一種抗指紋藍(lán)寶石材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗指紋藍(lán)寶石材料，該藍(lán)寶石材料依次包括藍(lán)寶石層、50nm-50μm厚的過渡層和10nm-100nm厚的抗指紋層。與現(xiàn)有玻璃抗指紋材料相比，本發(fā)明所提供的抗指紋藍(lán)寶石材料具備了藍(lán)寶石高硬度的特點(diǎn)，其莫氏硬度達(dá)到9級（玻璃只有7級），硬度更高、耐劃傷性能更優(yōu)異，其水接觸角大于100°，即抗指紋效果與玻璃類材料一致，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通藍(lán)寶石材料的抗指紋效果，同時(shí)手感更加滑爽，其透過率大于75%。
【專利說明】一種抗指紋藍(lán)寶石材料
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種藍(lán)寶石材料，具體為一種具有抗指紋效果的藍(lán)寶石材料。
【背景技術(shù)】
[0003]藍(lán)寶石的莫氏硬度達(dá)到9，其硬度以及耐磨性僅次于金剛石，在自然界中屬于高硬度材料。同時(shí)，藍(lán)寶石抗劃傷性能優(yōu)異，化學(xué)性能穩(wěn)定，且可見光的透過率高，適合制作光學(xué)器件。
[0004]隨著觸摸技術(shù)的發(fā)展，高硬度高抗劃傷性能的屏幕材料受到越來越多的重視。而電子產(chǎn)品輕量化的要求也迫使電子產(chǎn)品制造商尋求單位厚度(或質(zhì)量)強(qiáng)度更高的材料，而這使得藍(lán)寶石替代傳統(tǒng)使用的玻璃成為可能。如今，藍(lán)寶石已經(jīng)成功應(yīng)用在手機(jī)的攝像頭、Home鍵，而將藍(lán)寶石開發(fā)制成觸摸屏的研究工作也已經(jīng)有了很大的突破。
[0005]現(xiàn)在，玻璃類材料對抗指紋效果的要求是水接觸角達(dá)到115° ,接觸角越高,抗指紋效果越好，而藍(lán)寶石本身的水接觸角不到90°，所以將藍(lán)寶石應(yīng)用于各類電子視窗的觸摸屏，對其進(jìn)行抗指紋化處理是很有必要的，既可以提高屏幕的抗沾污性，同時(shí)還能改善手感。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種抗指紋效果好的藍(lán)寶石材料。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的抗指紋藍(lán)寶石材料依次包括藍(lán)寶石層、50nm-50 μ m厚的過渡層和IOnm-1OOnm厚的抗指紋層。
[0008]進(jìn)一步地，所述藍(lán)寶石層為單一藍(lán)寶石材料層或藍(lán)寶石復(fù)合材料層。
[0009]進(jìn)一步地，所述藍(lán)寶石復(fù)合材料層由兩層不同晶相的藍(lán)寶石材料層復(fù)合得到。
[0010]進(jìn)一步地，所述藍(lán)寶石復(fù)合材料層由A相藍(lán)寶石材料層和C相藍(lán)寶石材料層復(fù)合得到，且A相藍(lán)寶石材料層位于C相藍(lán)寶石材料層與過渡層之間，使A相藍(lán)寶石層硬度高的特點(diǎn)得到更好發(fā)揮。
[0011]進(jìn)一步地，藍(lán)寶石復(fù)合材料層由藍(lán)寶石材料層與玻璃層復(fù)合得到，且所述藍(lán)寶石材料層位于玻璃層與過渡層之間。
[0012]進(jìn)一步地，所述過渡層為經(jīng)原位生成得到的硅的氧化物層、鈦的氧化物層或兩者的混合物層，用于增加藍(lán)寶石材料層與抗指紋層之間的附著力，其中選用硅的氧化物效果更佳。
[0013]進(jìn)一步地，所述抗指紋層為含氟化合物層、含硅化合物層或兩者的混合物層。
[0014]進(jìn)一步地，所述抗指紋層為含氟化合物為硅氧烷類的長鏈含氟化合物，所述含硅化合物為硅氧烷類的長鏈含硅化合物，其中含氟的化合物水接觸角大，含硅的化合物爽滑性好。
[0015]進(jìn)一步地，所述抗指紋層通過真空蒸鍍或磁控濺射沉積到過渡層上得到。[0016]進(jìn)一步地，所述抗指紋層的組分為CH3SiCl2CH2CH2COOCH2 ( CF2CF2) ηΗ( η= 1~ 6)。
[0017]與現(xiàn)有玻璃抗指紋材料相比，本發(fā)明所提供的抗指紋藍(lán)寶石材料具備了藍(lán)寶石高硬度的特點(diǎn)，其莫氏硬度達(dá)到9級(玻璃只有7級)，硬度更高、耐劃傷性能更優(yōu)異，其水接觸角大于100°，即抗指紋效果與玻璃類材料一致，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通藍(lán)寶石材料的抗指紋效果，同時(shí)手感更加滑爽，其透過率大于75%。通過過渡層的設(shè)置，使抗指紋層能夠牢固附著在藍(lán)寶石材料層上，本發(fā)明的抗指紋藍(lán)寶石材料非常適宜用于手機(jī)、平板電腦等各類電子產(chǎn)品的觸摸窗口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明的藍(lán)寶石層為單一藍(lán)寶石材料層時(shí)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為本發(fā)明的藍(lán)寶石層為藍(lán)寶石復(fù)合材料層時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4為不同晶相藍(lán)寶石材料層復(fù)合時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖5為藍(lán)寶石材料層與玻璃層復(fù)合時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1-藍(lán)寶石層；2_過渡層；3_抗指紋層；11_藍(lán)寶石材料層一 ；12_藍(lán)寶石材料層二 ；11 '-藍(lán)寶石材料層；12丨-玻璃層。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作出進(jìn)一步詳細(xì)的說明與闡述。
[0021]本發(fā)明的實(shí)施例1:
本實(shí)施例涉及的抗指紋藍(lán)寶石材料結(jié)構(gòu)如圖1所示，其分解結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，依次為藍(lán)寶石層1、過渡層2、抗指紋層3，其中藍(lán)寶石層I為0.5_厚的純A相藍(lán)寶石材料層，過渡層2為經(jīng)原位生成得到的硅的氧化物，厚度為SOnm ;抗指紋層3為硅氧烷類的長鏈含氟化合物且厚度為15nm，抗指紋層3通過真空蒸鍍沉積到過渡層2上得到。
[0022]所得材料透過率為82%，水接觸角為116°，莫氏硬度9，手感滑爽。
[0023]本發(fā)明的實(shí)施例2:
本實(shí)施例涉及的抗指紋藍(lán)寶石材料結(jié)構(gòu)如圖1所示，其分解結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其結(jié)構(gòu)依次為藍(lán)寶石層1、過渡層2、抗指紋層3，其中藍(lán)寶石層I為0.4_厚的純C相藍(lán)寶石材料層，過渡層2為經(jīng)原位生成得到的硅的氧化物，厚度為950nm ;抗指紋層3為硅氧烷類的長鏈含硅化合物，厚度為60nm，抗指紋層3通過真空蒸鍍沉積到過渡層2上得到。
[0024]所得材料透過率為85%，水接觸角為112°，莫氏硬度9，手感滑爽。
[0025]本發(fā)明的實(shí)施例3:
本實(shí)施例涉及的抗指紋藍(lán)寶石材料結(jié)構(gòu)如圖1所示，其分解結(jié)構(gòu)示意圖見圖3所示，其結(jié)構(gòu)依次為藍(lán)寶石層1、過渡層2、抗指紋層3，藍(lán)寶石層I (如圖4所示)由藍(lán)寶石材料層一11與藍(lán)寶石材料層二 12經(jīng)熱復(fù)合或膠黏劑復(fù)合，其中藍(lán)寶石材料層一 11為0.3mm厚的A相藍(lán)寶石材料層，藍(lán)寶石材料層二 12為0.3mm厚的C相藍(lán)寶石材料層，A相藍(lán)寶石材料層位于過渡層2與C相藍(lán)寶石材料層之間；過渡層2為經(jīng)原位生成得到的硅的氧化物，厚度為45 μ m ;抗指紋層3為硅氧烷類的長鏈含氟化合物，厚度為95nm，抗指紋層3通過真空蒸鍍沉積到過渡層2上得到。[0026]所得材料透過率為81%，水接觸角為116°，莫氏硬度9，手感滑爽。
[0027]本發(fā)明的實(shí)施例4:
本實(shí)施例涉及的抗指紋藍(lán)寶石材料結(jié)構(gòu)如圖1所示，其分解結(jié)構(gòu)示意圖見圖3所示，其結(jié)構(gòu)依次為藍(lán)寶石層1、過渡層2、抗指紋層3，其中藍(lán)寶石層I (如圖5所示)為藍(lán)寶石材料層與玻璃層12'經(jīng)熱復(fù)合或經(jīng)膠黏劑復(fù)合，其中藍(lán)寶石材料層為0.3_厚的C相藍(lán)寶石材料層，玻璃層12丨厚度為0.3_，藍(lán)寶石材料層11丨位于過渡層2與玻璃層12丨之間。其中過渡層2為經(jīng)原位生成得到的鈦的氧化物，厚度為IOOnm ;抗指紋層3為硅氧烷類的長鏈含氟化合物，厚度為80nm，抗指紋層3通過磁控濺射沉積到過渡層2上得到。
[0028]所得材料透過率為81%，水接觸角為116°，莫氏硬度9，手感滑爽。
[0029]與玻璃層12 '復(fù)合后，既保證了硬度，又使產(chǎn)品具有良好的透光率，更主要的是降低了成本。
[0030]本發(fā)明的實(shí)施例5:
本實(shí)施例涉及的抗指紋藍(lán)寶石材料結(jié)構(gòu)如圖1所示，其分解結(jié)構(gòu)示意圖見圖2所示，其結(jié)構(gòu)依次為藍(lán)寶石層1、過渡層2、抗指紋層3，其中藍(lán)寶石層I為0.4_厚的純C相藍(lán)寶石材料層，過渡層2為經(jīng)原位生成得到的硅氧化物與鈦氧化物的混合物，厚度為30 μ m ;抗指紋層3為含氟化合物與含硅化合物的混合物，具體為硅氧烷類的長鏈含氟化合物以及硅氧烷類的長鏈含硅化合物的混合物，且厚度為70nm，抗指紋層3通過真空蒸鍍沉積到過渡層2上得到。
[0031]所得材料透過率為85%，水接觸角為115°，莫氏硬度9，手感滑爽。
[0032]本發(fā)明的實(shí)施例6:
與實(shí)施例5不同的是，本方案過渡層與抗指紋層合二為一，形成一個(gè)復(fù)合層，復(fù)合層成分為 CH3SiCl2CH2CH2COOCH2 ( CF2CF2) ηΗ( η= 1- 6)。
[0033]對比例:
本對比例涉及的藍(lán)寶石為0.5mm厚的純A相藍(lán)寶石層，表面不進(jìn)行抗指紋效果處理。
[0034]所得材料透過率為82%，水接觸角為76°，莫氏硬度9，手感一般。
[0035]藍(lán)寶石具有A、C、M、R等多種晶相，原則上各晶相均可使用在本發(fā)明中，尤其是用在藍(lán)寶石復(fù)合材料層中。但根據(jù)不同晶相的性能，A相藍(lán)寶石材料耐磨性能好，C相藍(lán)寶石材料透光率高，因此A、C兩相跟其他晶相比較更適合選用。
[0036]上述的【具體實(shí)施方式】只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明，不能理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制；只要是根據(jù)本發(fā)明所揭示精神所作出的任何等同變更或修飾，均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于該藍(lán)寶石材料依次包括藍(lán)寶石層、50nm-50 μ m厚的過渡層和IOnm-1OOnm厚的抗指紋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于所述藍(lán)寶石層為單一藍(lán)寶石材料層或藍(lán)寶石復(fù)合材料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于所述藍(lán)寶石復(fù)合材料層由兩層不同晶相的藍(lán)寶石材料層復(fù)合得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于所述藍(lán)寶石復(fù)合材料層由A相藍(lán)寶石材料層和C相藍(lán)寶石材料層復(fù)合得到，且A相藍(lán)寶石材料層位于C相藍(lán)寶石材料層與過渡層之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于藍(lán)寶石復(fù)合材料層由藍(lán)寶石材料層與玻璃層復(fù)合得到，且所述藍(lán)寶石材料層位于玻璃層與過渡層之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于所述過渡層為經(jīng)原位生成得到的硅的氧化物層、鈦的氧化物層或兩者的混合物層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于所述抗指紋層為含氟化合物層、含硅化合物層或兩者的混合物層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于所述抗指紋層為含氟化合物為硅氧烷類的長鏈含氟化合物，所述含硅化合物為硅氧烷類的長鏈含硅化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于所述抗指紋層通過真空蒸鍍或磁控濺射沉積到過渡層上得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抗指紋藍(lán)寶石材料，其特征在于所述抗指紋層的組分為CH3SiCl2CH2CH2COOCH2 ( CF2CF2) ηΗ( η= 1- 6)。
【文檔編號】B32B9/04GK103640273SQ201310605505
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】吳云才 申請人:浙江上城科技有限公司