CN103613285A - 一种低成本防辐射薄膜的制备方法 - Google Patents

一种低成本防辐射薄膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低成本防辐射薄膜的制备方法，包括：交流电源溅射硅铝旋转靶，在玻璃基板上磁控溅射Si3N4层；交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷，在Si3N4层上磁控溅射AZO层；直流电源溅射银平面靶，在AZO层上磁控溅射Ag层；直流电源溅射铜平面靶，在Ag层上磁控溅射Cu层；交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在Cu层上磁控溅射AZO层；直流电源溅射铜平面靶，在AZO层上磁控溅射Cu层；交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在Cu层上磁控溅射AZO层；交流电源溅射ZnSn合金旋转靶，在AZO层上磁控溅射ZnSnO3层。本发明的目的提供一种工艺简单，操作方便，生产成本相对较低的双银低辐射玻璃的制备方法。

Description

一种低成本防辐射薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种低成本防辐射薄膜的制备方法。
背景技术
低辐射玻璃是指对红外辐射具有高反射率，对可见光具有良好透射率的平板镀膜玻璃。低辐射玻璃具有良好的透光、保温、隔热性能，广泛应用于窗户、炉门、冷藏柜门等地方。
目前市场上较常见的低辐射玻璃有单银低辐射玻璃、双银低辐射玻璃、热控低辐射玻璃及钛基低辐射玻璃等。现有的这四种低辐射玻璃在380～780纳米的可见光波长范围内透射率不够高，仅为50％左右；在红外辐射波长范围内透射率较高，尤其是在900～1100纳米的波长范围内透射率为10～20％之间。故此，现有的透明玻璃基材有待于进步完善。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种工艺简单，操作方便，生产成本相对较低的双银低辐射玻璃的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、采用氮气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射硅铝旋转靶，在玻璃基板上磁控溅射Si3N4层；
B、采用氩气作为反应气体，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷，在步骤A中Si3N4层上磁控溅射AZO层；
C、采用氩气作为反应气体，直流电源溅射银平面靶，在步骤B中的AZO层上磁控溅射Ag层；
D、采用氩气作为反应气体，直流电源溅射铜平面靶，在步骤C中Ag层上磁控溅射Cu层；
E、采用氩气作为反应气体，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤D中的Cu层上磁控溅射AZO层；
F、采用氩气作为反应气体，直流电源溅射铜平面靶，在步骤E中的AZO层上磁控溅射Cu层；
G、采用氩气作为反应气体，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤F中的Cu层上磁控溅射AZO层；
H、采用氧气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射ZnSn合金旋转靶，在步骤G中的AZO层上磁控溅射ZnSnO3层。
如上所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤A中所述Si3N4层的厚度为20～25nm，所述硅铝旋转靶中Si:Al的摩尔比为92:8，氩气与氮气的体积比为5:6，交流电源的功率100～125KW，需用两个阴极溅射，每个阴极50～65KW。
如上所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤B中所述AZO层的厚度为20～25nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为20～25KW。
如上所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤C中所述Ag层的厚度为8～10nm，所述的直流电源的溅射功率4～5KW。
如上所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤D所述Cu层的厚度为50～65nm，所述直流电源的溅射功率3～6KW。
如上所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤E中所述AZO层的厚度为20～25nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为20～25KW。
如上所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤F中所述Cu层的厚度为10～20nm，直流电源溅射功率为3～6KW。
如上所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤G中所述AZO层的厚度为50～65nm，所述直流电源的溅射功率为20～25KW。
如上所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤H中所述ZnSnO3层的厚度为20～30nm；ZnSn合金旋转靶中Zn与Sn的摩尔比为48:52，氩气与氧气的体积比为1:2，交流电源的溅射功率为50～75KW。
综上所述，本发明的有益效果：
本发明工艺方法简单，操作方便，生产成本相对较低。颜色中性，均匀性好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：
实施例1
本发明一种低成本防辐射薄膜的制备方法，包括以下步骤：
A、采用氮气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射硅铝旋转靶，在玻璃基板上磁控溅射Si3N4层；所述Si3N4层的厚度为20nm，所述硅铝旋转靶中Si:Al的摩尔比为92:8，氩气与氮气，即氩气：氮气=500sccm:600sccm，交流电源的功率100KW，需用两个阴极溅射，每个阴极50KW。
B、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷，在步骤A中Si3N4层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为20nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为20KW。
C、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射银平面靶，在步骤B中的AZO层上磁控溅射Ag层；所述Ag层的厚度为8nm，所述的直流电源的溅射功率4KW。
D、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射铜平面靶，在步骤C中Ag层上磁控溅射Cu层；所述Cu层的厚度为50nm，所述直流电源的溅射功率3KW。
E、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤D中的Cu层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为20nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为20KW。
F、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射铜平面靶，在步骤E中的AZO层上磁控溅射Cu层；所述Cu层的厚度为10nm，直流电源溅射功率为3KW。
G、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤F中的Cu层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为50nm，所述直流电源的溅射功率为20KW。
H、采用氧气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射ZnSn合金旋转靶，在步骤G中的AZO层上磁控溅射ZnSnO3层。所述ZnSnO3层的厚度为20nm；ZnSn合金旋转靶中Zn与Sn的摩尔比为48:52，氩气与氧气的体积比为1:2，即氩气与氧气的体积流量比为500sccm：1000sccm，交流电源的溅射功率为50KW。
实施例2
本发明一种低成本防辐射薄膜的制备方法，包括以下步骤：
A、采用氮气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射硅铝旋转靶，在玻璃基板上磁控溅射Si3N4层；所述Si3N4层的厚度为22nm，所述硅铝旋转靶中Si:Al的摩尔比为92:8，氩气与氮气，即氩气：氮气=500sccm:600sccm，交流电源的功率110KW，需用两个阴极溅射，每个阴极55KW。
B、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷，在步骤A中Si3N4层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为23nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为22KW。
C、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射银平面靶，在步骤B中的AZO层上磁控溅射Ag层；所述Ag层的厚度为9nm，所述的直流电源的溅射功率4.5KW。
D、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射铜平面靶，在步骤C中Ag层上磁控溅射Cu层；所述Cu层的厚度为58nm，所述直流电源的溅射功率4KW。
E、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤D中的Cu层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为23nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为22KW。
F、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射铜平面靶，在步骤E中的AZO层上磁控溅射Cu层；所述Cu层的厚度为15nm，直流电源溅射功率为5KW。
G、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤F中的Cu层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为58nm，所述直流电源的溅射功率为23KW。
H、采用氧气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射ZnSn合金旋转靶，在步骤G中的AZO层上磁控溅射ZnSnO3层。所述ZnSnO3层的厚度为25nm；ZnSn合金旋转靶中Zn与Sn的摩尔比为48:52，氩气与氧气的体积比为1:2，即氩气与氧气的体积流量比为500sccm：1000sccm，交流电源的溅射功率为65KW。
实施例3
本发明一种低成本防辐射薄膜的制备方法，包括以下步骤：
A、采用氮气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射硅铝旋转靶，在玻璃基板上磁控溅射Si3N4层；所述Si3N4层的厚度为25nm，所述硅铝旋转靶中Si:Al的摩尔比为92:8，氩气与氮气，即氩气：氮气=500sccm:600sccm，交流电源的功率125KW，需用两个阴极溅射，每个阴极62.5KW。
B、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷，在步骤A中Si3N4层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为25nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为25KW。
C、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射银平面靶，在步骤B中的AZO层上磁控溅射Ag层；所述Ag层的厚度为10nm，所述的直流电源的溅射功率5KW。
D、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射铜平面靶，在步骤C中Ag层上磁控溅射Cu层；所述Cu层的厚度为65nm，所述直流电源的溅射功率6KW。
E、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤D中的Cu层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为25nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为25KW。
F、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，直流电源溅射铜平面靶，在步骤E中的AZO层上磁控溅射Cu层；所述Cu层的厚度为20nm，直流电源溅射功率为6KW。
G、采用氩气作为反应气体，氩气的体积流量为1000sccm，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤F中的Cu层上磁控溅射AZO层；所述AZO层的厚度为65nm，所述直流电源的溅射功率为25KW。
H、采用氧气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射ZnSn合金旋转靶，在步骤G中的AZO层上磁控溅射ZnSnO3层。所述ZnSnO3层的厚度为30nm；ZnSn合金旋转靶中Zn与Sn的摩尔比为48:52，氩气与氧气的体积比为1:2，即氩气与氧气的体积流量比为500sccm：1000sccm，交流电源的溅射功率为75KW。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、采用氮气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射硅铝旋转靶，在玻璃基板上磁控溅射Si3N4层；
B、采用氩气作为反应气体，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷，在步骤A中Si3N4层上磁控溅射AZO层；
C、采用氩气作为反应气体，直流电源溅射银平面靶，在步骤B中的AZO层上磁控溅射Ag层；
D、采用氩气作为反应气体，直流电源溅射铜平面靶，在步骤C中Ag层上磁控溅射Cu层；
E、采用氩气作为反应气体，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤D中的Cu层上磁控溅射AZO层；
F、采用氩气作为反应气体，直流电源溅射铜平面靶，在步骤E中的AZO层上磁控溅射Cu层；
G、采用氩气作为反应气体，交流电源溅射掺铝氧化锌陶瓷旋转靶，在步骤F中的Cu层上磁控溅射AZO层；
H、采用氧气作为反应气体，氩气作为保护气体，交流电源溅射ZnSn合金旋转靶，在步骤G中的AZO层上磁控溅射ZnSnO3层。
2.根据权利要求1所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤A中所述Si3N4层的厚度为20～25nm，所述硅铝旋转靶中Si:Al的摩尔比为92:8，氩气与氮气的体积比为5:6，交流电源的功率100～125KW，需用两个阴极溅射，每个阴极50～65KW。
3.根据权利要求1所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤B中所述AZO层的厚度为20～25nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为20～25KW。
4.根据权利要求1所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤C中所述Ag层的厚度为8～10nm，所述的直流电源的溅射功率4～5KW。
5.根据权利要求1所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤D所述Cu层的厚度为50～65nm，所述直流电源的溅射功率3～6KW。
6.根据权利要求1所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤E中所述AZO层的厚度为20～25nm，氧化锌陶瓷靶中按重量百分比掺铝2%，交流电源的功率为20～25KW。
7.根据权利要求1所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤F中所述Cu层的厚度为10～20nm，直流电源溅射功率为3～6KW。
8.根据权利要求1所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤G中所述AZO层的厚度为50～65nm，所述直流电源的溅射功率为20～25KW。
9.根据权利要求1所述的一种低成本防辐射薄膜的制备方法，其特征在于步骤H中所述ZnSnO3层的厚度为20～30nm；ZnSn合金旋转靶中Zn与Sn的摩尔比为48:52，氩气与氧气的体积比为1:2，交流电源的溅射功率为50～75KW。
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