未被保护膜遮蔽的tms/itms复合膜。

再将去除未遮蔽区域tms/itms复合膜的玻璃基材放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到4.0*10-2pa,在550sccmo2气氛下,采用rf射频离子源进行等离子处理360s。等离子处理结束后,待真空度稳定在3.8*10-2pa时,电子枪加热蒸发纯度99.92wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为25℃,sio2膜沉积速率0.2nm/s;sio2膜层厚度7nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在1.0*10-2pa时,加热疏油组分全氟聚醚硅氧烷膜料靶材,蒸镀形成疏油膜层(即af膜)。镀膜温度为24℃,af膜沉积速率0.05nm/s,af膜厚度5nm。待af镀膜完成后,将玻璃基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

撕去玻璃基材上tms/itms复合膜表面的保护膜,就得到了耐脏污膜层。最后,用去离子水与无水乙醇清洁耐脏污膜层表面。

实施例5

将玻璃基材用去离子水与无水乙醇清洗干净并干燥后,放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到3.0*10-2pa,在550sccmar气氛下采用rf射频离子源进行等离子处理360s。等离子处理结束后,待真空度稳定在2.9*10-2pa是,电子枪加热蒸发纯度99.93wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为24℃,sio2膜沉积速率0.16nm/s;sio2膜层厚度7.5nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在2.8*10-2pa时,加热亲油组分tms/itms(质量比=1:1)复合膜料靶材,蒸镀形成亲油膜层(即tms/itms复合膜)。镀膜温度为25℃,tms/itms复合膜沉积速率0.17nm/s,tms/itms复合膜厚度5nm。待tms/itms复合膜镀膜完成后,将玻璃基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

选取含微孔结构(孔隙直径与间距分别为10nm与20nm)的保护膜,将保护膜贴覆在tms/itms复合膜表面。即遮蔽层中,未遮蔽区域的尺寸为10nm,遮蔽区域的尺寸为20nm。再通过n2与o2气氛辉光放电离子源对tms/itms复合膜进行等离子蚀刻,去除表面未被保护膜遮蔽的tms/itms复合膜。

再将去除未遮蔽区域tms/itms复合膜的玻璃基材放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到4.0*10-2pa,在550sccmo2气氛下,采用rf射频离子源进行等离子处理360s。等离子处理结束后,待真空度稳定在3.8*10-2pa时,电子枪加热蒸发纯度99.92wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为25℃,sio2膜沉积速率0.2nm/s;sio2膜层厚度7nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在1.0*10-2pa时,加热疏油组分全氟聚醚硅氧烷膜料靶材,蒸镀形成疏油膜层(即af膜)。镀膜温度为24℃,af膜沉积速率0.05nm/s,af膜厚度100nm。待af镀膜完成后,将玻璃基材从真空镀膜机的真空腔中取出。

撕去玻璃基材上tms/itms复合膜表面的保护膜,就得到了耐脏污膜层。最后,用去离子水与无水乙醇清洁耐脏污膜层表面。

比较例一

将0.1g粒径为15nm全氟聚醚硅氧烷改性疏水纳米二氧化硅粒子置于20ml甲醇中,超声分散30min,得到氟化二氧化硅溶液。取玻璃基材,用去离子水和无水乙醇洗净后,在玻璃基材上喷涂氟化二氧化硅溶液。喷嘴直径1.2mm,压力为0.8mpa,喷枪口与玻璃基材表面平行,距离为12cm。喷涂完成后,将玻璃基材置于80℃烘箱中固化3h,得到比较例一的耐脏污膜层。

比较例二

将玻璃基材用去离子水与无水乙醇清洗干净并干燥后,放入真空镀膜机的真空腔内。抽真空到5.0*10-2pa,在600sccmar气氛下,采用霍尔离子源进行等离子处理300s。等离子处理结束后,待真空度稳定在3.9*10-2pa时,电子枪加热蒸发纯度99.99wt%sio2晶体,蒸镀sio2膜。镀膜温度为26℃,sio2膜沉积速率0.1nm/s,sio2膜层厚度10nm。

镀膜sio2后,待真空度稳定在3.8*10-2pa时,加热全氟聚醚硅氧烷膜料靶材,镀膜形成af膜。镀膜温度为28℃,af膜沉积速率0.1nm/s,af膜厚度25nm。待af镀膜完成后,将玻璃基材从真空镀膜机真空腔中取出,得到比较例二的耐脏污膜层。

效果实施例

以上述两个比较例中制得的耐脏污膜层为对照组,以前述实施例中制得的耐脏污膜层为实验组,评估各组的耐脏污膜层的耐脏污性能、耐磨性能、光学性能和耐指纹性能。

用接触角测试仪检测各组的耐脏污膜层的水接触角。用日本minoan牌橡皮,用500g的砝码,速度40cycle/min,测试行程40mm,分别在各组的耐脏污膜层表面往复测试2500个来回,后用橡皮摩擦仪测试各组的耐脏污膜层上橡皮摩擦区域的水接触角。采用sincovms-8s测试设备,测试各组的耐脏污膜层在550nm波长的透过率。观察各组的耐脏污膜层的指纹残留情况。具体检测结果如表1所示。

表1

从表1的检测结果可以看出,实验组的耐脏污膜层的水接触角均>104°,具有较好的耐脏污性能。并且,实验组的耐脏污膜层的橡皮摩擦后水接触角可以达到45°-105°。需要说明的是,当采用不同的工艺条件时,实验组的耐脏污膜层的橡皮摩擦后水接触角也可能更高,超过105°。这说明实验组的耐脏污膜层具有较好的耐磨性能,在经过特定检测条件下的橡皮摩擦之后,仍然能够保持一定的耐脏污性能。实验组的耐脏污膜层的可见光透过率>88%,具有较好的光学性能,适合应用在显示屏、具有图案的终端壳体等对可见光透过率要求较高的应用场景中。

而比较例一中的耐脏污膜层,是仅利用疏油材料,在基材表面形成纳米与微米尺寸孔隙,从而得到的微纳结构膜层。该微纳结构膜层的水滴接触角大于实验组的耐脏污膜层的水滴接触角,说明其耐脏污性能较好。发明人分析认为:在比较例一中,疏油材料在基材表面形成纳米与微米尺寸孔隙。当油污液滴落到该微纳结构膜层上时,由于油污液滴与基材接触面减少,受液体表面张力作用,脏污液滴在低表面能微纳结构表面接近“球形”,无法在其表面稳定挺立,故而其在耐脏污性能上表现较好。但该微纳结构膜层的橡皮摩擦后水接触很小,这说明比较例一的微纳结构膜层的耐磨性能较差,无法长期保持较好的耐脏污性能,在应用到工件上以后使用寿命较短。发明人经过分析认为:该微纳结构膜层的表面粗糙,呈疏松多孔结构,故而在外力作用下容易被破坏;并且,长期使用后该微纳结构膜层的微纳孔隙逐渐被脏污污染堵塞,这也会大大减弱耐脏污效果。

比较例一中的耐脏污膜层,其孔隙导致其透过率与雾度降低,可见光透过率仅32.20%,无法应用在前述的对可见光透过率要求较高的应用场景中,否则会影响电子设备产品的外观效果。

此外,比较例一中的耐脏污膜层可以采用纳米粒子自组装法、模板法、沉积法等方法来制备,但这些制备方法的工艺复杂,工艺条件严苛,成本高昂,这限制了其大规模工业化应用。

比较例二的耐脏污膜层尽管具有与实验组相当的耐脏污性能和光学性能,同时具有优异的耐磨性能,但由于其并非微纳结构膜层,其耐指纹残留性能相对较差。

应理解,本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,上述的实施例并不构成对本发明保护范围的限定。对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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