光学深色炫彩薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光学深色炫彩薄膜及其制备方法。其中，制备方法包括以下步骤：S1、充入工作气体Ar，开启中频镀膜电源电流沉积纯Ti层；S2、充入反应气体N2，调整气压为0.2~0.3Pa，同时开启Ti靶和Si靶，沉积TiSiN层，沉积时间为18~23分钟；S3、以所述TiSiN层为底色膜层，充入工作气体Ar和反应气体O2，交替覆盖沉积TiO2层和SiO2层，得到光学深色炫彩薄膜。所述光学深色炫彩薄膜包括在基底材料表面由内至外沉积的多层膜，其中，第一层为Ti层，第二层为TiSiN层。本发明专利技术提供的制备方法同时实现掺杂和多层膜的制备，实现了深色炫彩涂层，进一步丰富了光学炫彩薄膜的颜色，满足市场对新颜色的需求，扩大了所述光学深色炫彩薄膜的应用场景。扩大了所述光学深色炫彩薄膜的应用场景。扩大了所述光学深色炫彩薄膜的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
光学深色炫彩薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁控溅射
，特别涉及一种光学深色炫彩薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]光学薄膜的制备技术是把薄膜材料按一定的技术途径和特定的要求沉积为薄膜。随着近代信息光学，光电子技术和光子技术的发展，对光学薄膜的长寿命、高可靠性及高强度的要求越来越高，从而发展出一系列新型光学薄膜及其制备技术。这些技术用于光学薄膜的制备，不仅大大拓宽了光学薄膜可利用的材料范围，而且极大地改进了光学薄膜的性能和功能。光学薄膜可以采用物理气相沉积(PVD)，化学气相沉积(CVD)和化学液相沉积(CLD)三种技术制备，物理气相沉积(PVD)制备光学薄膜这一技术目前已被广泛采用。其中，PVD镀膜技术主要分为三类：真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。
[0003]现有技术中，常用真空溅射镀膜工艺制备各种光学薄膜，然而，现有市场的炫彩系列、浅炫彩系列的光学炫彩薄膜的颜色亮度较高，无法满足市场对于新颜色的需求。
[0004]因此，现有技术需要进行改进。

技术实现思路

[0005]现有技术中，现有市场的炫彩系列、浅炫彩系列的光学炫彩薄膜的颜色亮度较高，无法满足市场对于新颜色的需求，因此，本专利技术提供一种光学深色炫彩薄膜及其制备方法用于解决上述问题。
[0006]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种光学深色炫彩薄膜的制备方法，其包括以下步骤：S1、充入工作气体Ar，开启中频镀膜电源电流沉积纯Ti层；S2、充入反应气体N2，调整气压为0.2~0.3Pa，同时开启Ti靶和Si靶，沉积TiSiN层，沉积时间为18~23分钟；S3、以所述TiSiN层为底色膜层，充入工作气体Ar和反应气体O2，交替覆盖沉积TiO2层和SiO2层，得到光学深色炫彩薄膜。
[0007]在一种实现方式中，在S3中，具体包括：S31、关闭N2，充入工作气体Ar和充入反应气体O2，调整气压为0.2~0.3Pa，开启Ti靶，设置电流参数为35A，沉积TiO2层，沉积时间为20~30分钟；S32、继续充入工作气体Ar和反应气体O2，调整气压为0.28~0.36Pa，开启Si靶，设置电流参数为25A，沉积SiO2层，沉积时间为9~15分钟；S33、重复n次S31和S32，其中，n为大于等于1的整数；S34、继续充入工作气体Ar和反应气体O2，调整气压为0.25~0.35Pa，开启Ti靶，设置电流参数为35A，沉积TiO2层，沉积时间为20~35分钟，结束镀膜，得到光学深色炫彩薄膜。
[0008]在一种实现方式中，在S31中，沉积TiO2层时的气压为0.30Pa，沉积时间为27分钟；在S32中，沉积SiO2层时的气压为0.32Pa，沉积时间为12分钟32秒；在S31中，沉积TiO2层时的
气压为0.30Pa，沉积时间为33分钟。
[0009]在一种实现方式中，在S3中，充入110~130sccm的工作气体Ar和/或70~90sccm的反应气体O2。
[0010]在一种实现方式中，在S1中，沉积Ti层时，反应气压为达到0.23Pa，偏压设定为
‑
100V，Ti靶的电流设置为20A，沉积时间为10分钟。
[0011]在一种实现方式中，在S1中，所述真空靶材室内配置一对Ti靶和一对Si靶，所述Ti靶和所述Si靶设置在所述真空靶材室内的相对两端。
[0012]在一种实现方式中，在S2中，沉积TiSiN层的气压为0.25Pa，沉积时间为20分钟，Ti靶的电流设置为20A，Si靶的电流设置为5A。
[0013]在一种实现方式中，在S1前还包括：在镀膜室加热抽真空，温度保持在150℃，当所述镀膜室内真空达到0.001Pa，通入Ar，使气压达到
‑
1pa，偏压
‑
100V，对基底材料进行离子清洗。
[0014]第二方面，本专利技术还提供一种光学深色炫彩薄膜，其通过上述任意一项所述的光学深色炫彩薄膜的制备方法制成。
[0015]在一种实现方式中，其包括在基底材料表面由内至外沉积的多层膜，第一层为Ti层，第二层为TiSiN层，第三层为TiO2层，第四层为SiO2层，第五层为TiO2层，第六层为SiO2层，第七层为TiO2层。
[0016]有益效果：本专利技术提供的光学深色炫彩薄膜及其制备方法，通过开启中频镀膜电源电流沉积纯Ti层，在两种混合靶材中掺杂氮，沉积TiSiN层，实现了较深色的基体颜色，并以所述TiSiN层为底色膜层，充入反应气体O2，交替覆盖沉积TiO2层和SiO2层，达到炫彩的效果，得到光学深色炫彩薄膜。本专利技术的制备方法同时实现掺杂和多层膜的制备，实现了深色炫彩涂层，进一步丰富了光学炫彩薄膜的颜色，满足市场对新颜色的需求，同时，制成的所述光学深色炫彩薄膜能够更广泛应用于钟表和3C产品中，扩大了所述光学深色炫彩薄膜的应用场景。
附图说明
[0017]图1是本专利技术提供的光学深色炫彩薄膜的制备方法的步骤流程图。
[0018]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”，或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且，本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]第一方面，请参阅图1，图1是本专利技术提供的光学深色炫彩薄膜的制备方法的步骤流程图。本专利技术提供一种光学深色炫彩薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
S1、充入工作气体Ar，开启中频镀膜电源电流沉积纯Ti层；S2、充入反应气体N2，调整气压为0.2~0.3Pa，同时开启Ti靶和Si靶，沉积TiSiN（氮化钛硅）层，沉积时间为18~23分钟；S3、以所述TiSiN层为底色膜层，继续充入工作气体Ar和反应气体O2，交替覆盖沉积TiO2（氧化钛）层和SiO2（氧化硅）层，得到光学深色炫彩薄膜。
[0021]在本专利技术中，开启中频镀膜电源电流沉积纯Ti层，中频磁控溅射是两个靶工作，制备化合物膜层。在专利技术中，所述靶材为一对Ti靶和一对Si靶。具体的，在S1中，所述真空靶材室内配置一对Ti靶和一对Si靶，所述Ti靶和所述Si靶设置在所述真空靶材室内的相对两端。沉积Ti层时，反应气压为达到0.23Pa，偏压设定为
‑
100V，Ti靶的电流设置为20A，沉积时间约为10分钟。采用中频溅射可得到光滑致密、膜层硬度高且膜厚可线性成长的光学膜，能够制备耐磨耐蚀膜。
[0022]进一步的，在S1前还包括：在镀膜室加热抽真空，温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学深色炫彩薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、充入工作气体Ar，开启中频镀膜电源电流沉积纯Ti层；S2、充入反应气体N2，调整气压为0.2~0.3Pa，同时开启Ti靶和Si靶，沉积TiSiN层，沉积时间为18~23分钟；S3、以所述TiSiN层为底色膜层，充入工作气体Ar和反应气体O2，交替覆盖沉积TiO2层和SiO2层，得到光学深色炫彩薄膜。2.根据权利要求1所述的光学深色炫彩薄膜的制备方法，其特征在于，在S3中，具体包括：S31、关闭N2，充入工作气体Ar和反应气体O2，调整气压为0.2~0.3Pa，开启Ti靶，沉积TiO2层，沉积时间为20~30分钟；S32、继续充入工作气体Ar和反应气体O2，调整气压为0.28~0.36Pa，开启Si靶，沉积SiO2层，沉积时间为9~15分钟；S33、重复n次S31和S32，其中，n为大于等于1的整数；S34、继续充入工作气体Ar和反应气体O2，调整气压为0.25~0.35Pa，开启Ti靶，沉积TiO2层，沉积时间为20~35分钟，结束镀膜，得到光学深色炫彩薄膜。3.根据权利要求2所述的光学深色炫彩薄膜的制备方法，其特征在于，在S31中，沉积TiO2层时的气压为0.30Pa，沉积时间为27分钟；在S32中，沉积SiO2层时的气压为0.32Pa，沉积时间为12分钟32秒；在S31中，沉积TiO2层时的气压为0.30Pa，沉积时间为33分钟。4.根据权利要求1所述的光学深色炫彩薄膜的制备方法，其特征在于，在S3中，充入110...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明华，汪达文，陈丽影，汪经纬，
申请(专利权)人：深圳森丰真空镀膜有限公司，
类型：发明
国别省市：