CN106324731A - 车载外视镜多功能反射膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载外视镜多功能反射膜及其制备方法，该反射膜包括依次堆叠设置的玻璃基层、第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层、金属材料层、第三低折射率层和导电层；所述第一高折射率层和第二高折射率层的材料选用Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅；所述第一低折射率层、第二低折射率层和第三低折射率层的材料选用MgF₂、SiO_xN_y、SiO₂；金属材料层所用的材料为Al、Ag；导电层的材料为ITO、石墨烯。其采用无机材料及导电材料的合理搭配，利用真空磁控溅射镀膜，制备可调控反射型薄膜，用于车载外视镜，同时，在此基础上通过导电镀层连接加热系统，在霜雪天气，实现镜面自洁，为行车安全提供保障。

Description

车载外视镜多功能反射膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车视镜领域，具体为一种车载外视镜多功能反射膜及其制备方法。

背景技术

早期的反射膜制作采用化学反应或电镀的方法，将金属材料铝、银等沉积在玻璃上，实现镜面反射效果。但膜层疏松多孔，易受环境影响，从而导致膜层侵蚀，影响使用性能，且镜面反射率偏低，不可调配。现有金属膜主要通过蒸镀或者电化学反应获得，由于其吸收率较大，反射膜所需的膜层较厚，在空气中极易氧化，膜层性能变化较快，在长期天气变化过程中，易导致膜层腐蚀脱落，影响行车安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种车载外视镜多功能反射膜及其制备方法，采用该反射膜，镜面反射效果好，金属层沉积致密性好，且将金属层置于膜层中间，不易被氧化，同时利用膜层导电、热传导功能，达到除霜雪功效。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种车载外视镜多功能反射膜，包括依次堆叠设置的玻璃基层、第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层、金属材料层、第三低折射率层和导电层；所述第一高折射率层和第二高折射率层的材料选用Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅中的一种或几种；所述第一低折射率层、第二低折射率层和第三低折射率层的材料选用MgF₂、SiO_xN_y、SiO₂中的一种或几种；金属材料层所用的材料为Al和/或Ag；导电层的材料为ITO和/或石墨烯。

进一步地，所述玻璃基层的厚度0.5-6mm；折射率为1.5~1.52。

进一步地，所述反射膜在400-650nm波段平均反射率为70%~80%。

进一步地，所述的玻璃基层为钠钙基板。

优选的方案中，所述第一高折射率层的厚度为10-20nm、第一低折射率层的厚度为75-90nm、第二高折射率层的厚度为27-40nm、第二低折射率层的厚度为15-25nm、金属材料层的厚度为10-20nm、第三低折射率层的厚度为115-135nm和导电层的厚度为21-25nm。

更为优选地，所述第一高折射率层的材料为Nb₂O₅，厚度为13±0.5nm；第一低折射率层的材料为SiO₂，厚度为78±2nm；第二高折射率层的材料为Nb₂O₅，厚度为32±1nm；第二低折射率层的材料为SiO₂，厚度为20±2nm；金属材料层为Al，，厚度为11±1nm；第三低折射率层的材料为SiO₂，厚度为12±5nm；导电层为为ITO，厚度为25±2nm。

制备所述反射膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在玻璃基层上按照顺序依次通过磁控溅射沉积第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层、金属材料层、第三低折射率层和导电层即可得到车载外视镜多功能反射膜。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过膜层调整，将金属材料层置于低折射率层之间，防止金属材料直接接触外界环境，造成金属材料氧化及腐蚀；第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层为光学调配层，改善镜面光学性能，如根据市场及消费人群需求，调控镜面反射率，调控范围为70%-80%之间；导电层通过与加热系统连接，产生热能，实现能量传递，集成镜面反射及除霜雪功能。可有效提高镜面反射率，突破传统镀层瓶颈，同时有效保证镀层可靠性，膜层具有较强的耐候性，通过合理调配镀层满足不同客户需求产品，整体反射率可控制在70%左右，实现高性能镜面反射效果。在严寒条件下，通过热传导层可有效除霜，为安全驾驶保驾护航。

本发明所有膜层均通过磁控溅射进行镀膜，可有效保证膜层稳定性及附着性能。由于真空磁控溅射的材料粒子具有较高动能，沉积到玻璃上能够形成非常致密的膜层。

本发明为了使车载外视镜多功能反射膜达到要求的性能，尤其是反射性能，采用无机非金属材料及金属材料搭配制备，将铝置于膜层中间，具有抗氧化及抗腐蚀效果，提高外视镜使用寿命；同时通过膜层调配镜面的反射率，通过最外层导电层与加热系统连接，实现热传导。提升镜面反射率，增加膜层稳定性。

附图说明

图1是实施例1制得的车载外视镜多功能反射膜的反射光谱图。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐明本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不是用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求书所限定的范围。

在制备反射膜时，需根据材料特性，计算材料折射率及消光系数，设计相应膜层结构，另外，由于在膜层结构中设计有金属材料层，为了确保稳定，磁控溅射进行镀膜在常温状态下进行，防止金属在高温条件下被氧化。得到的膜层整体在400-650nm波段平均反射率为70%~80%之间。

实施例1：

采用材料高折射率材料为Nb₂O₅，在550nm处折射率为2.32，低折射率材料为SiO2，550nm处折射率为1.46，金属材料为Al，550nm处折射率为0.82，导电材料为ITO，550nm处折射率为1.92，膜层厚度如下：

第一高折射率层的材料为Nb₂O₅，厚度为13±0.5nm；第一低折射率层的材料为SiO₂，厚度为78±2nm；第二高折射率层的材料为Nb₂O₅，厚度为32±1nm；第二低折射率层的材料为SiO₂，厚度为20±2nm；金属材料层为Al，厚度为11±1nm；第三低折射率层的材料为SiO₂，厚度为125±5nm；导电层为为ITO，厚度为25nm；

根据上述膜层结构及相应膜厚，实测反射光谱如下，在450-650nm波段，在此波段，曲线平缓，平均反射率可达到74%。

实施例2：

采用材料高折射率材料为TiO2，在550nm处折射率为2.38，低折射率材料为SiO2，550nm处折射率为1.46，金属材料为Al，550nm处折射率为0.82，导电材料为ITO，550nm处折射率为1.92，膜层厚度如下：

第一高折射率层的材料为TiO2，厚度为13±1nm；第一低折射率层的材料为SiO₂，厚度为78±2nm；第二高折射率层的材料为TiO2，厚度为32±1nm；第二低折射率层的材料为SiO₂，厚度为20±2nm；金属材料层为Al，厚度为11±1nm；第三低折射率层的材料为SiO₂，厚度为125±5nm；导电层为为ITO，厚度为25nm；

根据上述膜层结构及相应膜厚，实测反射光谱如下，在450-650nm波段，平均反射率可达到74%。

实施例3：在膜层设计过程中，第一高折射率为TiO2，第二高折射率为Nb2O5；第一低折射率材料为SiO2，第二低折射率材料为SiOxNy，通过所列材料排列组合均可实现同等反射率要求。

实施例1中得到的车载外视镜多功能反射膜数据进行实测数据如下表1所示。

实施例2中得到的车载外视镜多功能反射膜数据进行实测数据如下表2所示。

在制备上述实施例所述的车载外视镜多功能反射膜时，在玻璃基层上按照顺序依次通过磁控溅射沉积第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层、金属材料层、第三低折射率层和导电层即可得到车载外视镜多功能反射膜。

其中反射膜在400-650nm波段平均反射率为70%~80%；镀膜所用玻璃基层的厚度0.5-6mm；折射率为1.5~1.52；镀膜后膜层反射率采用日本分光光度计测试，设备型号为SD-7000，测试波长范围为380-780nm；各膜层厚度通过单层测试获得，测试设备为Dektak XT。

表1

表2

Claims (7)

1.一种车载外视镜多功能反射膜，其特征在于：包括依次堆叠设置的玻璃基层、第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层、金属材料层、第三低折射率层和导电层；所述第一高折射率层和第二高折射率层的材料选用Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅中的一种或几种；所述第一低折射率层、第二低折射率层和第三低折射率层的材料选用MgF₂、SiO_xN_y、SiO₂中的一种或几种；金属材料层所用的材料为Al和/或Ag；导电层的材料为ITO和/或石墨烯。

2.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述玻璃基层的厚度0.5-6mm；折射率为1.5~1.52。

3.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述反射膜在400-650nm波段平均反射率为70%~80%。

4.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述的玻璃基层为钠钙基板。

5.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述第一高折射率层的厚度为10-20nm、第一低折射率层的厚度为75-90nm、第二高折射率层的厚度为27-40nm、第二低折射率层的厚度为15-25nm、金属材料层的厚度为10-20nm、第三低折射率层的厚度为115-135nm和导电层的厚度为21-25nm。

6.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述第一高折射率层的材料为Nb₂O₅，厚度为13±0.5nm；第一低折射率层的材料为SiO₂，厚度为78±2nm；第二高折射率层的材料为Nb₂O₅，厚度为32±1nm；第二低折射率层的材料为SiO₂，厚度为20±2nm；金属材料层为Al，厚度为11±1nm；第三低折射率层的材料为SiO₂，厚度为12±5nm；导电层为为ITO，厚度为25±2nm。

7.制备权利要求1-6任意一项所述反射膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在玻璃基层上按照顺序依次通过磁控溅射沉积第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层、金属材料层、第三低折射率层和导电层即可得到车载外视镜多功能反射膜。