CN106007401A - 全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺 - Google Patents

Abstract

全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺,在玻璃的表面依次沉积可见光透过均衡膜系、可见光透过增透膜系、紫外光截止滤过膜系、功能连接转换膜系、红外透过选择截止滤过膜系、表面覆盖膜系，所有的膜系根据各自膜层匹配的薄膜材料和沉积厚度要求，薄膜溅射过程正常生产连续高效易控，膜层匹配组合和材料以及生产工艺合理优化，能够达到不对玻璃机体加热，实现整个膜系的常温气相沉积，制得玻璃膜层体系完善耐磨牢固整体厚度有限，耐候性、膜层致密性和稳定性好，可见光透过率高，工艺简单，节能环保，适于光伏玻璃的大面积镀膜生产。

Description

全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺

技术领域

本发明涉及C03C玻璃与玻璃或与其他材料的接合技术，属于车、船等各种交通工具的节能窗用领域，尤其是全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺。

背景技术

目前，作为典型的工业制造产品，所有的汽车在出厂时的车窗都是没有镀膜的，即使消费者在购买后自行覆膜，在酷热的夏天，仍然不免遭受来自正前方和侧面射入的阳光灼烤，汽车在露天停放后，车内焖热得如同烤箱；同时，强烈的太阳眩光照射使司乘人员倍感不适，强烈的紫外线照射使车内人员受过量紫外线的伤害，从而影响驾乘体验；此外，有害紫外线还会损伤内饰，造成仪表台和皮革座椅等内饰龟裂与褪色，带来车饰老化，严重影响汽车质量并埋藏重大安全隐患。另一方面，在寒冷的季节里，即使在增加暖风时，由于车窗没有镀保温膜，车内外温差过大时也不能提高车内的温度，不但不能满足人体舒适度要求，而且还增加汽车能源消耗。

现有车窗都是采用外加贴膜的办法来应急，但是由于驾乘人员在车辆使用过程中需要频繁升降侧挡车窗玻璃，如果遮阳膜抗磨性能不佳，会使遮阳膜表面产生大量划痕，进而破坏遮阳膜产品结构，影响其光学性能和力学性能，降低了驾乘人员的舒适性和安全性。尤其在夜间或光线不充足的环境下驾驶车辆，如果前风窗玻璃的可见光透射比过低，则会影响驾驶人的视线，造成安全隐患。所以，有些国家限制车窗玻璃遮阳膜的使用，大多数国外的所有商业用车都不允许在前风窗玻璃上使用可见光透射比低的遮阳膜。

中国专利申请201510627043.7公开了一种阳光选择滤光膜系的单银节能玻璃的薄膜沉积方法，在玻璃的表面依次沉积阳光选择滤光膜系、功能连接转换膜系、第一可见光透过增强膜系、第一膜层附着力增强膜系、单银低辐射膜系、第二膜层附着力增强膜系、第二可见光透过增强膜系、色彩调制膜系和表面覆盖膜系。但是，该技术方式也仍未能根本的，至少是较好的解决前述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺，能够达到不对玻璃机体加热，实现整个膜系的常温气相沉积。

本发明的目的将通过以下技术措施来实现：在玻璃的表面依次沉积可见光透过均衡膜系、可见光透过增透膜系、紫外光截止滤过膜系、功能连接转换膜系、红外透过选择截止滤过膜系、表面覆盖膜系，所有的膜系根据各自膜层匹配的薄膜材料和沉积厚度要求，进行磁控溅射镀膜工业化连续生产，在薄膜正常生产溅射过程中，可调节玻璃的传送速度为1～3m/min，每对阴极上所施加的功率在25～40kw之间变化，施加在靶材上的电流在60～100A之间变化；气相沉积时通入的工艺气体为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～10％。

尤其是，在沉积可见光透过均衡膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～35kw，施加在靶材上的电流在60～80A之间；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～8％。

尤其是，在沉积可见光透过增透膜系时，每对阴极上所施加的功率为30～40kw，施加在靶材上的电流在75～100A之间；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～10％。

尤其是，在沉积紫外光截止滤过膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～30kw，施加在靶材上的电流在60～75A之间；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的5～10％。

尤其是，在沉积功能连接转换膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～30kw，施加在靶材上的电流在60～75A；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的8～10％。

尤其是，在沉积红外透过选择截止滤过膜系时，每对阴极上所施加的功率为30～40kw，施加在靶材上的电流在75～100A之间；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的8～10％。

尤其是，表面覆盖膜系是由高硬度的各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌类过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金属氧化物相互沉积组成；

红外透过选择截止滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌类过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金属氧化物等光学薄膜材料沉积构成；

功能连接转换膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，形成不同种材料和功能的膜系之间的梯度平滑过渡；

紫外光截止滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物或二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成；

可见光透过增透膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物等光学薄膜材料依次沉积构成；

可见光透过均衡膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物依次沉积组成。

本发明的优点和效果：薄膜溅射过程正常生产连续高效易控，膜层匹配组合和材料以及生产工艺合理优化，能够达到不对玻璃机体加热，实现整个膜系的常温气相沉积，制得玻璃膜层体系完善耐磨牢固整体厚度有限，耐候性、膜层致密性和稳定性好，可见光透过率高，工艺简单，节能环保，适于光伏玻璃的大面积镀膜生产。采取不同膜系匹配和薄膜厚度相互组合，提高可见光的视觉舒适度。

具体实施方式

本发明原理在于，在玻璃的表面依次沉积可见光透过均衡膜系、可见光透过增透膜系、紫外光截止滤过膜系、功能连接转换膜系、红外透过选择截止滤过膜系、表面覆盖膜系，所有的膜系根据各自膜层匹配的薄膜材料和沉积厚度要求，进行磁控溅射镀膜工业化连续生产，在薄膜正常生产溅射过程中，可调节玻璃的传送速度在1～3m/min，每对阴极上所施加的功率为25～40kw之间变化，施加在靶材上的电流在60～100A之间变化；气相沉积时通入的工艺气体为氩气，其中氩气的流量为300sccm左右，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～10％之间变化。

其中，在大型车用玻璃立式连续磁控溅射镀膜机上依次配置相应的靶材，在薄膜正常生产溅射过程中，应该严格依照所有膜系的功能要求和整体薄膜的综合性能指标设计和控制生产工艺，在薄膜正常生产溅射过程中，根据膜层匹配组合和材料以及相应的生产工艺，能够达到不对玻璃机体加热，实现整个膜系的常温气相沉积。产品可以通过与之相关的膜层硬度、附着力、耐候性检验。

前述中，表面覆盖膜系是由高硬度的各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌类过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金属氧化物相互沉积组成；

红外透过选择截止滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌类过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金属氧化物等光学薄膜材料沉积构成；

功能连接转换膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，形成不同种材料和功能的膜系之间的梯度平滑过渡；

紫外光截止滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物或二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成；

可见光透过增透膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物等光学薄膜材料依次沉积构成；

可见光透过均衡膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物依次沉积组成。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：在沉积可见光透过均衡膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～35kw之间变化，施加在靶材上的电流可以在60～80A之间变化；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm左右，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～8％之间变化。

在本实施例中，全车安装本发明工艺生产的车窗玻璃后，在南方低纬度高炎热地区，车外环境气温全年变化为2℃～40.5℃，实测得车内温度全年变化为23℃～30.3℃；在中纬度高湿热地区，车外环境气温全年变化为-8℃～39.8℃，实测得车内温度全年变化为19℃～29.5℃；在高纬度寒冷地区，室外气温全年变化为-30℃～36.5℃，实测得车内温度全年变化为16℃～25.1℃。

实施例2：在沉积可见光透过增透膜系时，每对阴极上所施加的功率为30～40kw之间变化，施加在靶材上的电流可以在75～100A之间变化；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm左右，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～10％之间变化。

实施例3：在沉积紫外光截止滤过膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～30kw之间变化，施加在靶材上的电流可以在60～75A之间变化；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm左右，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的5～10％之间变化。

实施例4：在沉积功能连接转换膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～30kw之间变化，施加在靶材上的电流可以在60～75A之间变化；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm左右，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的8～10％之间变化。

实施例5：在沉积红外透过选择截止滤过膜系时，每对阴极上所施加的功率为30～40kw之间变化，施加在靶材上的电流可以在75～100A之间变化；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm左右，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的8～10％之间变化。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本发明不限于以上所述典型的实施方案，本领域普通技术人员在阅读本发明后受到启发，可能对此进行相应各种改动和变形，只要在本发明权利要求范围内的部分所做的其他修改或者等同替换，仍应隶属于本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺,其特征在于，在玻璃的表面依次沉积可见光透过均衡膜系、可见光透过增透膜系、紫外光截止滤过膜系、功能连接转换膜系、红外透过选择截止滤过膜系、表面覆盖膜系，所有的膜系根据各自膜层匹配的薄膜材料和沉积厚度要求，进行磁控溅射镀膜工业化连续生产，在薄膜正常生产溅射过程中，可调节玻璃的传送速度为1～3m/min，每对阴极上所施加的功率在25～40kw之间变化，施加在靶材上的电流在60～100A之间变化；气相沉积时通入的工艺气体为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～10％。

2.如权利要求1所述的全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺，其特征在于，在沉积可见光透过均衡膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～35kw，施加在靶材上的电流在60～80A之间；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～8％。

3.如权利要求1所述的全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺，其特征在于，在沉积可见光透过增透膜系时，每对阴极上所施加的功率为30～40kw，施加在靶材上的电流在75～100A之间；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的3～10％。

4.如权利要求1所述的全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺，其特征在于，在沉积紫外光截止滤过膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～30kw，施加在靶材上的电流在60～75A之间；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的5～10％。

5.如权利要求1所述的全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺，其特征在于，在沉积功能连接转换膜系时，每对阴极上所施加的功率为25～30kw，施加在靶材上的电流在60～75A；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的8～10％。

6.如权利要求1所述的全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺，其特征在于，在沉积红外透过选择截止滤过膜系时，每对阴极上所施加的功率为30～40kw，施加在靶材上的电流在75～100A之间；气相沉积时通入的工艺气体主要为氩气，其中氩气的流量为300sccm，并有可调节范围，当所需的工艺气体为氩气和氧气的混合时，此时所加入的氧气的流量为相应氩气流量的8～10％。

7.如权利要求1所述的全介质阳光选择车窗玻璃复合膜系连续磁控溅射沉积工艺，其特征在于，表面覆盖膜系是由高硬度的各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌类过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金属氧化物相互沉积组成；

红外透过选择截止滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌类过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金属氧化物等光学薄膜材料沉积构成；

功能连接转换膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，形成不同种材料和功能的膜系之间的梯度平滑过渡；

紫外光截止滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物或二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成；

可见光透过增透膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物等光学薄膜材料依次沉积构成；

可见光透过均衡膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物依次沉积组成。