全固态玻璃器件、功能后盖及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及消费电子产品功能器件领域，具体涉及一种全固态玻璃器件、功能后盖及电子设备。


背景技术：

2.全固态电致变色技术目前应用于建筑门窗、幕墙、采光顶等应用场景。因为其可以调光、隔热的性能，在节能智能建材领域发展迅速。该领域中，无机全固态变色材料的各个膜层是连续溅射在厚度2mm以上的玻璃上，得到ec玻璃。镀膜后的玻璃强度会下降，原因是溅射出的粒子能量比较高，在轰击基材表面的时候容易产生细小的隐裂，导致应力层被破坏。建筑ec领域中，一般采用将ec玻璃与另一块钢化玻璃进行夹胶然后中空的方式，将ec玻璃保护起来，所以即使玻璃强度下降也不影响使用。但是这种夹胶和中空的方式得到的组件比较厚，不适合消费电子型的器件。
3.随着科学技术的进步，在消费电子领域中也逐步萌生出对变色产品的需求，包括眼镜、手机后盖、平板后盖等。消费电子产品的应用过程中往往面临跌落的风险，所以对玻璃基板强度要求很高。例如手机玻璃，目前多使用厚度0.5～0.8mm的化学强化玻璃或者微晶玻璃等高强度产品。如果后盖玻璃直接经过全固态ec连续线进行镀膜，由于玻璃厚度较薄，在磁控溅射形成功能膜层过程中，粒子的冲击会导致玻璃原有的隐裂恶化，而且会产生新的隐裂，可能导致镀膜一侧的应力层被破坏，玻璃基板的强度严重下降，无法通过落球、四点弯曲、整机跌落、滚筒测试等测试。应力层被破坏的原因是溅射出的粒子能量比较高，在轰击基材表面的时候容易产生细小的隐裂，导致应力层被破坏。
4.另外，目前常见的手机等消费电子产品的后盖材质有金属、玻璃、塑料、皮革、陶瓷等材质，无论哪一种材质，现有产品都不能实现外观效果变化的主动控制。现有技术中有使用电致变色控制手机后盖实现变色，但使用的该电致变色材料响应速度较慢，完全达不到客户的使用要求。同时，因为全固态电致变色膜层中含有两层透明导电薄膜，该薄膜对信号的屏蔽作用也限制了全固态电致变色技术在电子产品后盖。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种能够提高玻璃基板强度的全固态玻璃器件，具体技术方案如下：
6.一种全固态玻璃器件，包括：
7.玻璃基板以及在玻璃基板一侧形成的功能膜层，该功能膜层与玻璃基板之间设置有能够覆盖玻璃基板表面隐裂并渗入填充该隐裂的应力保护层。
8.进一步地，所述应力保护层的厚度为0.1～5.0微米，所述应力保护层在200～400摄氏度的条件下，其膨胀系数小于百万分之15。
9.一种功能后盖，采用上述的全固态玻璃器件。为了防止玻璃后盖整面导电产生强烈的信号屏蔽影响电子设备的天线信号，所述玻璃基板的边缘0.5～10毫米宽度区域内，全
部或局部蚀刻掉功能膜层形成非变色区。
10.由于玻璃基板四周有电极线，不做绝缘处理容易短路，本实用新型在所述非变色区在玻璃内表面形成有用于绝缘的金属氧化物层。
11.一种电子设备，包括上述的功能后盖。
12.由以上技术方案可知，本实用新型在玻璃基板表面设置应力保护层，可用于覆盖玻璃基板表面的隐裂，并渗入填充隐裂，该应力保护层还能在粒子冲击的时候作为缓冲层，从而保护玻璃在物理沉积的时候强度不会有明显的降低；在玻璃基板边缘蚀刻出非变色区能够防止玻璃后盖整面导电产生强烈的信号屏蔽影响电子设备的天线信号。
附图说明
13.图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；
14.图2为本实用新型中应力保护层覆盖并渗入填充玻璃基板表面隐裂的原理示意图；
15.图3为本实用新型功能后盖的主视图；
16.图4为功能后盖中全固态玻璃器件的层状结构示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明，在详细说明本实用新型各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。
18.本实用新型提供一种全固态玻璃器件，包括玻璃基板1以及在玻璃基板一侧形成的功能膜层。
19.本实用新型在功能膜层与玻璃基板之间设置有能够覆盖玻璃基板表面隐裂的应力保护层2，该粘结层在涂覆玻璃基板表面时，由于应力保护层在固化之前其粘度较小，可以填充入玻璃基板表面的隐裂中，应力保护层在后续固化后具有良好的粘结力，在隐裂处可以形成粘结，具有拉拔力，防止隐裂扩大，参照图2。而且应力保护层在后续功能层磁控溅射镀膜粒子冲击的时候可以作为缓冲层，进一步提高玻璃基板的强度。
20.本实施例中，所述应力保护层2采用硅树脂层(oco)，还可以选用聚酰亚胺，所述应力保护层的厚度为0.1～5.0微米，优选0.5～1.5微米，所述应力保护层在200～400摄氏度的条件下的、其膨胀系数小于百万分之15。
21.如图1所示，所述功能膜层由内至外依次包括无机ec复合功能层31、第一光学胶层32、水氧阻隔膜33、第二光学胶层34和炫光膜35。
22.所述无机ec复合功能层31，从靠近应力保护层的一侧开始算，可以包括以下几种膜层组合：
23.调色层(可选地)/第一透明导电层/电致变色层/离子传导层(可选地)/对电极层/第二透明导电层/保护层(可选地)。
24.所述调色层的材质可选氧化硅、氮化硅、氧化硅铝、氧化钛、氧化铌、氧化锆等金属氧化物中的一层或者多层，厚度5～200nm，目的是调整部分波长光的折射与反射，调整器件的光学性能。
25.所述第一透明导电层或第二透明导电层，材质可选氧化铟锡(ito)、掺铝氧化锡(azo)、掺氟氧化锡(fto)、掺锑的氧化锡(ato)等透明导电金属氧化物，厚度范围100～600nm，方阻范围2～100欧姆；也可以选择ito/ag/ito,azo/ag/azo等介质
‑
金属
‑
介质(dmd)复合透明导电膜，方阻范围2～100欧姆。
26.所述电致变色层的材质可以选择氧化钨、氧化钼、氧化铌等，厚度范围50～600nm。
27.所述离子传导层的材质可以选择氧化硅、氧化硅铝、氧化钛、氧化钒、氧化锆、氧化铱、氧化铝、氧化钨、氧化钼、氧化铌等，厚度范围10～300nm。
28.所述对电极层的材质可以选择氧化钒、氧化铱、氧化镍、氧化钴、氧化锰以及上述氧化物的掺杂物，厚度范围50～600nm。
29.锂离子分散在电致变色层/离子传导层(可选地)/对电极层中，当锂离子被电压驱动到电致变色层时，电致变色层和对电极层都着色，器件显示着色。当当锂离子被电压驱动到对电极层时，电致变色层和对电极层都褪色，器件变透明。离子传导层的作用是离子导体、电子绝缘，设置离子传导层时，器件有记忆效应，断电以后可以维持着色态一段时间，但是变色速度变慢；如果没有离子导体层，记忆效应被削弱，但是变色速度变快。
30.保护层，材质可以选择氧化硅、氧化硅铝、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化铌等，厚度范围10～300nm。保护层上通过第一光学胶层粘附水氧阻隔膜，该水氧阻隔膜为商用产品，水氧阻隔率需要小于10的
‑
2次方g/平方米*天。
31.也可以把炫光膜的uv转印纹理直接做在水氧阻隔膜的背面，从而取消单独的炫光膜。
32.本实用新型还提供一种功能后盖，采用上述的全固态玻璃器件，该功能后盖可以用于在多种电子设备中，本实施例是用于手机中，参照图3和4。
33.由于功能后盖镀膜的时候是整面镀膜，为了防止整面导电产生强烈的信号屏蔽影响手机天线信号，可以根据手机天线的位置，采用激光蚀刻对应的无机ec复合功能层。该实施例中，手机天线设置在手机边缘，所以采用激光蚀刻掉边缘0.5～10毫米宽度的复合膜层，使得玻璃基板的边缘0.5～10毫米宽度区域内，全部或局部蚀刻掉功能膜层形成非变色区4，保留无机ec复合功能层就是变色区5。
34.另外，由于玻璃基板四周有电极线，不做绝缘处理容易短路，本实用新型在所述非变色区在玻璃内表面形成有用于绝缘的金属氧化物层6，可以在光学胶喷涂之前，在玻璃基板内表面采用物理气相沉积的方式镀一层绝缘且深色金属氧化物，如氧化铜、氧化银等。蒸镀以后采用化学或者激光蚀刻的方式，使得金属氧化物层形成遮挡区，该遮挡区可以形成遮挡边部或者局部的ec复合层蚀刻区，也可以形成logo等特定图案产生装饰效果。
35.应力保护层的加工：
36.在玻璃盖板镀膜之前，先清洗玻璃，可选地，用plasma轰击提升玻璃的达因值，再使用喷墨打印或者喷涂设备将oc0溶液喷涂在玻璃表面，然后烘烤固化。在玻璃表面形成oc0，然后上基板架镀膜，使用pvd沉积图中的全固态变色层，得到适合消费电子产品的全固态变色器件。
37.本实用新型还提供一种电子设备，包括上述的功能后盖结构，所述电子设备可以是手机、pc平板、触摸屏等。
38.以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用
新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。