CN111153601B - 减反射曲面玻璃盖板及制备方法 - Google Patents

减反射曲面玻璃盖板及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了减反射曲面玻璃盖板，包括曲面玻璃、及镀设在所述曲面玻璃凹面的减反增透层和防污膜层，所述减反增透层、防污膜层沿所述曲面玻璃厚度方向由内而外布置；所述减反增透层包括依次交替层叠的若干个高折射率膜层和若干个低折射率膜层，其中贴合所述曲面玻璃、及远离所述曲面玻璃的膜层为低折射率膜层，所述低折射率膜层为SiO2膜层，所述高折射率膜层为NB2O5膜层。本发明提供的减反射曲面玻璃盖板，不需要修正板修正膜层厚度来改善反射颜色的差异，提高生产效率。

Description

减反射曲面玻璃盖板及制备方法
技术领域
本发明涉及显示屏幕技术领域，特别涉及一种减反射曲面玻璃盖板及其制备方法。
背景技术
3D盖板玻璃是可以进行弯曲设计，打破了常规平面玻璃盖板呆板、沉闷的设计感，整体上对于汽车内饰氛围观感上有了大大的美化。
3D曲面玻璃表面在车载中控屏实现了三维表面的无缝衔接，这样就提高了设计与功能整合自由度，可根据客户需求进行调整。但3D曲面玻璃在热弯成型后镀减反射膜过程中存在镀膜颜色不均匀，需要修正板修正膜厚度来实现低曲率曲面玻璃镀膜反射颜色一致性，造成生产效率低下等问题。
发明内容
本发明目的是提供一种减反射曲面玻璃盖板及其制备方法，提高生产效率。
基于上述问题，本发明提供的一种技术方案是：
减反射曲面玻璃盖板，包括曲面玻璃、及镀设在所述曲面玻璃凹面的减反增透层和防污膜层，所述减反增透层、防污膜层沿所述曲面玻璃厚度方向由内而外布置；所述减反增透层包括依次交替层叠的若干个高折射率膜层和若干个低折射率膜层，其中贴合所述曲面玻璃、及远离所述曲面玻璃的膜层为低折射率膜层，所述低折射率膜层为SiO2膜层，所述高折射率膜层为 NB2O5膜层。
在其中的一些实施方式中，所述减反增透层为九层膜层结构，包括由内而外设置的第一低折射率膜层、第一高折射率膜层、第二低折射率膜层、第二高折射率膜层、第三低折射率膜层、第三高折射率膜层、第四低折射率膜层、第四高折射率膜层、及第五低折射率膜层。
在其中的一些实施方式中，所述第一低折射率膜层的厚度为10～35nm，第一高折射率膜层的厚度为6～7.5nm，第二低折射率膜层的厚度为58～ 62nm，第二高折射率膜层的厚度为20～23nm，第三低折射率膜层的厚度为28～32nm，第三高折射率膜层的厚度为62～66nm、第四低折射率膜层的厚度为8～12nm、第四高折射率膜层的厚度为35～39nm、第五低折射率膜层的厚度为92～96nm。
在其中的一些实施方式中，所述低折射率膜层的折射率为1.46～1.50，所述高折射率膜层的折射率为2.25～2.40。
基于上述问题，本发明提供的另一种技术方案是：
减反射曲面玻璃盖板的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用超声清洗机对曲面玻璃进行表面清洁及活化；
S2、将处理后的曲面玻璃置于真空镀膜室内，在真空条件下等离子清洗后，沉积若干个低折射率膜层和若干个高折射率膜层，若干个低折射率膜层和若干个高折射率膜层依次交替层叠，且贴合曲面玻璃和远离曲面玻璃的膜层为低折射率膜层，其中，低折射率膜层为SiO2膜层，高折射率膜层为NB2O5膜层，破真空后取出镀膜后的曲面玻璃；
S3、通过喷涂的方式喷涂防污膜层，并烘烤固化；
S4、清洁曲面玻璃表面残留的过量的防污材料。
在其中的一些实施方式中，所述步骤S2中真空镀膜室的溅射真空镀膜室内真空度为0.1pa～0.5pa，等离子清洗采用60sccm～100sccm氩气， 700V～1200V处理电压，0.3mA～0.6mA处理电流，0.4～0.8m/min传动速度进行等离子清洗。
在其中的一些实施方式中，所述步骤S2中SiO2膜层的沉积过程为：将硅靶材料在一定功率下，补充溅射气体和反应气体，溅射气体为氩气，反应气体为氧气，其中氩气流量为50～150sccm，氧气流量为80～150sccm，沉积后形成折射率为1.46～1.50的SiO2膜层。
在其中的一些实施方式中，所述步骤S2中NB2O5膜层的沉积过程为：将NbOx靶材料在一定功率下，补充溅射气体和反应气体，溅射气体为氩气，反应气体为氧气，其中氩气流量为50～150sccm，氧气流量为30～80sccm，沉积后形成折射率为2.25～2.40的Nb2O5膜层。
在其中的一些实施方式中，所述步骤S2中沉积的膜层为九层结构，其中第一低折射率膜层的厚度为10～35nm，第一高折射率膜层的厚度为6～7.5nm，第二低折射率膜层的厚度为58～62nm，第二高折射率膜层的厚度为20～23nm，第三低折射率膜层的厚度为28～32nm，第三高折射率膜层的厚度为62～66nm、第四低折射率膜层的厚度为8～12nm、第四高折射率膜层的厚度为35～39nm、第五低折射率膜层的厚度为92～96nm。
在其中的一些实施方式中，所述步骤S3中将防污材料用氟碳溶剂稀释至3‰～10‰质量浓度，在0.12Mpa～0.16Mpa雾化压力下喷枪雾化，并喷涂到曲面玻璃镀膜层表面，并在100℃～150℃温度下烘烤30分钟得到防污膜层。
与现有技术相比，本发明的优点是：
采用本发明的技术方案，在曲面玻璃凹面镀设SiO2膜层、NB2O5膜层交替层叠的结构作为减反增透层，反射光在450nm-650nm波段干涉相互抵消，实现曲面玻璃因3D造型导致的膜层厚度在±8％范围内波动时，镀膜层在450nm-650nm波段反射率最小值与最大值比值大于20％，实现低曲率(K ＜0.05cm-1)曲面玻璃盖板镀膜后产品片内色差ΔE＜3，其中，ΔE＝ ((L1-L2)2+(a＊1-a＊2)2+(b＊1-b＊2)2)-2；因此，不需要修正板修正膜层厚度来改善反射颜色的差异，提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种减反射曲面玻璃盖板实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例与现有技术中普通减反射镀膜的曲面玻璃的反射光谱对比图；
其中：
1、曲面玻璃；
2、减反增透层；2-1、第一低折射率膜层；2-2、第一高折射率膜层； 2-3、第二低折射率膜层；2-4、第二高折射率膜层；2-5、第三低折射率膜层； 2-6、第三高折射率膜层；2-7、第四低低折射率膜层；2-8、第四高折射率膜层；2-9、第五低折射率膜层；
3、防污膜层。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
参见图1，为本发明实施例的结构示意图，提供一种减反射曲面玻璃盖板，包括曲面玻璃1、及镀设在曲面玻璃1凹面的减反增透层2和防污膜层 3，减反增透层2、防污膜层3沿曲面玻璃1厚度方向由内而外布置。其中，减反增透层2包括依次交替层叠的若干个高折射率膜层和若干个低折射率膜层，其中贴合在曲面玻璃1、及远离曲面玻璃1的膜层为低折射率膜层，低折射率膜层为SiO2膜层，高折射率膜层为NB2O5膜层。
具体的，减反增透层为九层膜层结构，包括由内而外设置的第一低折射率膜层2-1、第一高折射率膜层2-2、第二低折射率膜层2-3、第二高折射率膜层2-4、第三低折射率膜层2-5、第三高折射率膜层2-6、第四低折射率膜层2-7、第四高折射率膜层2-8、及第五低折射率膜层2-9。
第一低折射率膜层2-1的厚度为10～35nm，第一高折射率膜层2-2的厚度为6～7.5nm，第二低折射率膜层2-3的厚度为58～62nm，第二高折射率膜层2-4的厚度为20～23nm，第三低折射率膜层2-5的厚度为28～32nm，第三高折射率膜层2-6的厚度为62～66nm、第四低折射率膜层2-7的厚度为8～12nm、第四高折射率膜层2-8的厚度为35～39nm、第五低折射率膜层2-9的厚度为92～96nm。
上述减反射曲面玻璃盖板的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用超声清洗机对曲面玻璃进行表面清洁及活化；
S2、将处理后的曲面玻璃置于真空镀膜室内，在真空条件下等离子清洗后，沉积若干个低折射率膜层和若干个高折射率膜层，若干个低折射率膜层和若干个高折射率膜层依次交替层叠，且贴合曲面玻璃和远离曲面玻璃的膜层为低折射率膜层，其中，低折射率膜层为SiO2膜层，高折射率膜层为NB2O5膜层，破真空后取出镀膜后的曲面玻璃；
S3、通过喷涂的方式喷涂防污膜层3，并烘烤固化；
S4、清洁曲面玻璃表面残留的过量的防污材料。
其中，步骤S1中采用和科达HKD-9210STGF型超声波清洗机对曲面玻璃进行表面清洗和活化，依次经过中性洗剂槽浸泡清洗、纯水槽浸泡清洗、纯水喷淋槽喷淋、烘干槽烘干等，将待镀膜表面清洁并活化，提高膜层与曲面玻璃表面结合力。
步骤S2中将曲面玻璃置于镀膜载具中送入真空镀膜室，依次通过进口真空室、进口过渡真空室，进入溅射真空镀膜室，溅射真空镀膜室内真空度为0.25pa，等离子清洗采用80sccm氩气，900V处理电压，0.4mA处理电流， 0.5m/min传动速度进行等离子清洗，0.5m/min传动速度进行镀膜，本例中真空镀膜室为现有技术，本发明不做赘述。
由内而外依次沉积第一低折射率膜层2-1、第一高折射率膜层2-2、第二低折射率膜层2-3、第二高折射率膜层2-4、第三低折射率膜层2-5、第三高折射率膜层2-6、第四低折射率膜层2-7、第四高折射率膜层、及第五低折射率膜层；第一低折射率膜层2-1的厚度为20nm，第一高折射率膜层2-2 的厚度为6.8nm，第二低折射率膜层2-3的厚度为60nm，第二高折射率膜层2-4的厚度为21.5nm，第三低折射率膜层2-5的厚度为30nm，第三高折射率膜层2-6的厚度为64nm、第四低折射率膜层2-7的厚度为10nm、第四高折射率膜层2-8的厚度为37nm、第五低折射率膜层2-9的厚度为94nm。
具体的，第一低折射率膜层2-1为硅靶材料在7kw功率下，补充溅射气体和反应气体，溅射气体为氩气，反应气体为氧气，其中氩气流量为70sccm，氧气流量为120sccm，曲面玻璃以0.5m/min传动速度经过硅靶进行沉积；第二低折射率膜层2-3为硅靶材料在21kw功率下，以相同通气量及传动速度经过硅靶进行沉积；第三低折射率膜层2-5为硅靶材料在10.5kw功率下，以相同通气量及传动速度经过硅靶进行沉积；第四低折射率膜层2-7为硅靶材料在3.5kw功率下，以相同通气量及传动速度经过硅靶进行沉积；第五低折射率膜层2-9为硅靶材料在33kw功率下，以相同通气量及传动速度经过硅靶进行沉积，沉积后形成折射率为1.46～1.50的SiO2膜层。
NB2O5膜层的沉积过程为：第一高折射率膜层2-2为NbOx靶材料在4.5kw功率下，补充溅射气体和反应气体，溅射气体为氩气，反应气体为氧气，其中氩气流量为115sccm，氧气流量为60sccm，曲面玻璃以0.5m/min 传动速度经过NbOx靶进行沉积；第二高折射率膜层2-4为NbOx靶材料在 14kw功率下，以相同通气量及传动速度经过NbOx靶进行沉积；第三高折射率膜层2-6为NbOx靶材料在42.5kw功率下，以相同通气量及传动速度经过NbOx靶进行沉积；第四高折射率膜层2-8为NbOx靶材料在24.5kw 功率下，以相同通气量及传动速度经过NbOx靶进行沉积；沉积后形成折射率为2.25～2.40的Nb2O5膜层。
步骤S3中防污膜层的具体制备方法为：将防污材料用氟碳溶剂稀释至 3‰～10‰质量浓度，在0.12Mpa～0.16Mpa雾化压力下喷枪雾化，并喷涂到曲面玻璃镀膜层表面，并在100℃～150℃温度下烘烤30分钟得到防污膜层3，本例中，防污材料为含氟硅烷聚合物，可采用日本大金UD509，美国 PPG EC100X-EC700X系列。
以弯曲半径R750mm、长300mm、宽150mm的曲面玻璃基板镀膜，本例减反射镀膜与普通减反射镀膜的曲面玻璃色差ΔE对比如下，ΔE＝ ((L1-L2)2+(a＊1-a＊2)2+(b＊1-b＊2)2)-2，ΔE取左镀膜区域、右镀膜区域与中部镀膜区域色差中的最大值，其中L为亮度、a为色度值、b为色度值。普通减反射镀膜层为：Glass/SIO2/NB2O5/SIO2/NB2O5/SIO2/NB2O5/ SIO2，膜层厚度依次为25nm、9.5nm、56nm、28nm、36nm、29nm、105nm；
表1本例减反射镀膜与普通减反射镀膜色差对比
Figure BDA0002369478440000061
两种镀膜结构均存在因3D玻璃结构造成左右镀膜区域较中间相对厚度厚6％，但本例的减反射镀膜结构在450nm-650nm波段反射率较小(最小值与最大值比值大于0.2)，实现片内色差ΔE约1.28。
图2为本发明实施例与现有技术中普通减反射镀膜的曲面玻璃的反射光谱对比图，可见本发明实施例中反射光谱在波长450nm-650nm区间各波长反射率最小值与最大值比值＞0.2，且450nm-650nm区间反射率最大值＜ 1％。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.减反射曲面玻璃盖板，其特征在于：包括曲面玻璃、及镀设在所述曲面玻璃凹面的减反增透层和防污膜层，所述减反增透层、防污膜层沿所述曲面玻璃厚度方向由内而外布置；所述减反增透层包括依次交替层叠的若干个高折射率膜层和若干个低折射率膜层，其中贴合所述曲面玻璃、及远离所述曲面玻璃的膜层为低折射率膜层，所述低折射率膜层为SiO2膜层，所述高折射率膜层为Nb2O5 膜层；
所述减反增透层为九层膜层结构，包括由内而外设置的第一低折射率膜层、第一高折射率膜层、第二低折射率膜层、第二高折射率膜层、第三低折射率膜层、第三高折射率膜层、第四低折射率膜层、第四高折射率膜层、及第五低折射率膜层；
所述第一低折射率膜层的厚度为10～35nm，第一高折射率膜层的厚度为6～7.5nm，第二低折射率膜层的厚度为58～62nm，第二高折射率膜层的厚度为20～23nm，第三低折射率膜层的厚度为28～32nm，第三高折射率膜层的厚度为62～66nm、第四低折射率膜层的厚度为8～12nm、第四高折射率膜层的厚度为35～39nm、第五低折射率膜层的厚度为92～96nm。
2.根据权利要求1所述的减反射曲面玻璃盖板，其特征在于：所述低折射率膜层的折射率为1.46～1.50，所述高折射率膜层的折射率为2.25～2.40。
3.减反射曲面玻璃盖板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用超声清洗机对曲面玻璃进行表面清洁及活化；
S2、将处理后的曲面玻璃置于真空镀膜室内，在真空条件下等离子清洗后，沉积若干个低折射率膜层和若干个高折射率膜层，若干个低折射率膜层和若干个高折射率膜层依次交替层叠，且贴合曲面玻璃和远离曲面玻璃的膜层为低折射率膜层，其中，低折射率膜层为SiO2膜层，高折射率膜层为Nb2O5 膜层，破真空后取出镀膜后的曲面玻璃；
S3、通过喷涂的方式喷涂防污膜层，并烘烤固化；
S4、清洁曲面玻璃表面残留的过量的防污材料；
所述步骤S2中沉积的膜层为九层结构，其中第一低折射率膜层的厚度为10～35nm，第一高折射率膜层的厚度为6～7.5nm，第二低折射率膜层的厚度为58～62nm，第二高折射率膜层的厚度为20～23nm，第三低折射率膜层的厚度为28～32nm，第三高折射率膜层的厚度为62～66nm、第四低折射率膜层的厚度为8～12nm、第四高折射率膜层的厚度为35～39nm、第五低折射率膜层的厚度为92～96nm。
4.根据权利要求3所述的减反射曲面玻璃盖板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中真空镀膜室的溅射真空镀膜室内真空度为0.1pa～0.5pa，等离子清洗采用60sccm～100sccm氩气，700V～1200V处理电压，0.3mA～0.6mA处理电流，0.4～0.8m/min传动速度进行等离子清洗。
5.根据权利要求3所述的减反射曲面玻璃盖板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中SiO2膜层的沉积过程为：将硅靶材料在一定功率下，补充溅射气体和反应气体，溅射气体为氩气，反应气体为氧气，其中氩气流量为50～150sccm，氧气流量为80～150sccm，沉积后形成折射率为1.46～1.50的SiO2膜层。
6.根据权利要求3所述的减反射曲面玻璃盖板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中Nb2O5 膜层的沉积过程为：将NbOx靶材料在一定功率下，补充溅射气体和反应气体，溅射气体为氩气，反应气体为氧气，其中氩气流量为50～150sccm，氧气流量为30～80sccm，沉积后形成折射率为2.25～2.40的Nb2O5膜层。
7.根据权利要求3所述的减反射曲面玻璃盖板的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中将防污材料用氟碳溶剂稀释至3‰～10‰质量浓度，在0.12Mpa～0.16Mpa雾化压力下喷枪雾化，并喷涂到曲面玻璃镀膜层表面，并在100℃～150℃温度下烘烤30分钟得到防污膜层。
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