CN106431003A - 一种可见光高反射和截止蓝紫光的双功能镀膜玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种可见光高反射和截止蓝紫光的双功能镀膜玻璃及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种本发明可见光高反射和截止蓝紫光的双功能镀膜玻璃及其制备方法。该双功能镀膜玻璃包括玻璃基板、至少一组低高折射率膜层以及非晶硅膜层,低高折射率膜层依次包括低折射率膜和高折射率膜,非晶硅膜层设置于玻璃基板与至少一组低高折射率膜层之间或者设置于至少一组低高折射率膜层表面。本发明采取磁控溅射法镀膜,镀膜过程中不产生环境污染。该双功能镀膜玻璃的可见光反射率从35~65%可调,蓝紫光截止率30%~75%,100%截止紫外线。本发明可用于显示窗、隔离窗、隔断墙隐私单向透视保护玻璃板、LED灯具罩、以及橱柜窗和家电门体等使用玻璃的领域。

Description

一种可见光高反射和截止蓝紫光的双功能镀膜玻璃及其制备 方法
技术领域
本发明属于显示窗、隔离窗、隔断墙隐私单向透视保护玻璃板、LED灯具罩、以及橱柜窗和家电门体等使用玻璃的领域,具体涉及一种可见光高反射和截止蓝紫光的双功能镀膜玻璃及其制备方法。
背景技术
在隔离窗、隔断墙隐私单向透视保护玻璃板、以及橱柜窗和家电门体等使用玻璃作为视窗的领域,由于普通玻璃具有89%以上的可见光透射率,使视窗内部的物品能够被外部人员窥视,不能有效保护隐私;同时,由于外部的紫外线、紫光和蓝光能够通过普通玻璃传递到视窗内部,造成视窗内部的材料和食品等有机物变质,以及对人体等生命体造成损害。为了防止视窗内部被外部窥视,就需要减少玻璃的可见光透射率;为了减少室外的紫外线、紫光和蓝光通过玻璃向视窗内部传递,就需要使玻璃截止紫外线、紫光和蓝光。
当视窗内部的可见光亮度/强度大于视窗外部的可见光亮度/强度时,通过视窗外部可以观察视窗内部。
根据固体物理和薄膜光学理论,玻璃表面高反射可见光的方法有两种:
一是在玻璃表面镀制金属,例如:金属铝或金属银等,形成镜子。但是,镜子基本不透射可见光,即使视窗内部再强的反射光也很难从视窗外部观察内部;另外,金属容易被氧化锈蚀,降低视窗的使用寿命。
二是在玻璃表面镀制多层氧化物膜,通过膜层之间的光谱干涉,增强玻璃的可见光反射率,达到可见光高反射的目的。
玻璃截止紫外线、紫光和蓝光的方法有:
一是在玻璃熔制过程中,玻璃成分中填加二氧化钛或稀土元素,用于截止紫外线。这种方法制作工艺复杂,不适合规模化量产,成本较高。
二是在玻璃表面镀制金属铝,形成镜子。但是,镜子基本不透射可见光,即使视窗内部再强的反射光也很难从视窗外部观察内部;另外,金属容易被氧化锈蚀,降低视窗的使用寿命。
目前,单一反射可见光、截止紫外线的专利技术有很多。例如:
反射可见光的专利有,实用新型专利(CN201520381186.X)报道了单面反光玻璃,通过在玻璃背面设有铝膜,铝膜上设有小孔和遮光物的结构,可以有效的利用铝膜上的小孔和遮光物来实现玻璃的单面反光,在室内的人能够看见室外景色的同时,使室外的人不能透过玻璃看见室内景象,从而保证室内的隐私不被泄露。专利(CN201410632689.X)公开了一种房屋建筑使用的反光玻璃,包括玻璃基层,玻璃基层的一侧设置有磨砂面,玻璃基层的另一侧设置有光滑面,光滑面的表层覆盖有一层采用玻璃微珠形成的高分子材料反光板。专利(CN201610150155.2)公开了一种用于汽车天窗的可发光的隐私镀膜玻璃及绑定方法,采用玻璃基板的上表面均匀粘贴导电膜,玻璃基板的下表面均匀的粘贴隐私镀膜。专利(CN201610076289.4)公开了一种镀膜玻璃及其制备工艺,利用Al2O3和ZrO2的混合液体,湿法镀制一混合膜。专利(CN201510924830.8)提供一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃,自基底向上依次设置的第一金属吸收层(Ni或Ni和Cr合金)、第一介质层、第二金属吸收层(Ni或Ni和Cr合金,或Al),达到制备成具有蓝色反射效果的镜面反射玻璃的目的。专利(CN201521015796.4)提供一种镀膜玻璃门,用热反射玻璃作为外层玻璃,内层玻璃为平板浮法玻璃,外层玻璃和内层玻璃之间设置有由四条间隔条围合而成的四方间隔框,并在四方间隔框内形成有封闭空腔。专利(CN201520307660.4)提供了一种蓝光高反射而对其他可见光低反射的镀膜玻璃,反射率大于99%,基本不透可见光。专利(CN201510156849.2)公开了一种高透高反高效节能单银LOW-E镀膜玻璃,在自基片玻璃向外依次设置第一电介质层、第二电介质层、Ag层、保护层、第三电介质层、第四电介质层,其中第一电介质层为SiAlNx,第二电介质层为ZnAlOx,保护层为Ti,第三电介质层为ZnAlOx,第四电介质层为SiAlNx,可见光反射率30%。截止紫外线的专利有,发明专利(申请号:991174909)采取在玻璃组成中填加二氧化钛;发明专利(具有防止静电和截止紫外线双功能的透明镀膜玻璃及其制备方法,CN102060447A)、(可见光减反射与紫外线截止双功能镀膜玻璃及其制备方法,CN101157522)和(截止紫外线/反射红外线双重功能镀膜玻璃及其制备方法,CN1603264)都是采用氧化钛和氧化铈混合膜层制成截止紫外线膜层;在一些光源上也是采取氧化钛和氧化铈混合膜层制成截止紫外线膜层,例如:一种使用ARTON滤光片的LED光源(申请公布号:CN103062713A)、一种使用COC滤光片的LED光源(申请公布号:CN102563542A)等;也有采用窄带隙膜层截止紫外线,例如:发明专利(一种含有硅膜层的截止紫外线镀膜玻璃及其制备方法,CN101717202A)。
但是,目前还没有能够同时实现可见光高反射和截止蓝紫光双功能的镀膜玻璃。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可见光高反射和截止蓝紫光的双功能镀膜玻璃及其制备方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的方案为:
一种可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃,所述双功能镀膜玻璃包括玻璃基板、至少一组低高折射率膜层以及非晶硅膜层,所述低高折射率膜层依次包括低折射率膜和高折射率膜,所述非晶硅膜层设置于玻璃基板与至少一组低高折射率膜层之间或者设置于至少一组低高折射率膜层表面;所述非晶硅膜层的折射率3.10-4.00,膜层厚度5~150nm;所述低折射率膜是SiOx膜层,x=1~2,折射率1.44~1.48;所述高折射率膜的折射率在1.70~2.40且光学带隙小于3.1eV,所述高折射率膜为透明导电半导体材料膜层或者氧化物膜层或氮化物膜层,所述氧化物为二氧化钛、五氧化二铌、氧化锆、氧化锡或氧化锌,所述透明导电半导体材料为ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO-SiO2,所述氮化物为氮化硅。
上述方案中,每组低高折射率膜层中低折射率膜厚度为5nm~150nm;高折射率膜厚度为10nm~130nm。
上述方案中,所述低高折射率膜层为多组,所述多组低高折射率膜层相邻设置,所述非晶硅膜层设置于玻璃基板与第一组低高折射率膜层之间或者设置于最后一组低高折射率膜层表面。
上述方案中,所述低高折射率膜层为两组,所述两组低高折射率膜层间隔设置,所述非晶硅膜层设置于两组低高折射率膜层之间。
上述方案中,所述低高折射率膜层为多组,其中两组低高折射率膜层间隔设置,所述非晶硅膜层设置于所述两组低高折射率膜层之间。
所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)玻璃清洗:采取去离子水清洗玻璃、干燥,得到洁净玻璃;
2)在氮气气氛下,用等离子体轰击处理洁净玻璃表面;
3)采取磁控溅射的方法在玻璃表面镀制至少一组低高折射率膜层以及非晶硅膜层,所述低高折射率膜层依次包括低折射率膜和高折射率膜。
上述方案中,步骤3)中低折射率膜的磁控溅射操作条件为:用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,在氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa沉积得到。
上述方案中,步骤3)中高折射率膜为氮化硅膜时,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,在氮气和氩气流量比例5~35%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa的氮气和氩气混合反应磁控溅射沉积得到。
上述方案中,步骤3)中高折射率膜为透明导电半导体材料膜层或者氧化物膜层时,在氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa沉积得到。
上述方案中,步骤2)中的等离子体是500~1000V电压形成的等离子体。
本发明的有益效果为:
1)本发明采取了磁控溅射法在玻璃上镀膜,利用多膜层的干涉提高玻璃的可见光反射率;利用带隙小于3.1eV的膜系和介质膜组合,截止紫外线、紫光和蓝光;通过膜层设计和镀膜工艺优化,在玻璃表面形成膜层均匀、与玻璃结合牢固、硬度和耐磨性达到实用要求、具有可见光高反射和截止蓝紫光的双功能镀膜玻璃。
2)本发明的制备方法,第一是工艺简单、方法成熟;第二是制备过程无污染;第三是得到的镀膜玻璃能够截止蓝紫光、可见光反射率高,使视窗内部的物品不能够被外部人员窥视,有效保护隐私;在视窗内部的光亮度/强度大于视窗外部时,外部可以观察内部;减少外部的紫外线、紫光和蓝光通过普通玻璃传递到视窗内部,造成视窗内部的材料和食品等有机物变质,以及对人体等生命体造成损害。该双功能镀膜玻璃可广泛用于显示窗、隔离窗、隔断墙隐私单向透视保护玻璃板、LED灯具罩、以及橱柜窗和家电门体等使用玻璃的领域。
附图说明
图1为实施例1提供的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的结构示意图。
图2为实施例2提供的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的结构示意图。
图3为实施例3提供的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的结构示意图。
图4为实施例4提供的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的结构示意图。
图5为实施例5提供的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步对本发明进行说明,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
如图1所示,其为本实施例提供的一种可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃。该双功能镀膜玻璃包括玻璃基板1和依次设置于玻璃基板1表面的一组低高折射率膜层以及非晶硅膜层2。
该非晶硅膜层2的折射率3.10-4.00,膜层厚度5~150nm。
该低高折射率膜层依次包括低折射率膜3和高折射率膜4。该低折射率膜3是SiOx膜层,x=1~2,折射率1.44~1.48,厚度为5nm~150nm;该高折射率膜4的折射率在1.70~2.40且光学带隙小于3.1eV,厚度为10nm~130nm。该高折射率膜4为透明导电半导体材料膜层或者氧化物膜层或氮化物膜层,该氧化物为二氧化钛、氧化铌、氧化锆、氧化锡或氧化锌,该透明导电半导体材料为ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO-SiO2,该氮化物为氮化硅。
实施例2
本实施例与实施例1大致相同,不同之处在于,该非晶硅膜层2设置于玻璃基板1与低高折射率膜层之间。
实施例3
本实施例与实施例1大致相同,不同之处在于,低高折射率膜层为两组,两组低高折射率膜层相邻设置,非晶硅膜层2设置于玻璃基板1与靠近玻璃基板的第一组低高折射率膜层之间。可以理解的是,低高折射率膜层也可以多于两组。
实施例4
本实施例与实施例3大致相同,不同之处在于,非晶硅膜层设置于远离玻璃基板的第二组低高折射率膜层表面。
实施例5
本实施例与实施例3大致相同,不同之处在于,两组低高折射率膜层间隔设置,非晶硅膜层2设置于两组低高折射率膜层之间。
实施例6
本实施例提供实施例1所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
一、玻璃清洗:采取去离子水清洗玻璃、干燥,得到洁净玻璃;
二、洁净玻璃放到溅射镀膜的真空箱体中,在常压氮气分下,用500~1000V电压形成的等离子体处理玻璃表面,然后把真空箱体的气压抽到(3.5~8.5)×10-4Pa;
三、采取磁控溅射的方法在玻璃表面镀制低高折射率膜层以及非晶硅膜层,具体操作如下:
1、镀制低折射率SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度5nm~25nm。
2、镀制高折射率膜层
真空箱体中,氩气做工作气体,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用透明导电半导体材料TCO做靶材(ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO-SnO2),或用氧化物做靶材(二氧化钛,或二氧化钛-二氧化铈、或氧化铌、或氧化锆、或氧化锡、或氧化锌);膜层厚度10~30nm。
3、镀制非晶硅膜层
真空箱体中,用纯硅、或硅硼或硅铝做靶材,氩气做工作气体,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,沉积的非晶硅膜层厚度5~30nm。
得到的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的膜层结构是:
玻璃/SiOx膜/高折射率膜/非晶硅膜
双功能镀膜玻璃在可见光谱波长范围内的反射率为35~40%、蓝紫光截止率30~35%;紫外线截止率100%,膜层铅笔硬度6.0~8.0H;镀膜玻璃的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
实施例7
本实施例提供实施例2所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
一、玻璃清洗:采取去离子水清洗玻璃、干燥,得到洁净玻璃;
二、洁净玻璃放到溅射镀膜的真空箱体中,在常压氮气分下,用500~1000V电压形成的等离子体处理玻璃表面,然后把真空箱体的气压抽到(3.5~8.5)×10-4Pa;
三、采取磁控溅射的方法在玻璃表面镀制低高折射率膜层以及非晶硅膜层,具体操作如下:
1、镀制非晶硅膜层
真空箱体中,用纯硅、或硅硼或硅铝做靶材,氩气做工作气体,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,沉积的非晶硅膜层厚度125~150nm。
2、镀制低折射率SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度95nm~125nm。
3、镀制高折射率膜层
真空箱体中,氩气做工作气体,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用TCO做靶材(ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO-SnO2),或用氧化物做靶材(二氧化钛,或二氧化钛-二氧化铈、或氧化铌、或氧化锆、或氧化锡、或氧化锌);膜层厚度40~60nm。
得到的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的膜层结构是:
玻璃/非晶硅膜/SiOx膜/高折射率膜
双功能镀膜玻璃在可见光谱波长范围内的反射率为45~50%、蓝紫光截止率50~55%;紫外线截止率100%,膜层铅笔硬度6.0~8.0H;镀膜玻璃的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
实施例8
本实施例提供实施例3所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
一、玻璃清洗:采取去离子水清洗玻璃、干燥,得到洁净玻璃;
二、洁净玻璃放到溅射镀膜的真空箱体中,在常压氮气分下,用500~1000V电压形成的等离子体处理玻璃表面,然后把真空箱体的气压抽到(3.5~8.5)×10-4Pa;
三、采取磁控溅射的方法在玻璃表面镀制低高折射率膜层以及非晶硅膜层,具体操作如下:
1、镀制非晶硅膜层
真空箱体中,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,氩气做工作气体,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,沉积的非晶硅膜层厚度95~115nm。
2、镀制低折射率SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度60nm~80nm。
3、镀制高折射率膜层
真空箱体中,氩气做工作气体,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO-SnO2做靶材;膜层厚度50~60nm;
4、镀制低折射率SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度29~41nm。
5、镀制高折射率膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用二氧化钛,或氧化铌、或氧化锆、或氧化锡、或氧化锌做靶材,沉积的膜系厚度50~55nm;或用纯硅、或硅硼或硅铝做靶材,在氮气和氩气流量比例5~35%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa的氮气和氩气混合反应磁控溅射沉积氮化硅,沉积的氮化硅膜层厚度65~76nm。
得到的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的膜层结构是:
玻璃/非晶硅膜/SiOx膜/高折射率膜/SiOx膜/高折射率膜
双功能镀膜玻璃在可见光谱波长范围内的反射率为61~65%、蓝紫光截止率55~60%;紫外线截止率100%,膜层铅笔硬度6.0~8.0H;镀膜玻璃的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
实施例9
本实施例提供实施例5所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
一、玻璃清洗:采取去离子水清洗玻璃、干燥,得到洁净玻璃;
二、洁净玻璃放到溅射镀膜的真空箱体中,在常压氮气分下,用500~1000V电压形成的等离子体处理玻璃表面,然后把真空箱体的气压抽到(3.5~8.5)×10-4Pa;
三、采取磁控溅射的方法在玻璃表面镀制低高折射率膜层以及非晶硅膜层,具体操作如下:
1、镀制低折射率SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度19nm。
2、镀制高折射率膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用二氧化钛,或氧化铌、或氧化锆、或氧化锡、或氧化锌做靶材,沉积的膜系厚度130nm。
3、镀制非晶硅膜层
真空箱体中,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,氩气做工作气体,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,沉积的非晶硅膜层厚度80~100nm。
4、镀制SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、或硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度103nm。
5、镀制高折射率膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用二氧化钛,或氧化铌、或氧化锆、或氧化锡、或氧化锌做靶材,沉积的膜系厚度27nm。
得到的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的膜层结构是:
玻璃/SiOx膜/高折射率膜/非晶硅膜/SiOx膜/高折射率膜
双功能镀膜玻璃在可见光谱波长范围内的反射率为51~55%;蓝紫光截止率为65~75%,紫外线截止率100%;膜层铅笔硬度6.0~8.0H;镀膜玻璃的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
实施例10
本实施例提供实施例4所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
一、玻璃清洗:采取去离子水清洗玻璃、干燥,得到洁净玻璃;
二、洁净玻璃放到溅射镀膜的真空箱体中,在常压氮气分下,用500~1000V电压形成的等离子体处理玻璃表面,然后把真空箱体的气压抽到(3.5~8.5)×10-4Pa;
三、采取磁控溅射的方法在玻璃表面依次镀制低高折射率膜层以及非晶硅膜层,具体操作如下:
1、镀制低折射率SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度10nm。
2、镀制高折射率膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用二氧化钛,或氧化铌、或氧化锆、或氧化锡、或氧化锌做靶材,沉积的膜系厚度114nm;或用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,在氮气和氩气流量比例5~35%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa的氮气和氩气混合反应磁控溅射沉积氮化硅,沉积的膜系厚度114nm。
3、镀制SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、或硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度113nm。
4、镀制高折射率膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用二氧化钛,或氧化铌、或氧化锆、或氧化锡、或氧化锌做靶材,沉积的膜系厚度27nm。
5、镀制非晶硅膜层
真空箱体中,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,氩气做工作气体,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,沉积的非晶硅膜层厚度60~75nm。
得到的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的膜层结构是:
玻璃/SiOx膜/高折射率膜/SiOx膜/高折射率膜/非晶硅膜
双功能镀膜玻璃在可见光谱波长范围内的反射率为47~52%;蓝紫光截止率为40~45%,紫外线截止率100%;膜层铅笔硬度6.0~8.0H;镀膜玻璃的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
实施例11
本实施例提供一种可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
一、玻璃清洗:采取去离子水清洗玻璃、干燥,得到洁净玻璃;
二、洁净玻璃放到溅射镀膜的真空箱体中,在常压氮气分下,用500~1000V电压形成的等离子体处理玻璃表面,然后把真空箱体的气压抽到(3.5~8.5)×10-4Pa;
三、采取磁控溅射的方法在玻璃表面镀制低高折射率膜层以及非晶硅膜层,具体操作如下:
1、镀制低折射率SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度16nm。
2、镀制高折射率氮化硅膜层
真空箱体中,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,在氮气和氩气流量比例5~35%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa的氮气和氩气混合反应磁控溅射沉积得到;沉积的膜层厚度54nm。
3、镀制非晶硅膜层
真空箱体中,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,氩气做工作气体,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,沉积的非晶硅膜层厚度60~75nm。
4、低折射率SiOx膜层
真空箱体中,氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,沉积的SiOx膜层厚度80nm。
5、镀制高折射率氮化硅膜层
真空箱体中,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,在氮气和氩气流量比例5~35%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa的氮气和氩气混合反应磁控溅射沉积得到;沉积的膜层厚度50nm。
得到的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的膜层结构是:
玻璃/SiOx膜/氮化硅膜/非晶硅膜/SiOx膜/氮化硅膜
双功能镀膜玻璃在可见光谱波长范围内的反射率为51~53%;蓝紫光截止率为40~45%,紫外线截止率100%;膜层铅笔硬度6.0~8.0H;镀膜玻璃的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
对于本领域的技术人员而言,具体实施例只是结合附图对本专利进行了示例性描述,显然本专利具体实现并不受上述方式的限制。

Claims (10)

1.一种可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃,其特征在于,所述双功能镀膜玻璃包括玻璃基板、至少一组低高折射率膜层以及非晶硅膜层,所述低高折射率膜层依次包括低折射率膜和高折射率膜,所述非晶硅膜层设置于玻璃基板与至少一组低高折射率膜层之间或者设置于至少一组低高折射率膜层表面;所述非晶硅膜层的折射率3.10-4.00,膜层厚度5~150nm;所述低折射率膜是SiOx膜层,x=1~2,折射率1.44~1.48;所述高折射率膜的折射率在1.70~2.40且光学带隙小于3.1eV,所述高折射率膜为透明导电半导体材料膜层或者氧化物膜层或氮化物膜层,所述氧化物为二氧化钛、五氧化二铌、氧化锆、氧化锡或氧化锌,所述透明导电半导体材料为ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO-SiO2,所述氮化物为氮化硅。
2.如权利要求1所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃,其特征在于,每组低高折射率膜层中低折射率膜厚度为5nm~150nm;高折射率膜厚度为10nm~130nm。
3.如权利要求1或2所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃,其特征在于,所述低高折射率膜层为多组,所述多组低高折射率膜层相邻设置,所述非晶硅膜层设置于玻璃基板与第一组低高折射率膜层之间或者设置于最后一组低高折射率膜层表面。
4.如权利要求1或2所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃,其特征在于,所述低高折射率膜层为两组,所述两组低高折射率膜层间隔设置,所述非晶硅膜层设置于两组低高折射率膜层之间。
5.如权利要求1或2所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃,其特征在于,所述低高折射率膜层为多组,其中两组低高折射率膜层间隔设置,所述非晶硅膜层设置于所述两组低高折射率膜层之间。
6.如权利要求1所述的可见光高反射和截止蓝紫光双功能镀膜玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)玻璃清洗:采取去离子水清洗玻璃、干燥,得到洁净玻璃;
2)在氮气气氛下,用等离子体轰击处理洁净玻璃表面;
3)采取磁控溅射的方法在玻璃表面镀制至少一组低高折射率膜层以及非晶硅膜层,所述低高折射率膜层依次包括低折射率膜和高折射率膜。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中低折射率膜的磁控溅射操作条件为:用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,在氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa沉积得到。
8.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中高折射率膜为氮化硅膜时,用纯硅、硅硼或硅铝做靶材,在氮气和氩气流量比例5~35%,溅射气压(2.5~4.5)×10-1Pa的氮气和氩气混合反应磁控溅射沉积得到。
9.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中高折射率膜为透明导电半导体材料膜层或者氧化物膜层时,在氧气和氩气流量比例5~15%,溅射气压(2.5~4.5)×10- 1Pa沉积得到。
10.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中的等离子体是500~1000V电压形成的等离子体。
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