一种盖板、触摸屏和电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子设备技术领域，特别涉及一种盖板、触摸屏和电子设备。


背景技术：

2.目前，电子设备的显示侧通常设置功能性盖板，如触控面板、保护盖板等。由于该些功能性盖板直接暴露在外，其需要具有较高的耐磨性，以在电子设备的使用过程、运输过程中等防止被刮伤、过度摩擦、磨损等。通常采用化学钢化的方式来增加玻璃基板的耐磨性。但随着消费者的要求不断提高、电子产品的不断优化，钢化的玻璃的耐磨性不能满足要求。因此，需要提出一种更高耐磨性的解决方案。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种盖板，旨在解决现有的钢化方式无法满足耐磨性需求的技术问题。
4.本技术实施例是这样实现的，一种盖板，包括基板、过渡层，以及耐磨复合层，所述过渡层设于所述基板和所述耐磨复合层之间，所述过渡层的硬度介于所述耐磨复合层的硬度和所述基板的硬度之间，所述耐磨复合层包括至少一层碳化硅层和至少一层类金刚石层。
5.在一个实施例中，所述基板为透明玻璃基板或者不透明基板；所述过渡层为二氧化硅层。
6.在一个实施例中，所述基板为透明玻璃基板，所述耐磨复合层的厚度为5纳米～100微米；或者，所述基板为不透明基板，所述耐磨复合层的厚度为5纳米～1000微米。
7.在一个实施例中，所述过渡层的厚度为15纳米～60纳米。
8.在一个实施例中，所述耐磨复合层包括一层所述碳化硅层和一层所述类金刚石层，所述碳化硅层设于所述过渡层和所述类金刚石层之间。
9.在一个实施例中，所述耐磨复合层包括交叉层叠的多层所述碳化硅层和多层所述类金刚石层，且所述过渡层与靠近其的一层所述类金刚石层之间设有所述碳化硅层。
10.在一个实施例中，所述耐磨复合层的背离所述基板的一侧还设有附着层，所述附着层的表面用于设置防指纹层。
11.在一个实施例中，所述附着层为二氧化硅层。
12.本技术实施例的另一目的在于提供一种触摸屏，包括上述各实施例所说的盖板，以及设于所述基板的背离所述耐磨层的一侧的触控电极图案。
13.本技术实施例的另一目的在于提供一种电子设备，包括上述实施例所说的盖板。
14.本技术实施例提供的盖板、触摸屏和电子设备的有益效果在于：
15.本技术实施例提供的盖板包括基板、过渡层和耐磨复合层，过渡层设于基板和耐磨复合层之间，过渡层的硬度介于耐磨复合层的硬度和基板的硬度之间，且，耐磨复合层包括至少一层碳化硅层和至少一层类金刚石层，碳化硅层和类金刚石层均为透明材料层且碳
化硅层和类金刚石层的硬度较高，其中，碳化硅层的透光性好于类金刚石层的透光性，类金刚石层的硬度大于碳化硅层的硬度，如此，由碳化硅层和类金刚石层构成的耐磨复合层可以同时具有高的硬度和高的透光性，使得该盖板具有高的硬度、耐磨性，同时，也能保留基板的颜色、纹理等；过渡层的硬度介于基板和耐磨复合层二者的硬度之间，能够提供基板至耐磨复合层之间的硬度过渡和缓冲，避免耐磨复合层磨损基板。具有该盖板的触摸屏和电子设备，耐磨性较好，用户使用体验改善。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术第一实施例提供的盖板的结构示意图；
18.图2是本技术第二实施例提供的盖板的结构示意图；
19.图3是本技术第三实施例提供的盖板的结构示意图；
20.图4是本技术第四实施例提供的盖板的结构示意图；
21.图5是本技术第五实施例提供的触摸屏的结构示意图；
22.图6是本技术第六实施例提供的触摸屏的结构示意图。
23.图中标记的含义为：
24.200-触摸屏，9-触控电极图案；8-附着层；7-防指纹层；
25.100-盖板；
26.1-基板；2-过渡层；3-耐磨复合层，31-碳化硅层，32-类金刚石层。
具体实施方式
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接固定或设置在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.请参阅图1至图4，本技术实施例首先提供一种盖板100，包括基板1、过渡层2和耐磨复合层3，过渡层2设于基板1和耐磨复合层3之间，过渡层2的硬度介于耐磨复合层3的硬度和基板1的硬度之间，且，耐磨复合层3包括至少一层碳化硅层31和至少一层类金刚石层32。
30.本技术实施例提供的盖板100，其耐磨复合层3包括至少一层碳化硅层31和至少一
层类金刚石层32，碳化硅层31和类金刚石层32均为透明材料层且碳化硅层31和类金刚石层32的硬度较高，其中，碳化硅层31的透光性好于类金刚石层32的透光性，类金刚石层32的硬度大于碳化硅层31的硬度，如此，由碳化硅层31和类金刚石层32构成的耐磨复合层3可以同时具有高的硬度和高的透光性，使得该盖板100具有高的硬度、耐磨性，同时，从耐磨复合层3的一侧观察时，也能保留基板1的颜色、纹理等；过渡层2的硬度介于基板1和耐磨复合层3二者的硬度之间，能够提供基板1至耐磨复合层3之间的硬度过渡和缓冲，避免耐磨复合层3磨损基板1。
31.基板1可以为透明基板，如透明玻璃基板、透明塑料基板等；也可以为不透明的基板，具体如不透明的玻璃基板、不透明的塑料基板，或者是设有其他挡光的膜层而不透明的玻璃基板、塑料基板等。在本实施例中，基板1为透明玻璃基板。
32.过渡层2除其硬度需要设置为介于基板1和耐磨复合层3二者的硬度之间外，其成分也最好设置为能够在基板1和耐磨复合层3之间以提供一定的过渡。其中，例如，过渡层2的成分可以首选与基板1的成分相近。
33.例如，在本实施例中，基板1为透明玻璃基板，其主要成分为硅酸盐，另外还有氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾等。则，可选地，过渡层2为二氧化硅层。如此，可以使得基板1与过渡层2之间产生良好的界面融合，提高耐磨复合层3在基板1上的附着能力，从而保证该基板1的结构稳定性。并且，二氧化硅层也为透明材料层，其设置于此不会影响该基板1的透光性，也不会影响耐磨复合层3的透光性，从而，能够保证该盖板100整体上具有良好的透光性。
34.当然，在基板1为透明玻璃基板以外的基板时，该过渡层2仍可选用二氧化硅层。
35.在具体应用中，根据基板1的材料的不同，过渡层2可以选用其他的材料形成。
36.在一个实施例中，过渡层2的厚度为15纳米～60纳米。在具体应用中，该过渡层2的厚度值可选为15纳米、20纳米、30纳米、40纳米、50纳米、60纳米等。当然，也可以是其他数值，在此不作特别限定。
37.可以理解的是，耐磨复合层3的厚度越大，耐磨性越好，同时，对光的透过率影响越大；耐磨复合层3的厚度越小，光的透过性越好，而且该盖板100整体可以更轻薄，使用手感、体验等可以更好。
38.在一个实施例中，为了同时保证耐磨复合层3的耐磨性以及透光性，耐磨复合层3的厚度为5纳米～1000微米。特别地，当基板1为透明基板时，尤其是透明玻璃基板时，耐磨复合层3的厚度选择以保证透光性为主，可以为5纳米～100微米，具体如，可以为5纳米、10纳米、15纳米、1微米、10微米、100微米等，具体不作特别限定；当基板1为不透明基板时，耐磨复合层3的厚度选择可以主要考虑耐磨性，透光性的要求可以适当降低，因此，耐磨复合层3的厚度可以为5纳米～1000微米，具体可以为5纳米、100纳米、1微米、10微米、100微米、1000微米等。
39.当然，在另一些情况下，如基板1本身颜色较深，耐磨复合层3对该盖板100整体的外观颜色等影响较小的情况下，该耐磨复合层3的厚度数值可以适当增大。例如，可以增大至30纳米等。
40.因此，在实际应用中，该耐磨复合层3的厚度具体以综合考虑透光性、耐磨性和使用手感等因素来设定，以保证用户的综合体验最佳为宜。
41.请参阅图2，在一个实施例中，耐磨复合层3包括一层碳化硅层31和一层类金刚石层32，且碳化硅层31设于过渡层2和类金刚石层32之间。这样，由基板1开始，过渡层2、碳化硅层31和类金刚石层32依次层叠，且由基板1至类金刚石层32的硬度为依次增大。
42.这样设置的目的在于，一方面，碳化硅层31的硬度介于过渡层2和类金刚石层32二者的硬度之间，碳化硅层31也能够提供过渡层2和类金刚石层32之间的硬度过渡；另一方面，对于过渡层2为二氧化硅层的情况而言，碳化硅层31的成分与过渡层2的成分类似，碳化硅层31的成分与类金刚石层32的成分也具有类似之处，从而，该碳化硅层31在成分上又同时介于过渡层2和类金刚石层32之间，类金刚石层32与过渡层2之间产生良好的界面融合，类金刚石层32的附着力也较好。
43.当然，不限于此，在其他实施例中，该一层碳化硅层31和一层类金刚石层32按照相反的层叠顺序也是可以的，也即，类金刚石层32设置在过渡层2和碳化硅层31之间也是可以的。这里不再赘述。
44.在该实施例中，碳化硅层31和类金刚石层32各自的厚度可以根据具体需要来设置。如上所述，碳化硅层31的透光性好于类金刚石层32的透光性，类金刚石层32的硬度大于碳化硅层31的硬度，类金刚石层32的厚度越大，则该耐磨复合层3的整体耐磨性更好，碳化硅层31的厚度越大，则该耐磨复合层3整体的透光性越好。
45.例如，在一个具体实施例中，碳化硅层31的厚度可以为2纳米～15纳米，类金刚石层32的厚度可以为2纳米～15纳米。
46.在一个实施例中，如图3所示，耐磨复合层3中碳化硅层31或类金刚石层32的数量为两层。
47.例如，在本实施例中，图3所示，耐磨复合层3中包括一层类金刚石层32和两层碳化硅层31，该一层类金刚石层32夹设在两层碳化硅层31之间。也即，在由基板1至过渡层2的方向上，该耐磨复合层3可以按照碳化硅层31/类金刚石层32/碳化硅层31的方式排布。相比于前述的第二实施例，由于基板1至类金刚石层32之间也通过过渡层2和碳化硅层31进行硬度和成分的过渡，因而同样具有上述的提高类金刚石层32和基板1之间附着力的功能。
48.当然，不限于上述所说，在其他可选实施例中，耐磨复合层3中包括两层类金刚石层32和一层碳化硅层31，该一层碳化硅层31夹设在两层类金刚石层32之间。也即，在由基板1至过渡层2的方向上，该耐磨复合层3按照类金刚石层32/碳化硅层31/类金刚石层32的方式排布。
49.在该实施例中，两层碳化硅层31的厚度之和可以为2纳米～15纳米，其中，任一层碳化硅层31的厚度可以为1纳米～10纳米，两层碳化硅层31的厚度可以相等也可以不相等。类金刚石层32的厚度可以为2纳米～15纳米。
50.接下来，请参阅图4，在一个实施例中，耐磨复合层3中碳化硅层31和类金刚石层32的数量均为多层，且碳化硅层31和类金刚石层32按照交叉层叠的方式依次排布，也即，每相邻两层类金刚石层32之间夹设一层碳化硅层31，且每两层碳化硅层31之间夹设一层类金刚石层32。
51.其中，在该实施例中，过渡层2与最靠近其的一层类金刚石层32之间设有一层碳化硅层31。也即，由过渡层2开始，该耐磨复合层3按照碳化硅层31/类金刚石层32/碳化硅层31/类金刚石层32
……
的方式依次排布。同样地，设置在过渡层2与最靠近其的一层类金刚
石层32之间的碳化硅层31也提供了过渡层2和类金刚石层32之间的硬度和成分的过渡，因而，能够具有上述的提高类金刚石层32和基板1之间附着力的功能。
52.在该实施例中，耐磨复合层3中碳化硅层31和类金刚石层32的数量不限，这根据该耐磨复合层3的制造方式来确定(后文会具体描述)。
53.在该实施例中，多层碳化硅层31的厚度之和可以为2纳米～15纳米；多层碳化硅层31的厚度可以相等也可以不完全相等。多层类金刚石层32的厚度之和可以为2纳米～15纳米；多层类金刚石层32的厚度可以相等也可以不完全相等。
54.需要说明的是，上述各实施例提供的盖板100可以应用于任何需要增加耐磨性的场景下。例如，该盖板100可以用作电子产品的显示侧的盖板，也可以用作非显示侧的壳体的一部分，也可以用于非电子产品的表面或非表面。
55.请参阅图5，本技术实施例还提供一种触摸屏200，包括上述各实施例所说的盖板100。其中，在基板1的背离耐磨复合层3的一侧和/或是基板1与过渡层2之间形成有触控电极图案9，也即，触控电极图案9可以形成在基板1的任意一个表面或者同时形成在两个表面上。用户从耐磨复合层3的表面进行触控操作。由于该耐磨复合层3的设置，在用户长时间触控操作以及使用过程中，该触摸屏200不容易发生磨损、划伤等问题，而且还具有良好的透光性用于显示，从而，该触摸屏200的使用体验可以更好。
56.请参阅图6，在一个实施例中，在该触摸屏200中，还包括设置在耐磨复合层3的背离基板1一侧表面的防指纹层7。防指纹层7应用在触摸屏200中能够减少指纹以及各种污渍的附着，可防止因指纹或其他污渍污染屏幕使可见度降低，并且，已附着的污渍也可轻易去除(易清洁)，用户体验可进一步提高。
57.其中，可选地，防指纹层7为疏水性和疏油性的高分子聚合物，具体如全氟聚醚化合物等。
58.请参阅图6，在一个实施例中，在该触摸屏200中，耐磨复合层3的背离基板1的一侧、防指纹层7的朝向基板1的一侧还设有附着层8，也即，附着层8夹设于上述的耐磨复合层3和防指纹层7之间。附着层8用于提高耐磨复合层3与防指纹层7之间的界面融合性，提高防指纹层7在该耐磨复合层3的附着能力，避免防指纹层7的脱落，保证该盖板100的结构稳定性。
59.具体地，在一个实施例中，上述的附着层8为二氧化硅层。防指纹层7中的si-oh基团与二氧化硅的附着层8上的羟基(-oh)基团发生缩合反应，形成部分si-o基团，从而，能够增加该防指纹层7与附着层8之间的界面融合性，提高防指纹层7的附着力，进而，能够保证该防指纹层7以及该触摸屏200的结构稳定性。
60.此外，本技术实施例还提供一种电子设备(未图示)，包括上述实施例所说的盖板100。盖板100的特征可参见上述各实施例的描述，在此不再赘述。
61.由于该电子设备包括上述各实施例所说的盖板100，因而具有上述各实施例所说的盖板100的相应的技术效果，在此也不再赘述。
62.特别是，在一个是实施例中，该电子设备为触控电子设备，其包括上述所说的触摸屏200。该电子设备可以是但不限于手机、平板、电脑、电视、可穿戴电子设备等。
63.以下，简述制造本技术的触摸屏200的方法。
64.步骤a：提供基板1并在基板1的其中一侧或者两侧表面上形成触控电极图案9。
65.步骤b：清洗具有触控电极图案9的基板1，然后将该具有触控电极图案9的基板1装镀膜小车；
66.步骤c：在基板1的背离触控电极图案9的一侧和/或设有触控电极图案9的一侧通过真空镀膜的方式形成过渡层2。
67.具体地，可以通过磁控溅射镀膜的方式形成该过渡层2：镀膜小车进入磁控溅射镀膜腔室，腔室内设有硅靶材，通过氩气和氧气；氩气电离后产生的氩离子飞向硅靶材表面，硅原子与氧气原子反应并在基板1的背离触控电极图案9的一侧和/或设有触控电极图案9的一侧沉积形成二氧化硅层。
68.步骤d：在过渡层2的背离触控电极图案9的一侧，通过真空镀膜的方式形成耐磨复合层3。
69.具体地，可以通过磁控溅射镀膜的方式形成该耐磨复合层3。
70.一种方式是，该步骤d包括步骤d1：腔室内设有并排、前后安装的硅靶材和石墨靶材，通过氩气；氩气电离后产生的氩离子飞向硅靶材和石墨靶材表面；具有触控电极图案9和过渡层2的基板1在腔室内移动，当其移动至硅靶材和石墨靶材的位置时，硅原子与石墨原子反应并在过渡层2的表面沉积形成碳化硅层31，当其移动离开硅靶材的位置但仍位于石墨靶材位置时，石墨原子沉积在过渡层2的表面并形成类金刚石层32。如此，在基板1不断的移动过程中，可以得到多层碳化硅层31和多层类金刚石层32相互交叉层叠的耐磨复合层3。
71.另一种方式是，该步骤d包括步骤d2和步骤d3：其中，步骤d2为，腔室内设有硅靶材和石墨靶材，通过氩气；氩气电离后产生的氩离子飞向硅靶材和石墨靶材表面；硅原子与石墨原子反应并在过渡层2的表面沉积形成碳化硅层31；步骤d3为，腔室内设有石墨靶材，通过氩气；氩气电离后产生的氩离子飞向石墨靶材表面；石墨原子在碳化硅层31的表面沉积形成类金刚石层32。如此，可以得到一层类金刚石层32和一层碳化硅层31。且，该一层类金刚石层32和一层碳化硅层31的厚度可以根据需要进行控制。
72.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。