[发明专利]加硬复合板及其制备方法和电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种加硬复合板及其制备方法和电子设备。

背景技术

随着电子设备的普遍使用，手机、平板电脑及笔记本电脑等移动终端已经成为人类生活的一部分。但电子设备在使用过程中表面极易出现划痕，不仅影响产品的美观，严重的甚至影响使用。当前主要采用在电子设备的表面贴附功能性保护膜的方法来避免被划伤，以延长产品的使用寿命。普通的功能性保护膜的表面硬度较低，莫氏硬度一般在6H～7H，在日常使用过程中，普通的功能性保护膜容易与硬物接触造成划伤，直接影响到电子设备的视觉效果，无法起到有效的防护作用。而蓝宝石材质的盖板虽在硬度方面具有较大优势，但对商家而言，选择价格高昂的蓝宝石作为盖板材质，同时也意味着成本的提高。此外，在基板表面镀制具有蓝宝石结构的氧化铝层形成盖板，莫氏硬度虽然可达到9H，但是氧化铝的化学键以共价键和离子键为主，这两类化学键都具有较强的方向性和较高的结合强度，使氧化铝的结构中难以发生显著的位错运动，导致具有蓝宝石结构的氧化铝层耐磨擦性较差，韧性较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种耐磨性好、韧性好的加硬复合板。

此外，还提供一种加硬复合板的制备方法和电子设备。

一种加硬复合板，加硬复合板包括基板，加硬复合板还包括掺杂层，掺杂层形成于基板的表面，其中，掺杂层的材料包括氧化锆和与氧化锆掺杂的具有蓝宝石结构的氧化铝。

上述在基板的表面形成掺杂层，掺杂层的材料包括氧化锆和与氧化锆掺杂的具有蓝宝石结构的氧化铝，通过氧化锆与具有蓝宝石结构的氧化铝相掺杂而形成掺杂层。掺杂层中氧化锆具有可逆相变特性，会诱发微裂纹，进而分散主裂纹尖端能量，从而降低裂纹扩展驱动力，提高掺杂层的韧性和耐磨度；同时，掺杂层中具有蓝宝石结构的氧化铝又具有较高的硬度。因此，加硬复合板兼具硬度高、韧性好及耐磨性好的特性，可广泛用于电子设备领域。

在其中一个实施例中，掺杂层的厚度为30nm～300nm。

在其中一个实施例中，氧化锆与具有蓝宝石结构的氧化铝的质量比为1:3.5～1:4.5。

在其中一个实施例中，基板为玻璃基板或塑料基板。

一种加硬复合板的制备方法，包括以下步骤：

提供基板；

在基板的表面制备掺杂层，得到加硬复合板，其中，掺杂层的材料包括氧化锆和与氧化锆掺杂的具有蓝宝石结构的氧化铝。

在其中一个实施例中，掺杂层通过交替磁控溅射沉积氧化锆和具有蓝宝石结构的氧化铝制备。

在其中一个实施例中，在基板的表面制备掺杂层的步骤中，通过磁控溅射的方法，控制基板进行转动，使用氧化锆靶材和具有蓝宝石结构的氧化铝靶材在基板的表面交替沉积氧化锆和具有蓝宝石结构的氧化铝制备掺杂层。

在其中一个实施例中，基板的转速为30rpm～40rpm。

在其中一个实施例中，磁控溅射氧化锆和具有蓝宝石结构的氧化铝在基板的表面制备掺杂层的步骤中，通过调节氧化锆靶材和具有蓝宝石结构的氧化铝靶材的中频电源的功率，控制氧化锆和具有蓝宝石结构的氧化铝的沉积速率，氧化锆靶材与具有蓝宝石结构的氧化铝靶材的中频电源的功率比为1:5～1:6。

在其中一个实施例中，氧化锆靶材的中频电源的功率为2kw～3kw；及/或，具有蓝宝石结构的氧化铝靶材的中频电源的功率为10kw～15kw。

一种电子设备，包括盖板，盖板由上述加硬复合板制得。

附图说明

图1为一实施方式的加硬复合板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1，一实施方式的加硬复合板100包括基板110和掺杂层120。

基板110为加硬复合板100的主体。在其中一个实施例中，基板110为玻璃基板或塑料基板。

掺杂层120形成于基板110的表面。其中，掺杂层120的材料包括氧化锆和与氧化锆掺杂的具有蓝宝石结构的氧化铝。具体地，掺杂层120中氧化锆与具有蓝宝石结构的氧化铝的质量比为1:3.5～1:4.5。进一步地，掺杂层120的厚度为30nm～300nm。