一种盖板的制作方法

本申请涉及盖板镀膜技术领域，特别是涉及一种盖板。

背景技术：

近年来，随着终端，如手机更新迭代的速度加快，其盖板材质依次经历了塑胶、金属、陶瓷、玻璃的发展历程。为了增强手机的卖点和吸引点，手机厂商在手机外观上做了很多的工作，不断的丰富手机外观的颜色。而陶瓷黑色一直是受追捧的幸运儿。

本申请的发明人在长期的研发过程中发现，可以采用以下工艺制备出黑色效果的盖板：1)在菲林片上先用蒸发或者溅射的方式沉积一层透明薄膜，然后在薄膜表面丝印一层黑色的油墨，最后把黑色的菲林片贴合到玻璃盖板上；2)另一种是通过在玻璃表面用蒸发或者溅射的方式沉积一层黑色的薄膜。此方法简单，成本低，有很高的工业应用前景。但在实际应用过程中存在膜基结合力差，玻璃表面不耐刮花，颜色不够黑等问题。

技术实现要素：

本申请提供一种盖板，其能够呈现陶瓷黑色色彩，且具有较高的硬度和耐磨损性能。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种盖板，该盖板包括：透明本体、黑色薄膜层及透明加硬层，其中，黑色薄膜层及透明加硬层依次叠层设置在透明本体一表面上。

其中，黑色薄膜层包括打底层和第一颜色层，打底层设置在透明本体和第一颜色层之间。

其中，第一颜色层包括金属钛、金属铬、金属钨、合金钛铝、合金钛硅、合金铬硅或合金钛铬的碳化物膜层、碳氮化物膜层或碳氮氧化物膜层中的任一种或组合；打底层包括金属铬膜层、金属钛膜层、金属锆膜层、合金钛铝膜层或tisi膜层；透明加硬层包括氮化硅膜层、氮化铝膜层、氮化硅铝膜层或类金刚石膜层。

其中，打底层的厚度范围为50nm-100nm，第一颜色层的厚度范围为500nm-1200nm，透明加硬层的厚度范围为15nm-150nm。

其中，打底层的厚度范围为60nm-70nm，第一颜色层的厚度范围为800nm-1200nm，透明加硬层的厚度范围为50nm-80nm。

其中，黑色薄膜层进一步包括梯度层，梯度层设置在第一颜色层与透明加硬层之间。

其中，梯度层包括cr-crn-crcn-crc-crc：c(铬-氮化铬-碳氮化铬-碳化铬-碳化铬：碳)或者ti-tin-ticn-tic-tic：c(钛-氮化钛-碳氮化钛-碳化钛-碳化钛：碳)。

其中，打底层的厚度范围为50nm-100nm，梯度层的厚度范围为500nm-1000nm，第一颜色层的厚度范围为100nm-500nm。

其中，盖板进一步包括透明层，透明层设置在透明本体与黑色薄膜层之间，用于调节黑色薄膜层的色值。

其中，黑色薄膜层及透明加硬层的厚度设置成使得盖板在可见光380-780nm范围内的平均透过率为0，且使得在自然环境下经盖板的透射光在cielab色空间中的坐标值为：25≦l≦35，-1≦a≦1，-1≦b≦1。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请实施例盖板包括透明本体、黑色薄膜层及透明加硬层，其中，黑色薄膜层及透明加硬层依次叠层设置在透明本体一表面上。通过这种方式，本申请实施例盖板的透明本体上设置有黑色薄膜层，能够使盖板呈现陶瓷黑色色彩，且在黑色薄膜层上设置有透明加硬层，能够提高盖板硬度和耐磨损性能。

附图说明

图1是本申请盖板第一实施例的结构示意图；

图2是图1实施例盖板的制造方法一实施例的流程示意图；

图3是图2实施中步骤s201的具体流程示意图；

图4是本申请盖板第二实施例的结构示意图；

图5是本申请盖板第三实施例的结构示意图；

图6是本申请盖板第四实施例的结构示意图；

图7是本申请盖板第五实施例的结构示意图；

图8是本申请终端一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请首先提出一种盖板，如图1所示，本实施例盖板101包括透明本体102、黑色薄膜层103及透明加硬层104，其中，黑色薄膜层103及透明加硬层104依次叠层设置在透明本体102的一表面上。

本实施例的盖板101可以为终端的后盖，如手机的后盖等。在将盖板101安装于终端本体上时，盖板101的透明本体102靠近终端本体设置，盖板101的透明加硬层104背离终端本体设置，即透明加硬层104为终端的外侧。

在其它实施例中，盖板还可以用于家电、汽车等产品。

本实施例盖板101的透明本体102上设置有黑色薄膜层103，能够使盖板102呈现陶瓷黑色色彩，且在黑色薄膜层103上设置有透明加硬层104，能够提高盖板102的硬度和耐磨损性能。

进一步地，从透明本体102、黑色薄膜层103及透明加硬层104的材料考虑，为实现上述效果，透明本体102的材料可以包括玻璃、陶瓷、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲脂等透明材料；黑色薄膜层103的材料可以包括金属钛、金属铬、金属钨、合金钛铝、合金钛硅、合金铬硅或合金钛铬的碳化物、碳氮化物或碳氮氧化物中的任一种或组合。具体地，黑色薄膜层103的材料可以包括碳化钛、碳化铬、碳化钨、碳氮化钛、碳氮化铬、碳氮化钛硅、碳氮化铬硅、碳氮氧化钛或碳氮氧化铬等中的一种或者组合；透明加硬层104的材料可以包括氮化物以及类金刚石碳中的至少一种或组合。该氮化物还可以是氮硼化物或氮碳化物。例如，氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化铬、氮化钽、氮化锆、氮化硅铝、氮化钛铝、氮化铬铝、氮化铬钛铝、氮化铬硅铝、氮化硅钛铝、氮化硼、氮硼化钛、氮硼化铬、氮硼化钛铝、氮硼化钛硅、氮硼化硅钛铝、氮碳化钛、氮碳化铬、氮碳化锆、氮碳化钨中的至少一种或组合。

进一步地，从黑色薄膜层103及透明加硬层104的厚度考虑，为实现上述效果，黑色薄膜层103的厚度范围可以为500nm-1500nm，该厚度具体可以为500nm、700nm、900nm、1200nm及1500nm等；透明加硬层104的厚度范围可以为8nm-150nm，该厚度具体可以为8nm、30nm、60nm、90nm、120nm及150nm等。

在一具体应用中，透明加硬层104的厚度设置可使盖板101表面的莫氏硬度大于7.0；黑色薄膜层103的厚度设置可使得膜层在可见光380nm-780nm范围内平均透过率为0，且可使得盖板101在可见光380-780nm范围内平均反射率不大于2％；黑色薄膜层103的厚度及透明加硬层104的厚度设置可使得在自然环境下经盖板101的反射光在cielab色空间中的坐标值为：10≦l≦40，-2≦a≦2，-2≦b≦2。

进一步地，本实施例盖板101可以通过如图2所示的方法进行制造，具体地，本实施例的制造方法包括以下步骤：

s201：对透明本体102的表面进行清洗和烘干，以达到镀膜工艺要求的表面洁净度。

由于透明本体102表面的洁净度对镀膜工艺影响较大，因此需要采用清洗效果较好的方式对透明本体102的进行清洗，本实施例可以采用超声波清洗方式对透明本体102进行清洗及烘干。

在一具体应用中，可以通过如图3所述的方法实现步骤s201，本实施例具体以下步骤包括：

s301：在第一槽中加入清洗剂，并将其加热到第一预设温度，然后将透明本体102放入第一槽中，浸泡3分钟。

s302：在第二槽中加入清洗剂，并将其加热到第二预设温度，然后将透明本体102放入第二槽，并通过喷淋清洗方式对透明本体102清洗2分钟。

s303：在第三槽中加入纯水，并将透明本体102放入第三槽中，然后通过超声清洗方式对透明本体102清洗2分钟。

s304：在第四槽中加入超声清洗剂，并将透明本体102放入第四槽中，然后通过超声清洗方式对透明本体102清洗2分钟。

s305：在第五槽中及第六槽中加入纯水，并将透明本体102放入第五槽中，然后通过超声清洗方式对透明本体102清洗5分钟，接着将透明本体102放入第六槽中，并通过超声清洗方式对透明本体102清洗5分钟。

s306：将透明本体102放入第七槽中进行脱水，并将脱水后的透明本体102依次放入第八槽中及第九槽中热烘脱水。

其中，第一槽至第四槽为普通清洗槽，第五槽及第六槽为超声槽，第七槽为慢提拉槽脱水槽，第八槽及第九槽为烘干槽。

上述清洗/烘干流程、清洗/烘干温度及清洗/烘干时间可以根据透明本体102的材料及表面粗糙度等因素进行适应性修改；本实施例还可以通过检测器自动检测每次清洗后的透明板体102的表面清洁度，并根据该清洁度调整或者规划后续的清洗/烘干的流程、清洗/烘干温度及清洗/烘干时间，以提高透明本体102进行清洗及烘干效率及效果。

进一步地，将热烘脱水后的透明本体102置于托盘内，准备进行真空溅射镀膜加工。

s202：在清洗后的透明本体102的表面溅射镀膜，以在清洗后的透明本体102的表面依次形成黑色薄膜层103及透明加硬层104。

具体地，通过真空溅镀方式在透明本体102的表面上形成黑色薄膜层103，并通过真空溅镀方式在黑色薄膜层103背离透明本体102的表面上形成透明加硬层104。

在上述步骤中，透明本体102、黑色薄膜层103和透明加硬层104可采用上文描述的各种材料。进一步，透明本体102、黑色薄膜层103和透明加硬层104的物理特性以及膜层厚度可设置成上文描述的各种数值范围。

本实施例的真空溅镀可采用中频反应溅射、射频溅射、高能脉冲溅射、磁控溅射中的一种或组合。其中，优选中频反应溅射。

在其它实施例中，还可以采用例如光学镀膜、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、等离子增强的化学气相沉积(pecvd)、反应性dc射蚀等工艺在清洗后的透明本体的表面形成黑色薄膜层及透明加硬层。

区别于现有技术，本实施例盖板101的透明本体102上设置有黑色薄膜层103，能够使盖板102呈陶瓷黑色色彩，且在黑色薄膜层103上设置有透明加硬层104，能够提高盖板102的硬度和耐磨损性能。

本申请提出第二实施例的盖板，如图4所示，与上述实施例的不同之处在于：本实施例盖板401的黑色薄膜层402包括打底层403和第一颜色层404，打底层403设置在透明本体405和第一颜色层404之间，即打底层403和第一颜色层404依次叠层设置在透明本体405的一表面上。

本实施例通过在透明本体405和第一颜色层404之间设置打底层403，能够提高透明本体405和第一颜色层404之间的结合力。

本实施例通过第一颜色层404和透明加硬层406的配合可以让盖板401对外呈陶瓷黑色色彩，同时能够提高盖板401的硬度及耐磨损性能。

进一步地，从第一颜色层404、打底层403及透明加硬层406的材料考虑，为实现上述效果，第一颜色层404至少包括金属钛、金属铬、金属钨、合金钛铝、合金钛硅、合金铬硅或合金钛铬的碳化物膜层、碳氮化物膜层或碳氮氧化物膜层中的任一种或组合；打底层403包括金属铬膜层、金属钛膜层、金属锆膜层、合金钛铝膜层或合金钛硅膜层；透明加硬层406包括氮化硅膜层、氮化铝膜层、氮化硅铝膜层或类金刚石膜层。

进一步地，从第一颜色层404、打底层403及透明加硬层406的膜层厚度考虑，为实现上述效果，第一颜色层404的厚度范围为500nm-1200nm，该厚度具体可以为500nm、700nm、900nm及1200nm等；打底层403的厚度范围为50nm-100nm，该厚度具体可以为50nm、60nm、700nm、80nm、90nm及100nm等；透明加硬层406的厚度范围为15nm-150nm，该厚度具体可以为15nm、40nm、60nm、80nm、100nm、120nm及150nm等。

在一具体应用中，第一颜色层404的厚度范围优选为800nm-1200nm，该厚度具体可以为800nm、900nm、1000nm、1100nm及1200nm等；打底层403的厚度范围优选为60nm-70nm，该厚度具体可以为60nm、63nm、67nm及70nm等；透明加硬层404的厚度范围优选为50nm-80nm，该厚度具体可以为50nm、60nm、70nm及80nm等。

本实施例对第一颜色层404、打底层403及透明加硬层406的厚度及材料进行合理设计及优化，能够提高膜层间的结合力，且能够让盖板401对外展现出陶瓷黑色色彩，同时还能够提高透明盖板401的硬度及耐磨损性能。

在一具体应用中，第一颜色层404、打底层403及透明加硬层406的厚度设置可使得盖板401在可见光380-780nm范围内的平均透过率为0，且可使得在自然环境下经盖板401的透射光在cielab色空间中的坐标值为：25≦l≦35，-1≦a≦1，-1≦b≦1。

进一步地，为进一步丰富盖板401的外观效果，本实施例的第一颜色层401可以包括图案层401，图案层401可以通过丝网印刷工艺形成在透明本体405上。图案层401可以包括特定图案标识，如产品的logo、产品所需的说明文字、产品图案及花纹等。

在一实施例中，还可以使用激光雕刻、化学蚀刻、油墨印刷等工艺在打底层上形成图案或logo，在此不做限定。

在一实施例中，该图案层还可以是光栅图案层，光栅图案层包括多个间隔设置的光栅条纹，相邻两个光栅条纹之间的间隙内形成有纳米微结构，以使得光栅条纹与间隙具有不同的光学特性，以在光栅图案层形成光栅图案。

在另一实施例中，为进一步丰富盖板的外观效果，第一颜色层还可以包括纹理层，该纹理层可以为磁性纹理层、uv转印纹理层、热转印纹理层中的至少一种，纹理层的具体图案可以根据实际需求灵活选择。在本申请的实施例中，该图案可以为渐变纹理图案。

其中，形成磁性纹理层的方法可以为磁性喷涂，即在喷涂过程中，通过磁场控制磁性材料的分布，使其形成所需的纹理图案。

形成uv转印纹理层的方法可以为利用uv转印及压印加工，即在将设计好的纹理图形用激光光绘机输出成光绘菲林或玻璃菲林，在透明本体上涂布一离型层，并在离型层涂布uv胶，并把涂布好uv胶的透明本体与光绘菲林或玻璃菲林紧密贴合，进行曝光成像，进而在透明本体上就形成纹理图案层。

形成热转印纹理层的方法可以为将pvc热转印膜贴在透明本体上，以预设温度烘烤预设时间，之后剥离pvc薄膜，即得到热转印纹理。

通过这种方式，能够在上述实施例效果的基础上进一步使盖板呈现特定图案或者纹理图案等。

本申请进一步提出第三实施例的盖板，如图5所示，本实施例盖板501的黑色薄膜层502在上述实施例的基础上进一步包括梯度层503，梯度层503设置在第一颜色层504与透明加硬层505之间，即打底层506、第一颜色层504、梯度层503及透明加硬层505依次叠层设置在透明本体507上。

本实施例的第一颜色层504、梯度层503及透明加硬层505构成了梯度结构颜色层，该梯度结构颜色层的结构模式可以是cr-crn-crcn-crc-crc：c，其中，第一颜色层504包括cr膜层，梯度层503包括crn膜层、crcn膜层及crc膜层，透明加硬层505包括crc：c膜层。

本实施例可以采用中频磁控溅射结合离子源技术沉积cr-crn-crcn-crc-crc：c膜层。cr溅射功率对c键结构影响不大，但透明加硬层505中cr的含量和膜层厚度随中频功率增大而增大，随透明加硬层505中掺cr量增多，膜层硬度及摩擦因数略有上升。

本实施例采用梯度结构颜色层及掺入金属cr，能够提高了膜层间的结合力。

本实施例的梯度结构颜色层可以通过调节镀膜时不同的反应气体比例来实现。

在其它实施例中，梯度结构颜色层的结构模式还可以ti-tin-ticn-tic-tic：c等。

进一步地，从第一颜色层504、打底层506、梯度层503及透明加硬层505的膜层厚度考虑，为实现上述效果，第一颜色层504的厚度范围为100nm-500nm，该厚度具体可以为100nm、200nm、300nm、400nm及500nm等；打底层506的厚度范围为50nm-100nm，该厚度具体可以为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm及100nm等；梯度层503的厚度范围为500nm-1000nm，该厚度具体可以为500nm、600nm、700nm、800nm、900nm及1000nm等；透明加硬层505的厚度范围为50-80nm，该厚度具体可以为50nm、60nm、70nm及80nm等。

区别于现有技术，本实施例通过设置梯度层503，能够降低各膜层的应力，且能够提高膜层间的结合力。

本申请进一步提出第四实施例的盖板，如图6所示，本实施例的盖板601在图1实施例的基础上进一步包括透明层602，透明层602设置在透明本体603与黑色薄膜层604之间，透明层602用于调节黑色薄膜层604的色值，且同时提高透明本体603与黑色薄膜层604之间的结合力。

其中，透明层602的厚度可以依据陶瓷黑色色彩的波长范围进行设置，如，透明层602的厚度范围可以为50-150nm，该厚度具体可以为50nm、70nm、90nm、110nm、130nm及150nm等。透明层602的材料可以包括氧化钛、氧化铌、氧化硅、氧化锆、氮化硅或氮化铝等任一种或组合。

区别于现有技术，本实施例通过在透明本体603与黑色薄膜层604之间设置透明层602，能够调节黑色薄膜层604的色值，且能够提高透明本体603与黑色薄膜层604之间的结合力。

本申请进一步提出第五实施例的盖板，如图7所示，本实施例盖板701的黑色薄膜层702包括渐变色层702，渐变色层702包括第一颜色层(图未示)及第二颜色层(图未示)，本实施例的第一颜色层与上述实施例的第一颜色层相同，这里不赘述。

其中，本实施例的第二颜色层设置在第一颜色层与透明加硬层之间，且第二颜色层的面积小于第一颜色层的面积，以使得在从透明加硬层704背离透明本体703的一侧观察时，第一颜色层被第二颜色层覆盖的区域的颜色不同于第一颜色层未被第二颜色层覆盖的区域的颜色。

本实施例通过在第一颜色层上设置面积较小的第二颜色层，能够使盖板呈现两种不同色度或色值的黑色，以使盖板701呈现渐变陶瓷黑色色彩。

其中，渐变色层702可以通过如光学镀膜、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、等离子增强的化学气相沉积(pecvd)、反应性dc射蚀、rf溅蚀或磁控溅射等沉积在透明本体703上。

在其它实施例中，渐变色层还可以包括两层以上的颜色层，其中，每一层颜色层可以由纳米结构色晶体与光油混合构成。其中，纳米结构色晶体可以由多层光学干涉薄膜粉碎得到，多层光学干涉薄膜可以为具有交替沉积有第一折射率颜色层l1、l2和第二折射率颜色层h1、h2、h3的结构，也就是说，多层光学干涉薄膜可以包括依次层叠设置的第二折射率颜色层h1，第一折射率颜色层l1，第二折射率颜色层h3、第一折射率颜色层l2以及第二折射率颜色层h2。

在一具体应用中，可采用通过镀膜工艺在透明本体703上设置第一颜色层，并至少在第一颜色层的局部表面上设置第二颜色层。

具体的，至少在第一颜色层的局部表面喷涂颜色层材料，以形成第二颜色层。等待第一颜色层干燥后，可以向第一颜色层的表面喷涂覆盖一层第二颜色层。喷涂时第二颜色层的厚度可以由第一颜色层左侧边界处向右侧边界处逐渐变薄，以得到渐变效果。或者，等待第一颜色层干燥后，可以向第一颜色层局部表面喷涂至少一层第二颜色层。在其他实施例中，可以在第二颜色层干燥后，至少在第二颜色层的局部表面喷涂介质，以形成第三颜色层。其中，第一颜色层、第二颜色层和第三颜色层的厚度相同，但覆盖的面积逐渐减小。例如，第一颜色层覆盖面积为透明本体703覆盖面积的100％，第二颜色层覆盖面积为透明本体703覆盖面积的70％，第三颜色层为透明本体703覆盖面积的30％。在此不做限定。

其中，第一颜色层、第二颜色层和第三颜色层的材料与上述实施例的颜色层的材料相同，在此不做赘述。

通过上述方式，在透明本体703上设置渐变色层702，可以使得盖板701具有渐变色彩，使得盖板701表面具有丰富的外观效果，提升了产品的外观美感，从而满足消费者对终端的外观效果的需求。

当然，在其它实施例中，可以将第二颜色层设置在第一颜色层背离透明本体的一侧，将第一颜色层设置成半透明颜色层，以使得在从透明加硬层背离透明本体的一侧观察时，第一颜色层与第二颜色层的重叠区域的颜色不同于第一颜色层的未被第二颜色层覆盖的其他区域的颜色。

在一实施例中，黑色薄膜层可以包括图案层、纹理层及渐变色层或者包括这三层中的任意两层。

在一实施例中，盖板还可以进一步增透层，增透层可以设置在透明加硬层及黑色薄膜层之间。

在一实施例中，盖板还可以包括两个或者两个以上的增透层和透明加硬层构成的叠层，其中，在每一叠层内，透明加硬层设置于增透层背离透明本体的一侧。

在一实施例中，盖板还可以包括设置在透明加硬层背离黑色薄膜层一侧的防指纹层。其中，防指纹层包括具有疏水性和疏油性的聚合物涂层或者适当材料的镀膜。

本申请进一步提出一种终端，如图8所示，图8是本申请终端一实施例的结构示意图。终端801背面(背离显示屏的一侧)设置盖板802，并将盖板802的透明加硬层背离终端801设置。本实施例盖板802可以是上述各实施例盖板，其结构及工作原理，这里不赘述。

本实施例终端801可以包括手机、平板电脑或可穿戴设备等。

区别于现有技术，本申请实施例盖板包括透明本体、黑色薄膜层及透明加硬层，其中，黑色薄膜层及透明加硬层依次叠层设置在透明本体一表面上。通过这种方式，本申请实施例盖板的透明本体上设置有黑色薄膜层，能够使盖板呈现陶瓷黑色色彩，且在黑色薄膜层上设置有透明加硬层，能够提高盖板硬度和耐磨损性能。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。