薄膜及壳体的制作方法

1.本技术涉属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种薄膜及壳体。


背景技术：

2.随着科技的发展，人们的生活中越来越离不开电子设备，常见的电子设备比如有手机、平板、笔记本电脑等。为了保护电子设备的外壳，通常会在电子设备的外壳上设置有涂层薄膜，涂层薄膜既可以对电子设备的外壳起到保护作用，又能以各种颜色起到美化装饰作用。
3.目前市场上蓝色装饰涂层薄膜的主要制造方法为真空镀膜。真空镀膜是一种环保的表面处理工艺，沉积的涂层具有耐磨、耐氧化不变色、硬度高、颜色丰富、耐腐蚀性能好等特点。真空镀膜主要有物理气相沉积(pvd，physical vapor deposition)和化学气相沉积(cvd，chemical vapor deposition)，其中，pvd主要包括真空蒸发、磁控溅射和离子镀等技术。
4.现有技术所得的薄膜，颜色层和干涉层的厚度较厚，会造成表面颜色较暗，无金属光泽感。


技术实现要素：

5.鉴于以上内容，有必要提出一种薄膜以及具有该薄膜的壳体，具有膜层颜色亮、金属光泽感强、硬度高的优点。
6.本技术提供一种薄膜，所述薄膜用于形成于基体表面，所述薄膜由基体表面从下往上依次包括：
7.打底层；
8.中间层；
9.第一增亮层，所述第一增亮层为crn镀层；
10.第一干涉层，所述第一干涉层由多层第一材料层和第二材料层交替层叠构成；
11.第二增亮层，所述第二增亮层为crn镀层；
12.第二干涉层，所述第二干涉层由多层第一材料层和第二材料层交替层叠构成；
13.第三增亮层，所述第三增亮层为crn镀层；
14.其中，所述第一材料层为crn镀层，每一所述第一材料层的厚度范围为0.08nm-0.12nm，所述第二材料层为sin镀层，每一所述第二材料层的厚度范围为0.7nm-0.9nm。
15.在一些实施例中，所述打底层为铬金属镀层或钛金属镀层，所述中间层为crsin镀层。
16.在一些实施例中，所述第一干涉层的厚度范围为60nm-80nm。
17.在一些实施例中，所述第二干涉层的厚度范围为70nm-90nm。
18.在一些实施例中，所述第一增亮层的厚度范围为220nm-260nm，所述第二增亮层的厚度范围为35nm-45nm，所述第三增亮层的厚度范围为30nm-40nm。
19.在一些实施例中，所述打底层的厚度范围为120nm-180nm，所述中间层的厚度范围为1000nm-1300nm。
20.在一些实施例中，所述薄膜的颜色采用lab颜色模型表示时,65≤l≤75，-2≤a≤2，-20≤b≤-15。
21.在一些实施例中，光泽度的检测角度为20
°
时，所述薄膜的光泽大于800gu，纳米硬度范围为1100nhv-1500nhv。
22.通过第一增亮层、第一干涉层、第二增亮层、第二干涉层和第三增亮层交替层叠设置，同时可以提高本技术薄膜颜色的亮度，增强薄膜的金属光泽度；通过设置第一干涉层和第二干涉层，可以使涂层的颜色更加均匀；第一干涉层和第二干涉层均由多层第一材料层和第二材料层交替层叠构成，因而会产生更多的膜层界面，故膜层硬度会大幅度增加。
23.本技术还提供一种壳体，包括基体，所述基体上设置有上述的薄膜。
24.在一些实施例中，所述基体为不锈钢，检测角度为20
°
时，所述基体的表面光泽大于1300gu。
25.上述壳体设置有上述的薄膜，具有金属光泽度佳、颜色差异小、涂层硬度高的优点。
附图说明
26.图1为本技术一些实施例提供的壳体的立体结构示意图。
27.图2为图1所示的薄膜的剖面示意图。
28.图3为图2所示的第一增亮层、第一干涉层和第二增亮层的剖面示意图。
29.图4为图2所示的第二增亮层、第二干涉层和第三增亮层的剖面示意图。
30.主要元件符号说明
31.壳体
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100
32.基体
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10
33.薄膜
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20
34.打底层
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21
35.中间层
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22
36.第一增亮层
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23
37.第一干涉层
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24
38.第二增亮层
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25
39.第二干涉层
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26
40.第三增亮层
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27
41.第一材料层
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201
42.第二材料层
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202
具体实施方式
43.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
44.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，需要说明的是，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.下面结合附图，对本技术的实施例作进一步说明。
46.请参阅图1和图2，本技术实施例提供一种薄膜20，用于形成于基体10表面。基体10可以是手机外壳、平板外壳或者其他电子产品的中框或者背板等。为了使基体10拥有更好的金属光泽，在将薄膜20沉积于基体10之前，可对基体10进行抛光打磨处理。
47.具体地，请参阅图2和图3，薄膜20由基体表面从下往上依次包括：
48.打底层21，打底层21为铬金属镀层或钛金属镀层；打底层21用于提高薄膜20与基体10的附着力。
49.中间层22，中间层22为掺杂si和/或c元素的过渡族金属氮化物层，为了使中间层22与打底层21之间的结合力更强，过渡族金属优选为cr，中间层22可以是crsin、crcn或者crsicn中的一种或者多种。crsin层、crcn层或者crsicn层能够与打底层21和第一增亮层23更好地结合，提高膜层之间的结合力。crsin层、crcn层或者crsicn层还具有硬度高、摩擦因数低的优点。
50.第一增亮层23，第一增亮层23为过渡族金属氮化物镀层，过渡族金属优选为cr，第一增亮层23可以是crn镀层。
51.请参阅图3，第一干涉层24，第一干涉层24由多层第一材料层201和第二材料层202交替层叠构成。
52.第二增亮层25，第二增亮层25为过渡族金属氮化物镀层，过渡族金属优选为cr，第二增亮层25可以是crn镀层。
53.请参阅图4，第二干涉层26，第二干涉层26由多层第一材料层201和第二材料层202交替层叠构成。
54.第三增亮层27，第三增亮层27为过渡族金属氮化物镀层，过渡族金属优选为cr，第三增亮层27可以是crn镀层。
55.其中，第一材料层201为crn镀层，第二材料层202为sin镀层。请参阅图3和图4，第一干涉层24和第二干涉层26均由多层crn镀层和sin镀层交替沉积而构成，crn镀层和sin镀层交替叠加形成复合膜层，两种不同成分的膜层，在垂直面方向交替叠加，产生更多的膜层界面，故可以使第一干涉层24和第二干涉层26的膜层硬度大幅度的增加。
56.本技术实施例提供的薄膜20采用pvd技术，沉积于基体10表面，通过第一增亮层23、第一干涉层24、第二增亮层25、第二干涉层26和第三增亮层27交替层叠设置，可以提高本技术薄膜20颜色的亮度，增强薄膜20的金属光泽度；同时，通过设置第一干涉层24和第二干涉层26，可以使薄膜20的颜色更加均匀；第一干涉层24和第二干涉层26均由多层第一材
20≤b≤-15。
64.在一些实施例中，光泽度的检测角度为20
°
时，薄膜20光泽为大于800gu，纳米硬度范围为1100nhv-1500nhv。
65.本技术实施例薄膜20的制备方法步骤为：
66.第一步：镀膜之前先对基体10进行打磨和研磨处理，然后进行清洗，研磨后基体10表面金属光泽大于1300gu(检测角度为20
°
)；
67.第二步：将基体10放入真空腔体，对真空腔体进行抽真空，然后通过加热管对真空腔体及基体进行加热，并在真空腔体内对基体10进行离子清洗；
68.第三步：利用靶材进行磁控溅射沉积打底层21，金属靶材为铬靶或钛靶，打底层21的厚度范围为120nm-180nm；
69.第四步：利用靶材和氮气进行反应磁控溅射沉积中间层22，靶材为铬靶和硅靶，硅元素与镉元素的原子比在1:3至1:3.5间，中间层22的厚度范围为1000nm-1300nm；
70.第五步：利用靶材和氮气进行反应磁控溅射沉积第一增亮层23，靶材为铬靶，第一增亮层23的厚度范围为220nm-260nm；
71.第六步：利用靶材和氮气进行反应磁控溅射沉积第一干涉层24，靶材为镉靶和硅靶，镉靶和硅靶交替反应进行沉积，硅元素与镉元素的原子比在1:7至1:9间，第一干涉层24的厚度范围为60nm-80nm，其中，第一干涉层24中的第一材料层201厚度范围为0.08nm-0.12nm，第二材料层202厚度范围为0.7nm-0.9nm；
72.第七步：利用靶材和氮气进行反应磁控溅射沉积第二增亮层25，靶材为铬靶，第二增亮层25的厚度范围为35nm-45nm；
73.第八步：利用靶材和氮气进行反应磁控溅射沉积第二干涉层26，靶材为镉靶和硅靶，镉靶和硅靶交替反应进行沉积，硅元素与镉元素的原子比在1:7至1:9间，第二干涉层26的厚度范围为70nm-90nm，其中，第二干涉层26中的第一材料层201厚度范围为0.08nm-0.12nm，第二材料层202厚度范围为0.7nm-0.9nm；
74.第九步：利用靶材和氮气进行反应磁控溅射沉积第三增亮层27，靶材为铬靶，第三增亮层27的厚度范围为30nm-40nm；
75.第十步：最后降温后出炉。
76.本技术实施例的有益效果是：颜色采用lab颜色模型表示时,65≤l≤75，-2≤a≤2，-20≤b≤-15，检测角度为20
°
时，光泽大于800gu，纳米硬度1100nhv-1500nhv，具有金属光泽度佳、颜色差异小、硬度大的优点。
77.本技术实施例提供的薄膜20，用于沉积在基体10上，设置有依次层叠的打底层21、中间层22、第一增亮层23、第一干涉层24、第二增亮层25、第二干涉层26和第三增亮层27。打底层21使用cr层，可以与基体10之间的结合力更强，进而提高薄膜20与基体10之间的结合效果。中间层22为掺杂si和/或c元素的过渡族金属氮化物层，既可以提高膜层之间的结合力，还具有高硬度的优点。中间层22、第一增亮层23、第一干涉层24、第二增亮层25、第二干涉层26和第三增亮层27多层膜交替设置，替代传统工艺中单层厚膜，可以使本技术的薄膜20光泽性更好。通过将第一干涉层24和第二干涉层26分开设置，可以使本技术提供的薄膜20在沉积于曲面时，颜色差异小。第一干涉层24和第二干涉层26均由多层第一材料层201和第二材料层202交替层叠构成，因而会产生更多的膜层界面，故膜层硬度会大幅度增加。
78.本技术设置中间层22之后对应设置有第一增亮层23，设置第一干涉层24之后对应设置有第二增亮层25，设置第二干涉层26之后对应设置有第三增亮层27，通过叠加和扩散反射率高的涂层，以提升薄膜20整体表面的颜色亮度。本技术的薄膜20采用过渡族金属氮化物，具有硬度高、高温抗氧化、耐腐蚀和摩擦因数底等优点。
79.请参阅图1，本技术还提供一种壳体100，包括基体10，基体10上设置有上述的薄膜20。
80.在一些实施例中，基体10为不锈钢，在测试角度为20度时，基体10表面光泽大于1300gu。
81.本技术实施例提供的壳体100，具有金属光泽度佳、颜色差异小、涂层硬度高的优点。
82.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。
83.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围。