CN102351438A - 在玻璃基板上制备膜层的方法及其玻璃基板、膜系结构 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种在玻璃基板上制备膜层的方法,包括在玻璃基板单面或双面采用磁控溅射法生成抗反射增透混合膜层,该抗反射增透混合膜层为低折射率膜层与高折射率膜层的层叠结构;采用磁控溅射法在所述抗反射增透混合膜层另一面生成氮化碳化合物膜层。本发明还公开了一种膜系结构及镀有膜层的玻璃基板,以及另一种在玻璃基板上制备膜层的方法及镀有膜层的玻璃基板。采用本发明,保证了保护屏的质量,抗刮伤、耐磨及超硬抗划伤能力强。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域,尤其涉及一种在玻璃基板上制备膜层的方法、膜系结构及镀有膜层的玻璃基板。
背景技术
在目前的显示领域,各种显示器件层出不穷,如电视、电脑、户外显示屏、医疗仪器、摄像机、展示橱窗玻璃等。而采用保护屏对显示器件进行保护是一种常用手段,一般的保护屏在玻璃基板上采用抗反射增透(AR)膜层,但是这种保护屏耐磨及抗划伤能力弱,无法满足产品的质量要求。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种在玻璃基板上制备膜层的方法、膜系结构及镀有膜层的玻璃基板,以保证保护屏的质量,耐磨及超硬抗划伤能力强。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提出了一种在玻璃基板上制备膜层的方法,包括:
在玻璃基板单面或双面采用磁控溅射法生成抗反射增透混合膜层,该抗反射增透混合膜层为低折射率膜层与高折射率膜层的层叠结构;
采用磁控溅射法在所述抗反射增透混合膜层另一面生成氮化碳化合物膜层。
相应地,本发明实施例还提供了一种在玻璃基板上制备膜层的方法,包括:在玻璃基板单面或双面采用磁控溅射法生成氮化碳化合物膜层。
相应地,本发明实施例还提供了一种膜系结构,包括抗反射增透混合膜层,以及生成于该抗反射增透膜层一面的氮化碳化合物膜层,所述抗反射增透混合膜层为低折射率膜层与高折射率膜层的层叠结构。
相应地,本发明实施例还提供了一种镀有膜层的玻璃基板,包括玻璃基板、采用磁控溅射法生成于该玻璃基板单面或双面的抗反射增透混合膜层,以及采用磁控溅射法在所述抗反射增透混合膜层另一面生成氮化碳化合物膜层,其中,所述抗反射增透混合膜层为低折射率膜层与高折射率膜层的层叠结构。
相应地,本发明实施例还提供了一种镀有膜层的玻璃基板,包括玻璃基板、采用磁控溅射法生成于该玻璃基板单面或双面的氮化碳化合物膜层。
本发明实施例通过提供一种在玻璃基板上制备膜层的方法、膜系结构及镀有膜层的玻璃基板,抗反射增透混合膜层氮化碳化合物膜层的采用保证了耐磨擦试验机1KG压力下来回10000次磨擦不掉膜,是常规膜层的2000次5倍以上的磨擦寿命;钥匙耐刮花测试10KG压力50次来回未出现划痕,铅笔硬度测度表面硬度达到9H以上,膜层具有耐刮伤耐磨及超硬抗划伤能力强,抗反射增透混合膜层保证了97%以上的高透过率特性以及抗摩擦抗划伤的超硬特性,延长了保护屏的使用寿命,使其更加符合触摸屏的应用;在膜系设计上借用抗反射增透混合膜层的二氧化硅膜层补偿玻璃基板成膜温度,增加了氮化碳化合物膜层的结合力,避免了由于衬底和膜料应力差较大而产生的破裂、剥落、成膜不均及硬度较低现象的产生;以真空度5.0E-3的高真空条件、100-160摄氏度的玻璃基板温度、采用中频电源、500-900瓦低溅射功率,以及氩气、氧气最佳比例的配合,作为二氧化硅膜层、五氧化二铌膜层或二氧化钛膜层的生成条件,并且,真空度5.0E-3的高真空条件、100-160摄氏度的玻璃基板温度、采用中频电源、500-900瓦低溅射功率,以氩气、氧气最佳比例的配合,作为氮化碳化合物膜层的生成条件,进一步避免了氮化碳化合物膜层破裂、剥落现象的产生。
附图说明
图1是本发明实施例的镀有膜层的玻璃基板的第一种结构图。
图2是本发明实施例的镀有膜层的玻璃基板的第二种结构图。
图3是本发明实施例的镀有膜层的玻璃基板的第三种结构图。
图4是本发明实施例的镀有膜层的玻璃基板的第四种结构图。
图5是本发明实施例的镀有膜层的玻璃基板的第五种结构图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明实施例进行详细说明。
参照图1,本发明实施例的镀有膜层的玻璃基板包括玻璃基板1、采用磁控溅射法生成于该玻璃基板1双面的AR混合膜层,以及采用磁控溅射法在AR混合膜层另一面生成氮化碳化合物膜层,其中,AR混合膜层为低折射率膜层与高折射率膜层的层叠结构,具体地,低折射率膜层为二氧化硅(SiO2)膜层,高折射率膜层为五氧化二铌(Nb2O5)膜层,氮化碳化合物膜层为CNx膜层,玻璃基板1上依次设置有第一Nb2O5膜层2、第一SiO2膜层3、第二Nb2O5膜层4、第二SiO2膜层5及CNx膜层6,其中,x取值范围可以是0.4-1.5中任一值。
上述AR混合膜层与氮化碳化合物膜层形成了本发明实施例的新型膜系结构,此处不再赘述。
本发明实施例在低温条件下,采用多层膜磁控溅射成膜技术,制成了具有耐磨性和超硬度的类金刚石薄膜,本发明实施例的在玻璃基板上制备膜层的方法主要是:
采用立式多箱体连续磁控溅射法镀多层膜技术,以及等离子体发射光谱监控法(PEM)控制系统,在玻璃基板双面分别镀制AR混合膜层,可实现420-680nm波段反射率均在1%一下,扩展了低反射率贷款,降低了光强变化对视力的伤害,AR混合膜层与CNx膜层的层叠结构保证了97%以上的高透过率特性以及抗摩擦抗划伤的超硬特性,延长了保护屏的使用寿命,使其更加符合触摸屏的应用。
上述CNx膜层的生成条件包括:真空度5.0E-3的高真空条件、100-160摄氏度(如取100、120、150、160摄氏度等值)的玻璃基板温度、石墨靶直流电源、500-900瓦低溅射功率,以及氩气(Ar)与氮气(N2)一定比例(如90:6)标况毫升每分(sccm),当然,氩气与氮气作为主要工作气体其比例主要根据真空设备配置情况不同调节,还可以取其他数值。
上述SiO2膜层、Nb2O5膜层的生成条件包括:真空度5.0E-3的高真空条件、100-160摄氏度(如取100、120、150、160摄氏度等值)的玻璃基板温度、采用中频电源、500-900瓦低溅射功率,以氩气与氧气作为主要工作气体其比例根据真空设备配置情况不同调节。
本发明实施例的膜系结构在420-680nm波段具有透过率大于97%以上,反射率小于1%一下的光学特性,并且在耐磨试验采用1公斤压力下10000次不脱膜、铅笔硬度9H不划伤、金属硬物表面2公斤力30次来回划痕不损伤的实验效果。本技术可以应用于玻璃表面镀膜制作超硬的保护层及类似产品。
作为一种实施方式,上述玻璃基板1还可以仅单面生成有上述新型膜系结构,如图2所示。而上述玻璃基板1上双面膜层的设计是为了达到高透低反射的效果。
作为一种实施方式,上述低折射率膜层及高折射率膜层还可以采用其他符合需要的材料,如高折射率膜层还可以为二氧化钛(TiO2)膜层等,TiO2膜层的生成条件与上述SiO2膜层、Nb2O5膜层的生成条件类同,此处不再赘述。
作为一种实施方式,上述AR混合膜层还可以采用如图3所示等其他层叠结构。
参照图4,本发明实施例的镀有膜层的玻璃基板包括玻璃基板1、采用磁控溅射法生成于该玻璃基板1双面的氮化碳化合物膜层,氮化碳化合物膜层为CNx膜层6。当然,还可以仅在玻璃基板1单面生成CNx膜层6,如图5所示。
以上所述是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1. 一种在玻璃基板上制备膜层的方法,其特征在于,包括:
在玻璃基板单面或双面采用磁控溅射法生成抗反射增透混合膜层,该抗反射增透混合膜层为低折射率膜层与高折射率膜层的层叠结构;
采用磁控溅射法在所述抗反射增透混合膜层另一面生成氮化碳化合物膜层。
2. 如权利要求1所述的在玻璃基板上制备膜层的的方法,其特征在于,所述低折射率膜层为二氧化硅膜层,所述高折射率膜层为五氧化二铌膜层或二氧化钛膜层,所述氮化碳化合物膜层为CNx膜层。
3. 如权利要求2所述的在玻璃基板上制备膜层的方法,其特征在于,所述玻璃基板上依次设置有第一五氧化二铌膜层、第一二氧化硅膜层、第二五氧化二铌膜层、第二二氧化硅膜层及CNx膜层。
4. 如权利要求3所述的在玻璃基板上制备膜层的方法,其特征在于,所述氮化碳化合物膜层的生成条件包括:真空度5.0E-3的高真空条件、100-160摄氏度的玻璃基板温度、石墨靶直流电源、500-900瓦低溅射功率,以氩气与氮气作为主要工作气体其比例根据真空设备配置情况不同调节。
5. 如权利要求3所述的在玻璃基板上制备膜层的方法,其特征在于,所述二氧化硅膜层、五氧化二铌膜层或二氧化钛膜层的生成条件包括:真空度5.0E-3的高真空条件、100-160摄氏度的玻璃基板温度、采用中频电源、500-900瓦低溅射功率,以氩气与氧气作为主要工作气体其比例根据真空设备配置情况不同调节。
6. 一种在玻璃基板上制备膜层的方法,其特征在于,包括:在玻璃基板单面或双面采用磁控溅射法生成氮化碳化合物膜层。
7. 一种膜系结构,其特征在于,包括抗反射增透混合膜层,以及生成于该抗反射增透膜层一面的氮化碳化合物膜层,所述抗反射增透混合膜层为低折射率膜层与高折射率膜层的层叠结构。
8. 一种镀有膜层的玻璃基板,其特征在于,包括玻璃基板、采用磁控溅射法生成于该玻璃基板单面或双面的抗反射增透混合膜层,以及采用磁控溅射法在所述抗反射增透混合膜层另一面生成氮化碳化合物膜层,其中,所述抗反射增透混合膜层为低折射率膜层与高折射率膜层的层叠结构。
9. 如权利要求8所述的镀有膜层的玻璃基板,其特征在于,所述低折射率膜层为二氧化硅膜层,所述高折射率膜层为五氧化二铌膜层或二氧化钛膜层,所述氮化碳化合物膜层为CNx膜层。
10. 一种镀有膜层的玻璃基板,其特征在于,包括玻璃基板、采用磁控溅射法生成于该玻璃基板单面或双面的氮化碳化合物膜层。
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