CN106435475A - 一种蓝绿色三银低辐射节能窗膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种蓝绿色三银低辐射节能窗膜及其制备方法，窗膜在阳光下呈蓝绿色，所述蓝绿色三银低辐射节能窗膜的膜层结构由内向外依次为：柔性透明PET基材层；第一高折射率层；第一金属氧化物层；第一银合金层；第一阻隔层；第二高折射率层；第二金属氧化物层；第二银合金层；第二阻隔层；第三高折射率层。本发明的窗膜通过三层银合金层对红外光的反射，与四层高折射层形成折射率匹配关系，并且通过厚度参数的配合，其颜色在太阳光下观察为蓝绿色，具有绝佳的视觉效果。同时，该蓝绿色三银低辐射节能窗膜还具有优异的透光、隔热以及抗氧化性能，使用寿命长，易于生产。

Description

一种蓝绿色三银低辐射节能窗膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及贴附在汽车、建筑物等的窗玻璃上的贴膜，尤其是一种阳光下呈蓝绿色的窗膜，特别涉及一种蓝绿色三银低辐射节能窗膜及其制备方法。
背景技术
汽车、建筑物等的窗玻璃上经常需要贴附贴膜，通常称为窗膜，以提供隔热、防紫外线等功能。同时，性能优异的窗膜还可以提供良好的可见光透光率，可以从窗玻璃的内侧清晰观察窗外。其中，低辐射窗膜又称Low-E窗膜，是在柔性透明基材表面沉积低辐射膜层而成；低辐射窗膜对可见光有较高的透光率，同时，对红外线和紫外线具有很高的反射率，是一种兼具高透光、高隔热等优点的薄膜产品。
目前，传统的低辐射节能窗膜存在着颜色单一，隔热性能差等一些缺点，而且具有很强装饰效果的蓝绿色窗膜更是少见。目前大部分的窗膜都是节能性较差的热反射涂层窗膜，其结构稳定性差，隔热效果不佳，使用寿命较短，不利于产品大范围推广。
在低辐射节能窗膜的工业生产中，磁控窗膜生产后期还需进行涂布工艺进行复合，这使得窗膜不可避免地与空气接触，从而造成其氧化，并且在运输过程中温度的变化，也将加速窗膜的氧化，直接影响其使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种蓝绿色三银低辐射节能窗膜及其制备方法，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种蓝绿色三银低辐射节能窗膜，在阳光下呈蓝绿色，所述窗膜的膜层结构由内向外依次为：柔性透明PET基材层，厚度为23微米～50微米，其可见光透光率≥89％，雾度≤1.5；第一高折射率层，厚度为30nm～32nm，折射率为2.36，所述第一高折射率层由Nb2O5构成；第一金属氧化物层，厚度为3nm～6nm的，所述第一金属氧化物层由ZnO:Al构成；第一银合金层，厚度为8nm～10nm，所述第一银合金层由96％的Ag，4％的Cu构成；第一阻隔层，厚度为0.5nm～0.8nm，所述第一阻隔层由Ti构成；第二高折射率层，厚度为66nm～70nm，折射率为2.36，所述第二高折射率层由Nb2O5构成；第二金属氧化物层，厚度为6nm～8nm，所述第二金属氧化物层由ZnO:Sn构成；第二银合金层，厚度为11nm～13nm，所述第二银合金层由98％的Ag，2％的Pd构成；第二阻隔层，厚度为1.5nm～2nm，所述第二阻隔层由Si构成；第三高折射率层，厚度为66nm～70nm，折射率为2.36，所述第三高折射率层由Nb2O5构成；第三金属氧化物层，厚度为3nm～6nm，所述第三金属氧化物层由ZnO:Al构成；第三银合金层，厚度为9nm～11nm，所述第三银合金层由96％的Ag，4％的Cu构成；第三阻隔层，厚度为0.5nm～0.8nm，所述第三阻隔层由Ti构成；第四高折射率层，厚度为36nm～38nm，折射率为2.36，所述第四高折射率层由Nb2O5构成。
优选地，所述第一金属氧化物层的厚度小于等于所述第一银合金层的厚度的2/3；所述第二金属氧化物层的厚度小于等于所述第二银合金层的厚度的2/3；所述第三金属氧化物层的厚度小于等于所述第三银合金层的厚度的2/3。
优选地，所述第一阻隔层的厚度小于等于所述第一银合金层的厚度的1/5；所述第二阻隔层的厚度小于等于所述第二银合金层的厚度的1/5；所述第三阻隔层的厚度小于等于所述第三银合金层的厚度的1/5。
优选地，所述柔性透明PET基材层的厚度为23微米；所述第一高折射率层的厚度为31nm；所述第一金属氧化物层的厚度为5nm；所述第一银合金层的厚度为9nm；所述第一阻隔层的厚度为0.6nm；所述第二高折射率层的厚度为68nm；所述第二金属氧化物层的厚度为7nm；所述第二银合金层厚度为12nm；所述第二阻隔层的厚度为1.7nm；所述第三高折射率层的厚度为68nm；所述第三金属氧化物层的厚度为5nm；所述第三银合金层的厚度为10nm；所述第三阻隔层的厚度为0.6nm；所述第四高折射率层的厚度为37nm。
优选地，所述蓝绿色三银低辐射节能窗膜在可见光范围的透光率为61％、在波长为780nm～2500nm的红外光范围的透光率为5.1％、在波长为950nm波长处的红外阻隔率为96％、在波长为1400nm波长处的红外阻隔率为99.2％。
本发明还提供了一种上述蓝绿色三银低辐射节能窗膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供柔性透明PET膜作为所述柔性透明PET基材层；
(2)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在所述柔性透明PET基材层上沉积所述第一高折射率层；
(3)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第一高折射率层上沉积所述第一金属氧化物层；
(4)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第一金属氧化物层上沉积所述第一银合金层；
(5)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第一银合金层上沉积所述第一阻隔层；
(6)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在所述第一阻隔层上沉积所述第二高折射率层；
(7)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第二高折射率层上沉积所述第二金属氧化物层；
(8)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第二金属氧化物层上沉积所述第二银合金层；
(9)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第二银合金层上沉积所述第二阻隔层；
(10)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在所述第二阻隔层上沉积所述第三高折射率层；
(11)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第三高折射率层上沉积第三金属氧化物层；
(12)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第三金属氧化物层上沉积第三银合金层；
(13)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第三银合金层上沉积第三阻隔Ti层；
(14)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在所述第三阻隔层上沉积第四高折射率层。
优选地，在磁控溅射沉积镀膜时，所有腔室内的温度分别恒定在-15℃～15℃。
优选地，所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(6)、步骤(7)、步骤(10)、步骤(11)、步骤(14)均包括：相应腔室中通入体积比为10:1～100:1的氩气和氧气的混合气体，设定溅射真空度10-6Torr，镀膜稳定气压为10-3Torr；双旋转阴极、中频反应磁控溅射功率为20Kw～50Kw；单旋转阴极、直流反应磁控溅射功率为2Kw～5Kw。
优选地，所述步骤(4)、步骤(5)、步骤(8)、步骤(9)、步骤(12)、步骤(13)均包括：相应腔室中通入纯度不小于99.99％的氩气，设定溅射真空度10-6Torr，镀膜稳定气压为10- 3Torr；单平面阴极、直流反应磁控溅射功率为0.5Kw～8Kw。
优选地，所述步骤四中进一步包括，通过设置水平平行排列的UV掩膜的方式，在所述第一金属氧化物层上形成水平方向平行排列的条纹状的所述第一银合金层。所述步骤八中进一步包括，通过设置水平平行排列的UV掩膜的方式，在所述第二金属氧化物层上形成水平方向平行排列的条纹状的所述第二银合金层。所述步骤十二中进一步包括，通过设置水平平行排列的UV掩膜的方式，在所述第三金属氧化物层上形成水平方向平行排列的条纹状的所述第三银合金层。
优选地，所述第二银合金层的水平方向平行排列的条纹与所述第一银合金层的水平方向平行排列的条纹优选相互错开布置；所述第三银合金层的水平方向平行排列的条纹与所述第二银合金层的水平方向平行排列的条纹优选相互错开布置。
优选地，所述第一银合金层、第二银合金层以及第三银合金层的条纹宽度等于条纹之间的间隙宽度的1/2，所述三层银合金层的条纹相互错开一个条纹宽度布置，以实现所述三层银合金层的条纹彼此将间隙位置遮挡起来。
本发明的有益效果
与现有的技术相比，本发明提供了一种具有13层镀膜结构的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，结构完善，性能稳定，可以有效的克服现有技术的弊病，使银合金层的功能得到有效的发挥，大幅降低红外辐射率的同时保持较高的可见光透光率。本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜制备方法工艺简单，操作简便，易于实现量产化。
本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，使用银合金层取代传统的银层，具有较好的抗氧化性。
本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，使用氧化物层来为银合金层作铺垫；氧化物层可以促进银合金膜的生长使其尽快长成连续的结构，这样很薄的金属层便可有很高的红外反射率和较佳的可见光透过率。
本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，使用阻隔层来对银合金层进行保护，确保了红外光的反射率不会随着使用时间的延长而降低，延长了窗膜的使用寿命，具有持久的高隔热效果。
本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，通过13层膜层厚度的合理设计、镀层材料本身的特性及光在膜层之间的干涉，实现了可见光的高透过的同时阻隔紫外线和红外线，并且改善其偏色效果，实现了蓝绿色的膜面颜色。
总之，本发明的窗膜通过三层银合金层对红外光的反射，与四层高折射层形成折射率匹配关系，并且通过厚度参数的配合，其颜色在太阳光下观察为蓝绿色，具有绝佳的视觉效果。同时，该蓝绿色窗膜还具有优异的透光、隔热以及抗氧化性能，使用寿命长，易于生产。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的蓝绿色三银低辐射节能窗膜的层结构示意图；
图2显示的是图1所示蓝绿色三银低辐射节能窗膜的透光率曲线图；
图3显示的是图1所示蓝绿色三银低辐射节能窗膜的反射率曲线图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
如图1所示的本发明的蓝绿色三银低辐射节能窗膜的层结构示意图，膜层结构由内向外依次为：柔性透明PET基材层1，厚度为23微米～50微米，其可见光透光率≥89％，雾度≤1.5，优选厚度为23微米；第一高折射率层2，厚度为30nm～32nm，折射率为2.36，所述第一高折射率层2由Nb2O5构成，优选厚度为31nm；第一金属氧化物层3，厚度为3nm～6nm的，所述第一金属氧化物层3由ZnO:Al构成，优选厚度为5nm；第一银合金层4，厚度为8nm～10nm，所述第一银合金层4由96％的Ag，4％的Cu构成，优选厚度为9nm；第一阻隔层5，厚度为0.5nm～0.8nm，所述第一阻隔层5由Ti构成，优选厚度为0.6nm；第二高折射率层6，厚度为66nm～70nm，折射率为2.36，所述第二高折射率层6由Nb2O5构成，优选厚度为68nm；第二金属氧化物层7，厚度为6nm～8nm，所述第二金属氧化物层7由ZnO:Sn构成，优选厚度为7nm；第二银合金层8，厚度为11nm～13nm，所述第二银合金层8由98％的Ag，2％的Pd构成，优选厚度为12nm；第二阻隔层9，厚度为1.5nm～2nm，所述第二阻隔层9由Si构成，优选厚度为1.7nm；第三高折射率层10，厚度为66nm～70nm，折射率为2.36，所述第三高折射率层10由Nb2O5构成，优选厚度为68nm；第三金属氧化物层11，厚度为3nm～6nm，所述第三金属氧化物层11由ZnO:Al构成，优选厚度为5nm；第三银合金层12，厚度为9nm～11nm，所述第三银合金层12由96％的Ag，4％的Cu构成，优选厚度为10nm；第三阻隔层13，厚度为0.5nm～0.8nm，所述第三阻隔层13由Ti构成，优选厚度为0.6nm；第四高折射率层14，厚度为36nm～38nm，折射率为2.36，所述第四高折射率层14由Nb2O5构成，优选厚度为37nm。
下面详细说明本发明的蓝绿色三银低辐射节能窗膜的制备步骤：
(1)首先提供柔性透明PET膜作为所述柔性透明PET基材层1。在一个具体实施例中，为了获得更优的透光率，可以选择所述柔性透明PET基材层1的可见光透光率≥89％，雾度≤1.5。
(2)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在该PET基材层1上沉积第一高折射率层2，优选所述第一高折射率层2的折射率为2.36。本发明通过磁控溅射的方式在PET膜上直接沉积第一高折射率层2，由于Nb2O5与PET膜之间具有良好的附着力，采用Nb2O5可以直接沉积在PET膜上，无需对PET膜进行额外的金属镀膜处理以提高附着力，从而可以减少层数提高透光性，同时如果采用金属镀膜处理，则会破坏本发明的窗膜的颜色，无法获得期望的蓝绿色。
(3)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第一高折射率层2上沉积第一金属氧化物层3。本发明的蓝绿色窗膜中采用了两层ZnO:Al层(铝掺杂的氧化锌层)以及一层ZnO:Sn层(锡掺杂的氧化锌层)，参见步骤7和步骤11。这三层掺杂的氧化锌层的厚度很小，只有几个纳米，但是这几个纳米厚度的掺杂的氧化锌层可以促进后续银合金层的生长使其尽快长成连续的致密结构，因而显著降低后续银合金层的厚度，提高窗膜的透光性。同时致密的银合金层可以有效反射红外线和紫外线，提高窗膜的隔热性能。在一个优选实施例中，每层掺杂的氧化锌层的厚度小于等于后续银合金层的厚度的2/3，即可获得优选的透光性以及隔热性能。亦即，第一金属氧化物层3的厚度小于等于第一银合金层4的厚度的2/3；第二金属氧化物层7的厚度小于等于第二银合金层8的厚度的2/3；第三金属氧化物层11的厚度小于等于第三银合金层12的厚度的2/3。
(4)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第一金属氧化物层3上沉积第一银合金层4。优选所述银合金层中包括96％的Ag，余量为4％的Cu，可以相对纯银获得更好的抗氧化性能以及防潮能力，当然，银合金层的设置主要是用于对红外线和紫外线进行反射以提供优异的隔热性能。同时应当指出，由于银合金层的厚度大于等于其下方的掺杂的氧化锌层的厚度的3/2倍，并且形成的银合金层的致密度较高，因而本发明的窗膜的颜色受到银合金层的厚度的影响较大，当然，对于本发明的三层银合金层的设置来说，三层银合金层之间的间距以及四层高折射层的折射率匹配关系，也是获得蓝绿色窗膜的颜色的不可或缺的因素，后面对此详细说明。
在一个优选实施例中，在步骤四中，可以通过设置水平平行排列的UV掩膜的方式，在第一金属氧化物层3上沉积第一银合金层4，然后将UV掩膜去掉，形成水平方向平行排列的条纹状的第一银合金层4。例如UV掩膜的形成方式可以为，在第一金属氧化物层3喷涂一层UV胶，然后从水平排列的条纹格栅后面利用UV光照射UV胶，使受到照射的部分的UV胶固化，将未固化的UV胶去除，形成水平平行排列的UV掩膜。
水平方向平行排列的条纹状的第一银合金层4可以在纵向上形成不同的透光率和反射率，但是并不影响平行方向的视线，因而当使用者从窗玻璃内侧靠近窗玻璃向外观察的时候，使用者视线几乎水平垂直于条纹方向，因而并不会影响向外的视线。而窗玻璃外侧的人员进行观察的时候，通常距离较远，因而容易受到纵向上不同的透光率和反射率的影响，导致视线模糊、影像斑驳，从而可以防止偷窥。
(5)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第一银合金层4上沉积第一阻隔层5。第一阻隔层5用于对第一银合金层4进行保护，避免第一银合金层4氧化而透光以及反射性能降低，确保银合金层的红外光的反射率不会随着使用时间的延长而降低，延长了窗膜的使用寿命，具有持久的高隔热效果。在一个优选实施例中，第一阻隔层5的厚度小于等于其下方的第一银合金层4的厚度的1/5，该厚度比例可以利用最小厚度的第一阻隔层5获得需要的抗氧化性能，因而可以用最小的厚度获得最优的隔热效果，提高了窗膜的整体透光性能。
(6)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在该第一阻隔层5上沉积第二高折射率层6，优选所述第二高折射率层6的折射率为2.36。本步骤的第二高折射率层6的厚度相对最内侧和最外侧的的高折射率层都要大，即对于本发明的三层银合金层的来说，三层银合金层之间设置大折射率的第二高折射率层6和第三高折射率层10，可以利用更小的两层银合金层之间的间隙形成反射红外线和紫外线的双反射结构，因而可以降低第二高折射率层6和第三高折射率层10的厚度，提高窗膜的整体透光性能。
(7)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第二高折射率层6上沉积第二金属氧化物层7。本步骤中沉积的第二金属氧化物层7的厚度比前述步骤3中的第一金属氧化物层3的厚度略大，用以通过较厚的外层的第二银合金层8反射更多的红外线和紫外线，能够透过外层的第二银合金层8已经减少，因而内层的第一银合金层4可以设置得更薄一些，相应的第一金属氧化物层3的厚度也可以变小。通过第一金属氧化物层3、第二金属氧化物层7以及第三金属氧化物层11的厚度匹配，可以提高窗膜的光学均匀性，但是最显著的作用是可以对本发明的窗膜的色度进行调整，即，本发明的蓝绿色窗膜的蓝绿色，主要由第一金属氧化物层3、第二金属氧化物层7和第三金属氧化物层11以及其上的第一银合金层4、第二银合金层8和第三银合金层12的厚度比例关系所确定。这是本发明区别于其它技术的最优参数组合，现有技术尚无任何方案提供获得蓝绿色窗膜的参数组合原理，该参数组合是非显而易见的，具备突出的实质性特点和显著的进步。
(8)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第二金属氧化物层7上沉积第二银合金层8。优选所述银合金层中包括98％的Ag，余量为2％的Pd。第二银合金层8的设置形成了反射红外线和紫外线的中间反射结构，降低了窗膜厚度，提高了透光性能，同时加强了隔热性能。
类似的，如同步骤四中一样，在一个优选实施例中，在步骤八的磁控溅射过程中，可以通过设置水平平行排列的UV掩膜的方式，在第二金属氧化物层7上沉积第二银合金层8，然后将UV掩膜去掉，形成水平方向平行排列的条纹状的第二银合金层8。形成UV掩膜的方式如前所述，不再重复。
然而，本步骤形成的第二银合金层8的水平方向平行排列的条纹与第一银合金层4的水平方向平行排列的条纹优选相互错开布置，即，第二银合金层8的条纹正对第一银合金层4的条纹的间隙，第二银合金层8的条纹的间隙正对第一银合金层4的条纹。在另一个优选实施例中，可以设置条纹宽度与间隙宽度相同，这样便于条纹掩膜的设置，同时也便于两层条纹正好错开布置，可以简化工艺便于加工。
通过错开布置的条纹将各自的间隙遮挡起来，可以避免隔热和反射效果由于间隙的存在而降低。同时，错开布置的条纹，使得靠近窗玻璃观察的时候(1米以内)，其透光率和反射率几乎是相同的，也就是从外向内以及从内向外几乎察觉不到条纹的存在，而从1米以外观察的时候，由于视线夹角的存在可以产生防偷窥的效果。同时，条纹状的银合金层降低了遮蔽范围，提高了透光率，同时对于窗膜的功能以及颜色均匀性的影响却相对很小。
(9)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第二银合金层8上沉积第二阻隔层9，用以对第二银合金层8形成保护，防止氧化，确保银合金层的红外光的反射率不会随着使用时间的延长而降低，延长了窗膜的使用寿命，具有持久的高隔热效果。在一个优选实施例中第二阻隔层9的厚度小于等于其下方的第二银合金层8的厚度的1/5，该厚度比例可以利用最小厚度的第二阻隔层9获得需要的抗氧化性能，因而可以用最小的厚度获得最优的隔热效果，提高了窗膜的整体透光性能。
(10)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在该第二阻隔层9上沉积第三高折射率层10，优选所述第三高折射率层10的折射率为2.36。作为中间靠近外侧的第三高折射率层10，选择对阳光中的红外光和紫外光进行有效反射，进一步提高了窗膜的隔热性能。
(11)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第三高折射率层10上沉积第三金属氧化物层11。第三金属氧化物层11的作用和功能在第一金属氧化物层3的介绍中业已提及。
(12)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第三金属氧化物层11上沉积第三银合金层12。第三银合金层12的作用和功能在第一银合金层4的介绍中业已提及。优选所述银合金层中包括96％的Ag，余量为4％的Cu，可以相对纯银获得更好的抗氧化性能以及防潮能力，可以对红外线和紫外线进行反射以提供优异的隔热性能。
同样类似的，如同步骤四和步骤八中一样，在一个优选实施例中，在步骤十二的磁控溅射过程中，可以通过设置水平平行排列的UV掩膜的方式，在第三金属氧化物层11上沉积第三银合金层12，然后将UV掩膜去掉，形成水平方向平行排列的条纹状的第三银合金层12。形成UV掩膜的方式如前所述，不再重复。
与步骤八类似，本步骤形成的第三银合金层12的水平方向平行排列的条纹与第二银合金层8的水平方向平行排列的条纹优选相互错开布置，即，第三银合金层12的条纹正对第二银合金层8的条纹的间隙，第三银合金层12的条纹的间隙正对第二银合金层8的条纹。
在另一个优选实施例中，可以设置第一银合金层4、第二银合金层8以及第三银合金层12的条纹宽度等于条纹之间的间隙宽度的1/2，这样便于条纹掩膜的设置，同时也便于三层条纹正好错开布置，可以简化工艺便于加工。即第一银合金层4、第二银合金层8以及第三银合金层12上相邻条纹之间的间隙为条纹宽度的两倍，将三层银合金层的条纹相互错开一个条纹宽度，就可以实现三层条纹正好彼此将间隙位置遮挡起来。
通过错开布置的条纹将各自的间隙遮挡起来，可以避免隔热和反射效果由于间隙的存在而降低。同时，错开布置的条纹，使得靠近窗玻璃观察的时候(1米以内)，其透光率和反射率几乎是相同的，也就是从外向内以及从内向外几乎察觉不到条纹的存在，而从1米以外观察的时候，由于视线夹角的存在可以产生防偷窥的效果。同时，条纹状的银合金层降低了遮蔽范围，提高了透光率，同时对于窗膜的功能以及颜色均匀性的影响却相对很小。
(13)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在该第三银合金层12上沉积第三阻隔层13。第三阻隔层13与第一阻隔层5的结构功能类似，同样的，在一个优选实施例中，第三阻隔层13的厚度小于等于其下方的第三银合金层12的厚度的1/5，该厚度比例可以利用最小厚度的第三阻隔层13获得需要的抗氧化性能，因而可以用最小的厚度获得最优的隔热效果，提高了窗膜的整体透光性能。
(14)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在该第三阻隔层13上沉积第四高折射率层14，优选所述第四高折射率层14的折射率为2.36。作为最外侧的第四高折射率层14，选择对阳光中的红外光和紫外光进行有效反射，进一步提高了窗膜的隔热性能，由此，四层高折射率层的折射与三层银合金层反射光线的叠加，最终形成了本发明所需的蓝绿色窗膜。
其中，磁控溅射沉积镀膜时，所有腔室内的温度恒定，并且所有腔室内恒定温度范围为-15℃～15℃。
优选的，所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(6)、步骤(7)、步骤(10)、步骤(11)、步骤(14)均包括：相应腔室中通入体积比为10:1～100:1的氩气和氧气的混合气体，设定溅射真空度10-6Torr，镀膜稳定气压为10-3Torr；双旋转阴极、中频反应磁控溅射功率为20Kw～50Kw；单旋转阴极、直流反应磁控溅射功率为2Kw～5Kw。
优选的，所述步骤(4)、步骤(5)、步骤(8)、步骤(9)、步骤(12)、步骤(13)均包括：相应腔室中通入纯度不小于99.99％的氩气，设定溅射真空度10-6Torr，镀膜稳定气压为10- 3Torr；单平面阴极、直流反应磁控溅射功率为0.5Kw～8Kw。
将本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜置于太阳膜测试仪中测试，结果如图2-3所示，其分别显示的是图1所示蓝绿色三银低辐射节能窗膜的透光率曲线图和反射率曲线图，图中表明，本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜在可见光范围的透光率为61％；在波长为780nm～2500nm的红外光范围的透光率为5.1％。另外，经过测试，本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜在波长为950nm波长处的红外阻隔率为96％；在波长为1400nm波长处的红外阻隔率为99.2％，表明本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜具有良好的光学性能和隔热性能。
将本发明提供的这种蓝绿色三银低辐射节能窗膜置于分光光度计中测试其颜色。透过色、反射色的颜色是按CIELAB颜色空间指标体系进行表征，其中L*代表亮度，数值大表示亮，数值小表示暗；a*代表红绿度，其中a*负代表绿，数值越大表示越绿，a*正代表红，数值越大表示越红；b*代表黄蓝度，其中b*负代表蓝，数值越大表示越蓝，b*正代表黄，数值越大表示越黄。透过色是从汽车内、建筑物内透过贴膜后的玻璃看外界景物时能看到的颜色；反射色是从汽车外、建筑物外透过贴膜后的玻璃看内部景物时能看到的颜色。经过测试，本发明提供的蓝绿色三银低辐射节能窗膜在分光光度计中经过多点重复测试，其透过色的a*＝5.16，b*＝1.98，反射色的a*＝-15，b*＝4，其颜色在太阳光下观察为蓝绿色，其反射光谱范围为450nm～550nm，具有绝佳的视觉效果。
综上所述，本发明的窗膜通过三层银合金层对红外光的反射，与四层高折射层形成折射率匹配关系，并且通过厚度参数的配合，其颜色在太阳光下观察为蓝绿色，具有绝佳的视觉效果。同时，该蓝绿色窗膜还具有优异的透光、隔热以及抗氧化性能，使用寿命长，易于生产和推广使用。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种蓝绿色三银低辐射节能窗膜，在阳光下呈蓝绿色，其特征在于，所述窗膜的膜层结构由内向外依次为：
柔性透明PET基材层(1)，厚度为23微米～50微米，其可见光透光率≥89％，雾度≤1.5；
第一高折射率层(2)，厚度为30nm～32nm，折射率为2.36，所述第一高折射率层(2)由Nb2O5构成；
第一金属氧化物层(3)，厚度为3nm～6nm的，所述第一金属氧化物层(3)由ZnO:Al构成；
第一银合金层(4)，厚度为8nm～10nm，所述第一银合金层(4)由96％的Ag，4％的Cu构成；
第一阻隔层(5)，厚度为0.5nm～0.8nm，所述第一阻隔层(5)由Ti构成；
第二高折射率层(6)，厚度为66nm～70nm，折射率为2.36，所述第二高折射率层(6)由Nb2O5构成；
第二金属氧化物层(7)，厚度为6nm～8nm，所述第二金属氧化物层(7)由ZnO:Sn构成；
第二银合金层(8)，厚度为11nm～13nm，所述第二银合金层(8)由98％的Ag，2％的Pd构成；
第二阻隔层(9)，厚度为1.5nm～2nm，所述第二阻隔层(9)由Si构成；
第三高折射率层(10)，厚度为66nm～70nm，折射率为2.36，所述第三高折射率层(10)由Nb2O5构成；
第三金属氧化物层(11)，厚度为3nm～6nm，所述第三金属氧化物层(11)由ZnO:Al构成；
第三银合金层(12)，厚度为9nm～11nm，所述第三银合金层(12)由96％的Ag，4％的Cu构成；
第三阻隔层(13)，厚度为0.5nm～0.8nm，所述第三阻隔层(13)由Ti构成；
第四高折射率层(14)，厚度为36nm～38nm，折射率为2.36，所述第四高折射率层(14)由Nb2O5构成。
2.根据权利要求1所述的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，其特征在于，所述第一金属氧化物层(3)的厚度小于等于所述第一银合金层(4)的厚度的2/3；所述第二金属氧化物层(7)的厚度小于等于所述第二银合金层(8)的厚度的2/3；所述第三金属氧化物层(11)的厚度小于等于所述第三银合金层(12)的厚度的2/3。
3.根据权利要求1所述的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，其特征在于，所述第一阻隔层(5)的厚度小于等于所述第一银合金层(4)的厚度的1/5；所述第二阻隔层(9)的厚度小于等于所述第二银合金层(8)的厚度的1/5；所述第三阻隔层(13)的厚度小于等于所述第三银合金层(12)的厚度的1/5。
4.根据权利要求1所述的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，其特征在于，所述柔性透明PET基材层(1)的厚度为23微米；所述第一高折射率层(2)的厚度为31nm；所述第一金属氧化物层(3)的厚度为5nm；所述第一银合金层(4)的厚度为9nm；所述第一阻隔层(5)的厚度为0.6nm；所述第二高折射率层(6)的厚度为68nm；所述第二金属氧化物层(7)的厚度为7nm；所述第二银合金层(8)厚度为12nm；所述第二阻隔层(9)的厚度为1.7nm；所述第三高折射率层(10)的厚度为68nm；所述第三金属氧化物层(11)的厚度为5nm；所述第三银合金层(12)的厚度为10nm；所述第三阻隔层(13)的厚度为0.6nm；所述第四高折射率层(14)的厚度为37nm。
5.根据权利要求4所述的蓝绿色三银低辐射节能窗膜，其特征在于，所述蓝绿色三银低辐射节能窗膜在可见光范围的透光率为61％、在波长为780nm～2500nm的红外光范围的透光率为5.1％、在波长为950nm波长处的红外阻隔率为96％、在波长为1400nm波长处的红外阻隔率为99.2％。
6.一种根据权利要求1～5中任一项所述的蓝绿色三银低辐射节能窗膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)提供柔性透明PET膜作为所述柔性透明PET基材层(1)；
(2)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在所述柔性透明PET基材层(1)上沉积所述第一高折射率层(2)；
(3)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第一高折射率层(2)上沉积所述第一金属氧化物层(3)；
(4)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第一金属氧化物层(3)上沉积所述第一银合金层(4)；
(5)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第一银合金层(4)上沉积所述第一阻隔层(5)；
(6)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在所述第一阻隔层(5)上沉积所述第二高折射率层(6)；
(7)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第二高折射率层(6)上沉积所述第二金属氧化物层(7)；
(8)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第二金属氧化物层(7)上沉积所述第二银合金层(8)；
(9)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第二银合金层(8)上沉积所述第二阻隔层(9)；
(10)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在所述第二阻隔层(9)上沉积所述第三高折射率层(10)；
(11)通过单旋转阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第三高折射率层(10)上沉积第三金属氧化物层(11)；
(12)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第三金属氧化物层(11)上沉积第三银合金层(12)；
(13)通过单平面阴极、直流反应磁控溅射的方式在所述第三银合金层(12)上沉积第三阻隔Ti层(13)；
(14)通过双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在所述第三阻隔层(13)上沉积第四高折射率层(14)。
7.根据权利要求6所述的蓝绿色三银低辐射节能窗膜的制备方法，其特征在于，在磁控溅射沉积镀膜时，所有腔室内的温度分别恒定在-15℃～15℃。
8.根据权利要求6所述的蓝绿色三银低辐射节能窗膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(6)、步骤(7)、步骤(10)、步骤(11)、步骤(14)均包括：相应腔室中通入体积比为10:1～100:1的氩气和氧气的混合气体，设定溅射真空度10-6Torr，镀膜稳定气压为10-3Torr；双旋转阴极、中频反应磁控溅射功率为20Kw～50Kw；单旋转阴极、直流反应磁控溅射功率为2Kw～5Kw。
9.根据权利要求6所述的蓝绿色三银低辐射节能窗膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)、步骤(5)、步骤(8)、步骤(9)、步骤(12)、步骤(13)均包括：相应腔室中通入纯度不小于99.99％的氩气，设定溅射真空度10-6Torr，镀膜稳定气压为10-3Torr；单平面阴极、直流反应磁控溅射功率为0.5Kw～8Kw。
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CN107892489A (zh) * 2017-12-03 2018-04-10 深圳万佳互动科技有限公司 一种低辐射玻璃
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