本發(fā)明涉及薄膜制備的技術領域，更具體地，涉及一種鋼化玻璃耐磨氧化鋁鍍膜層及其制備方法。

背景技術：

在移動互聯(lián)網(wǎng)大潮的侵襲下，智能手機等移動終端已經(jīng)變?yōu)橐粋€綜合信息處理平臺，其市場規(guī)模迅速膨脹。在市場規(guī)模擴大的同時，智能手機等移動終端對技術也提出了更高的要求，特別面板的耐磨特性和透光特性。藍寶石即氧化鋁單晶是繼金剛石之后最硬的材料，其莫氏硬度達到9H，相對傳統(tǒng)的莫氏硬度為7H的玻璃面板，具有更高的耐磨防刮特性，加之高透過率，藍寶石面板逐漸成為手機制造商的新寵。但是藍寶石面板的缺點也很明顯：1)藍寶石價格昂貴；2)藍寶石基板的生產(chǎn)周期長，高耗能，產(chǎn)能有限。3)藍寶石面板的耐沖擊能力差，易破裂。在上述背景下，對玻璃面板進行高硬度、高透過率的鍍膜將是實現(xiàn)高防刮劃、高透過率、低成本智能手機面板的有效途徑。目前，作為高硬鍍膜技術而廣泛研究和應用的是類金剛石碳膜(DLC：Diamond Like Carbon)，它具有金剛石的碳sp3雜化軌道，硬度高、化學惰性、低摩擦系數(shù)等優(yōu)點。根據(jù)制備條件的不同，報道的硬度值在(3-60GPa)。但是DLC薄膜的光學帶隙一般在2.7eV以下，在紅外區(qū)具有很高的透過率，但是在可見光區(qū)域通常是吸收的，只能是一種半透明的薄膜，不能滿足智能手機面板對透過率的要求。據(jù)文獻報道，氧化鋁的多晶薄膜具有與單晶藍寶石相近的硬度。氧化鋁根據(jù)晶體結構的不同可以分為具有高度熱穩(wěn)定性的α-Al2O3，亞穩(wěn)態(tài)的κ-Al2O3,以及γ-Al2O3等六種不同的結構。α-Al2O3的制備溫度一般需要950度-1050度的高溫，k-Al2O3的制備溫度通常也要1000度的高溫。但是手機鋼化玻璃的溫度一旦高于400度，其鋼化特性將被破壞而失效。另據(jù)文獻報道，非晶氧化鋁薄膜的硬度和薄膜的致密度關系密切。在這樣的背景下，在低溫下沉積氧化鋁薄膜，改善和提高非晶氧化鋁鍍膜的致密性，從而獲得高硬度，成為改善鋼化玻璃表面耐磨耐刮劃特性的有效途徑。

原子層沉積技術(ALD)具有薄膜生長厚度精確可控、臺階覆蓋性極佳，薄膜致密性高等優(yōu)點，所以本發(fā)明采用原子層沉積技術在鋼化玻璃襯底上低溫制備高密度的非晶氧化鋁薄膜，開發(fā)高耐磨耐刮劃鋼化玻璃鍍膜技術。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術所述的至少一種缺陷，提供一種鋼化玻璃耐磨氧化鋁鍍膜層及其制備方法，在鋼化玻璃襯底上，采用原子層沉積技術制備高致密度氧化鋁薄膜。本發(fā)明采用ALD技術低溫制備高致密氧化鋁薄膜，具有高致密、耐刮劃、耐磨特性，同時具有較高的透過率。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種鋼化玻璃耐磨氧化鋁鍍膜層，其中，包括鋼化玻璃襯底、設于鋼化玻璃襯底上的氧化鋁薄膜。

具體的，鋼化玻璃耐磨氧化鋁鍍膜層的制備方法，包括以下步驟：

S1.鋼化玻璃襯底依次采用丙酮，異丙醇超生清洗，去離子水沖洗，氮氣吹干；

S2.以純度為99.995％的三甲基鋁為鋁源，以去離子水、或者臭氧、或者氧等離子體為氧源，以氮氣或氬氣為載氣，利用ALD技術，在鋼化玻璃襯底上低溫生長氧化鋁薄膜。

所述的氧化鋁薄膜，為采用原子層氣相沉積方法低溫生長的高致密、耐刮劃薄膜，薄膜厚度為50nm～200nm；與鋼化玻璃襯底具有較高的粘附性。

所述的氧化鋁薄膜生長溫度為200～350度。所述的氧化鋁薄膜采用水、臭氧或者氧氣等離子體作為氧源，以三甲基鋁為鋁源。

與現(xiàn)有技術相比，有益效果是：本發(fā)明1)使用ALD沉積技術在鋼化玻璃襯底上制備氧化鋁薄膜，薄膜均勻性好，重復性高、可控性高；2)本發(fā)明制備的氧化鋁薄膜具有高致密性，增強鋼化玻璃表面的硬度，提高鋼化玻璃的耐刮劃、耐磨特性，同時具有較高的透過率；有望應用于手機面板等移動終端。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施例一中的氧化鋁薄膜的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明具體實施例一中的氧化鋁薄膜的光學透過率測試圖。

圖3是本發(fā)明具體實施例一中的鋼化玻璃襯底硬度測試圖。

圖4是本發(fā)明具體實施例一中的氧化鋁薄膜的硬度測試圖。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。附圖中描述位置關系僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。

實施例一

圖1是本發(fā)明中的在鋼化玻璃襯底用ALD技術制備的氧化鋁薄膜，具體的制備步驟如下：

A.鋼化玻璃襯底依次采用丙酮，異丙醇超生清洗，去離子水沖洗，氮氣吹干。

B.以純度為99.995％的三甲基鋁為鋁源和去離子水為氧源，以氮氣或氬氣為載氣，利用ALD技術，在鋼化玻璃襯底上生長氧化鋁薄膜。

C.氧化鋁的生長溫度為300度。

D.每個生長循環(huán)由以下四個氣體脈沖組成。

a、三甲基鋁脈沖0.1秒，使用氮氣或氬氣作為載氣輸送到反應腔，載氣流量為150sccm；

b、氮氣或氬氣沖洗腔體2～30秒，流量為150sccm；

c、H₂O脈沖3秒，H₂O流量為200～300sccm，使用氮氣或氬氣作為載氣輸送到反應腔，載氣流量為150sccm；

d、氮氣或氬氣沖洗腔體6秒，流量為150sccm

下面將結合附圖對本實施例一作進一步說明：

1)圖2為本發(fā)明制備的鋼化玻璃襯底上氧化鋁薄膜透過率,薄膜的厚度100nm,由圖2可知,本發(fā)明制備的氧化鋁薄膜在可見光范圍內(nèi)的透過率大于95％，具有“高透”的特性。

2)圖3為是本發(fā)明中的鋼化玻璃襯底硬度測試圖，由圖3可知本發(fā)明鋼化玻璃的硬度為7.75Gpa.

3)圖4為本發(fā)明鋼化玻璃襯底上制備的氧化鋁薄膜的硬度測試圖，由圖4可知制備的氧化鋁薄膜的硬度為8.75Gpa,大于本發(fā)明的玻璃襯底硬度7.74Gpa,說明本發(fā)明制備的高致密度氧化鋁薄膜具有較高的硬度。

綜上所述，本發(fā)明利用ALD技術得到的氧化鋁薄膜，除具有優(yōu)良的透明特性外，還具有高致密、耐刮劃、耐磨特性，促進氧化鋁涂層在柔性襯底上的應用。

需要說明的是，應用本發(fā)明技術方案生長出高致密氧化鋁薄膜的襯底材料，包括鋼化玻璃，但不僅限于鋼化玻璃，還包括其他襯底材料。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍之內(nèi)。