CN113880452A - 一种彩色玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种彩色玻璃及其制备方法和应用，所述彩色玻璃包括玻璃基底，所述基底的上表面依次沉积有氮化硅层和至少两层钛‑硅叠层；所述基底的下表面依次沉积至少一层高折射率材料层和至少一层低折射率材料层。与现有的彩色玻璃相比，本发明提供的彩色玻璃具有可大面积生产、炫彩可渐变，室内颜色呈中性或接近中性，可大大减少室内光污染，提高建筑内人员视觉舒适度等优点，因此具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种彩色玻璃及其制备方法和应用，属于光学材料领域。
背景技术
彩色玻璃通过透射和反射展现不同色彩，冷暖色调皆有，在建筑设计中独具一格。目前其色彩多来源与“中间膜”-在夹胶层中混合颜料制备而成，颜色显示种类多，但其染料为有机物，耐紫外性能差，长期户外使用，颜色饱和度下降，观赏性降低。另外为实现多种色彩，需要多台挤出机共挤，这种方法成本高昂且不易实现。而在玻璃上镀膜则可以避免夹胶层产生的问题，并能产生炫彩的效果，其炫彩可以通过材料厚度的变化产生；也可以通过材料成分的改变；或者材料厚度成分同时变化。
一般室外要求炫彩效果，达到建筑外观设计目标，而对于室内来说，该炫彩可能造成光污染，影响室内人员的视觉舒适度。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种彩色玻璃及其制备方法和应用，以解决现有技术中彩色玻璃炫彩可能造成光污染，影响室内人员的舒适度。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出的一种彩色玻璃，所述玻璃片包括基底，所述基底的上表面依次沉积有氮化硅层和至少两层钛-硅叠层；所述基底的下表面依次沉积至少一层高折射率材料层和至少一层低折射率材料层。
其中，下表面沉积至少一层高折射率材料层和至少一层低折射率材料层是实现室内颜色中性的关键，进而使得室外颜色炫彩，室内颜色相对一致。
优选的，前述的彩色玻璃中，其中所述高折射率材料层为氧化铌层或或氧化钛层，优选为氧化铌层，其厚度为10-80nm，优选为20nm；所述低折射率材料层为氧化硅层或氧化铝层，其厚度为50-150nm，优选为80nm。其主要作用是通过与钛硅叠层厚度的匹配，起到减反效果，提高玻璃透过率；在完成上表面薄膜制备后，其还可以对炫彩效果进行修正，以达到目标炫彩效果；另外对炫彩效果进行修正的同时，对透过光谱进行优化，使得室内侧透过光的颜色相对均匀，呈中性或接近中性，提高视觉舒适度。
优选的，前述的彩色玻璃中，其中所述氮化硅层的厚度为5-10nm，优选为6nm，主要是作为玻璃与氮氧化钛的过渡层，增强膜层间结合力，减小薄膜应力。太薄，起不到过渡的目的，太厚膜层制备效率下降，成本增加。
优选的，前述的彩色玻璃中，其中所述钛-硅叠层包括交替层叠的钛化合物层和二氧化硅层；所述二氧化硅层为钛-硅叠层的上表层；层叠的作用，一方面通过高低折射搭配起到减反的作用，提高玻璃透过率，另一方面表面的二氧化硅起到保护的作用。
优选的，前述的彩色玻璃中，其中所述钛化合物层为氮氧化钛层或氮化钛层，其厚度为1-200nm；所述二氧化硅层的厚度为20-250nm；所述钛化合物层为氮氧化钛层，其具有更高的可见光透过率；所述氮氧化钛为TiNaOb。
优选的，前述的彩色玻璃中，根据所述氮氧化钛层到所述玻璃的距离由近到远将其分别定义为第1层氮氧化钛层至第n层氮氧化钛层，且相邻的两层氮氧化钛层之间设有二氧化硅层；第n-1层所述氮氧化钛层的a/b值大于第n层所述氮氧化钛层的a/b值，其中n为大于等于2的整数。第1层氮氧化钛层的主要作用是确定室外主颜色，第2层至第n层氮氧化钛层的作用是在第1层氮氧化钛颜色的基础上产生炫彩效果，并控制炫彩颜色范围，并通过折射率的降低，起到一定的减反效果，提高玻璃透过率。
优选的，前述的彩色玻璃中，其中当n等于2时，第1层所述氮氧化钛层中a/b值大于第2层所述氮氧化钛层的a/b值。这样设计的目的是，一方面扩大颜色的呈色范围，另一方面提高玻璃的透过率，满足室内采光需求，另外也降低了对厚度控制的难度。当n等于2时，其颜色范围更广，具有更好的炫彩效果，另外由于钛硅叠层折射率的不同，可以起到减反的效果，透过率也就更高。其中，a值越大，颜色越深，透过率越低；b值越大，颜色越浅，透过率越高。
优选的，前述的彩色玻璃中，其中当a＝x、m或s，b＝y、n或t时，根据所述氮氧化钛层到所述玻璃的距离由近到远所述氮氧化钛依次包括TiNxOy和TiNmOn；或者所述氮氧化钛依次包括TiNxOy、TiNmOn和TiNsOt，0.2<x≤0.75，0≤y≤2，0.2<m≤0.75，0≤n≤2，0.2<s≤0.75，0≤t≤2，x/y＞m/n，m/n＞s/t；所述氮氧化钛层的厚度为1-50nm。氮氧化钛一方面折射率较高(大于2.0)，另一方面具有可见光波段吸收系数较大，因此是颜色产生的主要来源，x/y比例越大，其折射率越高，吸收系数越大，因此必须通过氮氧比例的调节，以及厚度的选择实现目标颜色。通过改变玻璃不同位置氮氧化钛中的x/y比例，实现颜色的改变，达到炫彩的目的。x/y的值越大，则呈现的颜色范围越广，但对厚度的控制范围要求越高，另外其透过率相应会下降，x/y的值越小，则呈现的颜色范围减小，但对厚度的控制要求降低，另外整个玻璃的透过率可相应提升。
优选的，前述的彩色玻璃中，其中所述玻璃基底选自浮法玻璃、氧化锡掺氟玻璃(FTO玻璃)、氧化铟掺锡玻璃(ITO玻璃)和氧化锌掺铝玻璃(AZO玻璃)中的一种。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本发明提出的一种彩色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
1)将玻璃基底通过玻璃清洗机清洗上下表面，亮点、玻璃屑、点污渍、白点、凹坑直径在0.1mm-2mm的缺陷小于3个/片(膜层缺陷少，呈色质量高，寿命长，大于三个则是缺陷多，呈色不连续，寿命短)；划痕、纤维、污渍线的宽度在0.1mm≤W＜1mm范围内的小于3个/片(膜层缺陷少，呈色质量高，寿命长，大于三个则是缺陷多，呈色不连续，寿命短)；
2)在玻璃基底的上表面依次沉积氮化硅、至少两层钛-硅叠层，之后在玻璃基底的下表面依次沉积至少一层高折射率材料层和至少一层低折射率材料层，得到所述彩色玻璃。
其中玻璃基底下表面的镀膜，首先提高整个玻璃的透过率，其次通过对玻璃透过光谱的调节，进而调节透过的颜色值，使之达到中性颜色或者接近中性颜色，或者呈现室内人员想要的颜色，通过上下层的配合进而达到室外颜色炫彩，室内颜色相对一致。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本发明提出的一种玻璃装饰品，其包括一层玻璃，所述玻璃为上述的彩色玻璃。
优选的，前述的玻璃装饰品中，其中所述玻璃装饰品为灯罩、灯箱或工艺品。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本发明提出的一种夹层玻璃，其特征在于，其包括两片玻璃，两片所述玻璃之间夹设有至少一层有机聚合物中间膜，其中一片玻璃为上述的彩色玻璃。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本发明提出的一种中空玻璃，其特征在于，其包括室内侧玻璃和室外侧玻璃，所述室内侧玻璃和室外侧玻璃之间形成封闭的空腔；所述室内侧玻璃或室外侧玻璃中的一种为上述的彩色玻璃。
优选的，前述的中空玻璃中，其中所述空腔内灌注有防火液；所述防火液为现有技术中可以任意购买到的防火液。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本发明提出的一种玻璃建筑件，其包括一片上述的彩色玻璃或上述的夹层玻璃。
优选的，前述的玻璃建筑件中，其中所述玻璃建筑件为玻璃隔断墙、玻璃门或玻璃壁画。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本发明提出的一种玻璃幕墙，其包括上述的夹层玻璃，或者上述的中空玻璃。
借由上述技术方案，本发明提供的彩色玻璃及其制备方法和应用，至少具有下列优点：
本发明所提供的彩色玻璃，其可实现同角度室外侧颜色不同，实现红-黄-绿-蓝颜色的变化；随着角度变化，颜色也会发生变化，在太阳光下，光彩夺目，装饰效果极佳；通过光学设计各个膜层厚度，使得室内侧透过颜色相对均匀，颜色呈中性，或者接近中性，减少室内光污染，最大限度提高室内人员的视觉舒适度。
本发明所提供的彩色玻璃，其具有非常好的耐候性，可以单独使用，也可以作为中空玻璃或者夹层玻璃使用。
本发明提供的彩色玻璃的制备方法，可以使得生产这种多彩玻璃简单易行，单层玻璃即可以达到炫彩效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1为本发明实施例1-4的彩色玻璃的结构示意图；
图2为本发明对比例1的彩色玻璃的结构示意图；
图3为本发明实施例5的彩色玻璃的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种彩色玻璃及其制备方法和应用其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
以下材料或试剂，如非特别说明，均为市购。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种彩色玻璃(SiO2/Nb2O5/浮法玻璃/Si3N4/TiNxOy/SiO2/TiNmOn/SiO2)，包括玻璃基底(浮法玻璃)10，所述玻璃基底10的上表面依次沉积有氮化硅层(Si3N4)20、第一氮氧化钛层(TiNxOy)30、二氧化硅层(SiO2)40、第二氮氧化钛层(TiNmOn)50和二氧化硅层(SiO2)60；所述玻璃基底的下表面依次沉积氧化铌层(Nb2O5)70和二氧化硅层(SiO2)80；其中基底(浮法玻璃)10的厚度为6mm，氮化硅层20的厚度为5nm，第一氮氧化钛层(TiNxOy)30的厚度为2-10nm(其中第一氮氧化钛层厚度是在设定的范围内改变，这是颜色发生改变的主要原因)，二氧化硅层(SiO2)40的厚度为83nm，第二氮氧化钛层(TiNmOn)50的厚度为5nm，二氧化硅层(SiO2)60的厚度为129nm，其中x/y＝0.75，m/n＝0.5,x/y大于m/n；氧化铌层(Nb2O5)70的厚度为10nm，二氧化硅层(SiO2)80的厚度为138nm。
上述彩色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
a将浮法玻璃使用纯水清洗，并经过等离子体清洗，达到清洁表面，有利于提高膜层附着力；等离子体清洗的具体参数为：电源功率500W，Ar气200sccm，时间30s，得到玻璃基底10；
b先在浮法玻璃的上表面依次沉积氮化硅、氮氧化钛(TiNxOy及TiNmOn)和二氧化硅；
氮化硅，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为20Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300sccm，速度为3m/min，得到氮化硅层(Si3N4)20；
TiNxOy，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到第一氮氧化钛层(TiNxOy)30；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)40；
TiNmOn，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为150sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为100-500sccm，速度为3m/min，得到第二氮氧化钛层(TiNmOn)50；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为450sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)60；
c然后在浮法玻璃的下表面依次沉积氧化铌(Nb2O5)和二氧化硅；
Nb2O5，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Nb靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为400sccm，速度为3m/min，得到氧化铌层(Nb2O5)70；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为2.9m/min，得到二氧化硅层(SiO2)80；从而得到所述彩色玻璃。
在太阳光下，所述彩色玻璃的颜色通过国家标准GB/T3979-2008测试。室外反射颜色值范围La*b*为：(16.05 20.82-15.2)-(72.89-0.14 2.3)，室内透过率颜色值范围La*b*为：(87.4-2.5 3.63)-(83.47 0.262 4.68)，透过率变化范围：75.5％-69％(国家标准GB/T2680-1994)。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种彩色玻璃(SiO2/Nb2O5/浮法玻璃/Si3N4/TiNxOy/SiO2/TiNmOn/SiO2)，包括玻璃基底(浮法玻璃)10，所述玻璃基底10的上表面依次沉积有氮化硅层(Si3N4)20、第一氮氧化钛层(TiNxOy)30、二氧化硅层(SiO2)40、第二氮氧化钛层(TiNmOn)50和二氧化硅层(SiO2)60；所述玻璃基底10的下表面依次沉积氧化铌层(Nb2O5)70和二氧化硅层(SiO2)80；其中基底(浮法玻璃)10的厚度为6mm，氮化硅层(Si3N4)20的厚度为5nm，第一氮氧化钛层(TiNxOy)30的厚度为2-10nm(其中第一氮氧化钛层厚度是在设定的范围内改变，这是颜色发生改变的主要原因)，二氧化硅层(SiO2)的厚度为40nm，第二氮氧化钛层(TiNmOn)50的厚度为8nm，二氧化硅层(SiO2)60的厚度为99nm，其中x/y＝0.75，m/n＝0.3,x/y大于m/n；氧化铌层(Nb2O5)70的厚度为20nm，二氧化硅层(SiO2)80的厚度为68nm。
上述彩色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
a将浮法玻璃使用纯水清洗，并经过等离子体清洗，达到清洁表面，有利于提高膜层附着力；等离子体清洗的具体参数为：电源功率500W，Ar气200sccm，时间30s，得到玻璃基底10；
b先在浮法玻璃的上表面依次沉积氮化硅、氮氧化钛(TiNxOy及TiNmOn)和二氧化硅；
氮化硅，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为20Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300sccm，速度为3m/min，得到氮化硅层(Si3N4)20；
TiNxOy，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到第一氮氧化钛层(TiNxOy)30；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)40；
TiNmOn，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为150sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为100-500sccm，速度为3m/min，得到第二氮氧化钛层(TiNmOn)50；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为450sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)60；
c然后在浮法玻璃的下表面依次沉积氧化铌(Nb2O5)和二氧化硅；
Nb2O5，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Nb靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为400sccm，速度为3m/min，得到氧化铌层(Nb2O5)70；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为2.9m/min，得到二氧化硅层(SiO2)80；从而得到所述彩色玻璃。
在太阳光下，所述彩色玻璃的颜色通过国家标准GB/T3979-2008测试。室外反射颜色值范围La*b*为：(23.32 11.53-4.1)-(72.94-0.11 2.55)，室内透过率颜色值范围La*b*为：(86.18 4.83-1.7)-(82.5-0.61 3.29)，透过率变化范围：84.1％-79.6％(国家标准GB/T 2680-1994)。
实施例3
如图1所示，本实施例提供了一种彩色玻璃(SiO2/Nb2O5/浮法玻璃/Si3N4/TiNxOy/SiO2/TiNmOn/SiO2)，包括玻璃基底(浮法玻璃)10，所述玻璃基底10的上表面依次沉积有氮化硅层(Si3N4)20、第一氮氧化钛层(TiNxOy)30、二氧化硅层(SiO2)40、第二氮氧化钛层(TiNmOn)50和二氧化硅层(SiO2)60；所述玻璃基底10的下表面依次沉积氧化铌层(Nb2O5)70和二氧化硅层(SiO2)80；其中玻璃基底(浮法玻璃)10的厚度为5mm，氮化硅层(Si3N4)20的厚度为4nm，第一氮氧化钛层(TiNxOy)30的厚度为2-10nm(其中第一氮氧化钛层厚度是在设定的范围内改变，这是颜色发生改变的主要原因)，二氧化硅层(SiO2)40的厚度为30nm，第二氮氧化钛层(TiNmOn)50的厚度为7nm，二氧化硅层(SiO2)60的厚度为80nm，其中x/y＝0.6，m/n＝0.3,x/y大于m/n；氧化铌层(Nb2O5)70的厚度为32nm，二氧化硅层(SiO2)80的厚度为90nm。
上述彩色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
a将浮法玻璃使用纯水清洗，并经过等离子体清洗，达到清洁表面，有利于提高膜层附着力；等离子体清洗的具体参数为：电源功率500W，Ar气200sccm，时间30s，得到玻璃基底10；
b先在浮法玻璃的上表面依次沉积氮化硅、氮氧化钛(TiNxOy及TiNmOn)和二氧化硅；
氮化硅，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为20Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300sccm，速度为3m/min，得到氮化硅层(Si3N4)20；
TiNxOy，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到第一氮氧化钛层(TiNxOy)30；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)40；
TiNmOn，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为150sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为100-500sccm，速度为3m/min，得到第二氮氧化钛层(TiNmOn)50；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为450sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)60；
c然后在浮法玻璃的下表面依次沉积氧化铌(Nb2O5)和二氧化硅；
Nb2O5，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Nb靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为400sccm，速度为3m/min，得到氧化铌层(Nb2O5)70；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为2.9m/min，得到二氧化硅层(SiO2)80；从而得到所述彩色玻璃。
在太阳光下，所述彩色玻璃通过国家标准GB/T3979-2008测试。室外反射颜色值范围La*b*为：(20.5 19.34-2.0)-(42.67 0.062 12.27)，室内透过率颜色值范围La*b*为：(91.26-3.2 4.96)-(86.56-0.93 1.03)，透过率变化范围：68％-74.4％(国家标准GB/T2680-1994)。
实施例4
如图1所示，本实施例提供了一种彩色玻璃(SiO2/Nb2O5/浮法玻璃/Si3N4/TiNxOy/SiO2/TiNmOn/SiO2)，包括玻璃基底(浮法玻璃)10，所述玻璃基底10的上表面依次沉积有氮化硅层(Si3N4)20、第一氮氧化钛层(TiNxOy)30、二氧化硅层(SiO2)40、第二氮氧化钛层(TiNmOn)50和二氧化硅层(SiO2)60；所述玻璃基底10的下表面依次沉积氧化铌层(Nb2O5)70和二氧化硅层(SiO2)80；其中玻璃基底(浮法玻璃)10的厚度为1mm，氮化硅层(Si3N4)20的厚度为3nm，第一氮氧化钛层(TiNxOy)30的厚度为2-10nm(其中第一氮氧化钛层厚度是在设定的范围内改变，这是颜色发生改变的主要原因)，二氧化硅层(SiO2)40的厚度为24nm，第二氮氧化钛层(TiNmOn)50的厚度为11nm，二氧化硅层(SiO2)60的厚度为90nm，其中x/y＝0.6，m/n＝0.3,x/y大于m/n；氧化铌层(Nb2O5)70的厚度为10nm，二氧化硅层(SiO2)80的厚度为60nm。
上述彩色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
a将浮法玻璃使用纯水清洗，并经过等离子体清洗，达到清洁表面，有利于提高膜层附着力。等离子体清洗的具体参数为：电源功率500W，Ar气200sccm，时间30s，得到玻璃基底10；
b先在浮法玻璃的上表面依次沉积氮化硅、氮氧化钛(TiNxOy及TiNmOn)和二氧化硅；
氮化硅，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为20Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300sccm，速度为3m/min，得到氮化硅层(Si3N4)20；
TiNxOy，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到第一氮氧化钛层(TiNxOy)30；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)40；
TiNmOn，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为150sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为100-500sccm，速度为3m/min，得到第二氮氧化钛层(TiNmOn)50；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为450sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)60；
c然后在浮法玻璃的下表面依次沉积氧化铌(Nb2O5)和二氧化硅；
Nb2O5，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Nb靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为400sccm，速度为3m/min，得到氧化铌层(Nb2O5)70；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为2.9m/min，得到二氧化硅层(SiO2)80；从而得到所述彩色玻璃。
在太阳光下，所述彩色玻璃的颜色通过国家标准GB/T3979-2008测试。室外反射颜色值范围La*b*为：(10.31 23.16-33.6)-(33.44 5.29 3.96)，室内透过率颜色值范围La*b*为：(83.69-1.4 9.51)-(80.35-0.74 4.73)，透过率变化范围：56％-60％(国家标准GB/T2680-1994)。
实施例5
如图3所示，本实施例提供了一种彩色玻璃(SiO2/Nb2O5/SiO2/Nb2O5/浮法玻璃/Si3N4/TiNxOy/SiO2/TiNmOn/SiO2/TiNsOt/SiO2)，包括玻璃基底10(浮法玻璃)，所述玻璃基底10的上表面依次沉积有氮化硅层(Si3N4)20、第一氮氧化钛层(TiNxOy)30、二氧化硅层(SiO2)40、第二氮氧化钛层(TiNmOn)50、二氧化硅层(SiO2)60、第三氮氧化钛层(TiNsOt)50A及二氧化硅层(SiO2)60A；所述玻璃基底的下表面依次沉积第一氧化铌层(Nb2O5)70、二氧化硅层(SiO2)80、第二氧化铌层(Nb2O5)70A和二氧化硅层(SiO2)80A；其中玻璃基底10(浮法玻璃)的厚度为1mm，氮化硅层(Si3N4)20的厚度为3nm，第一氮氧化钛层(TiNxOy)30的厚度为2-5nm，二氧化硅层(SiO2)40的厚度为17nm，第二氮氧化钛层(TiNmOn)50的厚度为3-10nm(其中第一氮氧化钛层厚度是在设定的范围内改变，这是颜色发生改变的主要原因)，二氧化硅层(SiO2)60的厚度为9nm，第三氮氧化钛层(TiNsOt)50A的厚度为3-7nm，二氧化硅层(SiO2)60A的厚度为40nm，其中x/y＝0.7，m/n＝0.3，s/t＝0.15，x/y大于m/n，m/n大于s/t；第一氧化铌层(Nb2O5)70的厚度为10nm，二氧化硅层(SiO2)80的厚度为21nm，第二氧化铌层(Nb2O5)70A的厚度为20nm，SiO2的厚度为45nm；
上述彩色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
a将浮法玻璃使用纯水清洗，并经过等离子体清洗，达到清洁表面，有利于提高膜层附着力；等离子体清洗的具体参数为：电源功率500W，Ar气200sccm，时间30s，得到玻璃基底10；
b先在浮法玻璃的上表面依次沉积氮化硅、氮氧化钛(TiNxOy、TiNmOn及TiNsOt)和二氧化硅；
氮化硅，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为20Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300sccm，速度为3m/min，得到氮化硅层(Si3N4)20；
TiNxOy，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到第一氮氧化钛层(TiNxOy)30；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)40；
TiNmOn，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为150sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为100-500sccm，速度为3m/min，得到第二氮氧化钛层(TiNmOn)50；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为450sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)60；
TiNsOt，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为150sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为100-500sccm，速度为3m/min，得到第三氮氧化钛层(TiNsOt)50A；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为450sccm，速度为3m/min，得到二氧化硅层(SiO2)60A；
c然后在浮法玻璃的下表面依次沉积氧化铌(Nb2O5)和二氧化硅；
Nb2O5，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Nb靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为400sccm，速度为3m/min，得到氧化铌层(Nb2O5)70；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为2.9m/min，得到二氧化硅层(SiO2)80；
Nb2O5，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Nb靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为400sccm，速度为3m/min，得到氧化铌层(Nb2O5)70A；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为2.9m/min，得到二氧化硅层(SiO2)80A；从而得到所述彩色玻璃。
在太阳光下，所述彩色玻璃的颜色通过国家标准GB/T3979-2008测试。室外反射颜色值范围La*b*为：(37.58-0.89-17.2)-(43.10 1.07-7.4)，室内透过率颜色值范围La*b*为：(87.86-0.76 6.6)-(89.19-0.101 2.52)，透过率变化范围：81.2％-72.6％(国家标准GB/T 2680-1994)。
对比例1
如图2所示，本对比例提供了一种彩色玻璃(SiO2/Nb2O5/浮法玻璃/Si3N4/TiNxOy/SiO2/TiNmOn/SiO2)，包括玻璃基底(浮法玻璃)10a，所述玻璃基底10a的上表面依次沉积有氮化硅层(Si3N4)20a、第一氮氧化钛层(TiNxOy)30a、第二氮氧化钛层(TiNmOn)40a和二氧化硅层50a(SiO2)；其中玻璃基底(浮法玻璃)10a的厚度为6mm，氮化硅层(Si3N4)20a的厚度为5nm，第一氮氧化钛层(TiNxOy)30a的厚度为2-10nm(其中第一氮氧化钛层厚度是在设定的范围内改变，这是颜色发生改变的主要原因)，第二氮氧化钛层(TiNmOn)40a的厚度为5nm，其中x/y＝0.75，m/n＝0.5,x/y大于m/n，SiO2的厚度为129nm，二氧化硅层50a(SiO2)的厚度为83nm。
上述彩色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
a将浮法玻璃使用纯水清洗，并经过等离子体清洗，达到清洁表面，有利于提高膜层附着力。等离子体清洗的具体参数为：电源功率500W，Ar气200sccm，时间30s。
b先在浮法玻璃的上表面依次沉积氮化硅、氮氧化钛(TiNxOy及TiNmOn)和二氧化硅；
氮化硅，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为20Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300sccm，速度为3m/min；
TiNxOy，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为0-500sccm，速度为3m/min，往复运动4次；
TiNmOn，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Ti靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为150sccm，N2流量为300-500sccm，O2流量为100-500sccm，速度为3m/min；
SiO2，采用磁控反应溅射工艺，一对旋转Si靶，具体参数如下：功率为60Kw，工作气压为3mtorr，Ar流量为300sccm，O2流量为450sccm，速度为3m/min，往复运动6次；从而得到所述彩色玻璃。
在太阳光下，所述彩色玻璃的颜色通过国家标准GB/T3979-2008测试。室外反射颜色值范围La*b*为：(10.31 23.16-33.6)-(33.44 5.29 3.96)，室内透过率颜色值范围La*b*为：(83.69-1.4 9.51)-(80.35-0.74 4.73)，透过率变化范围：56％-60％(国家标准GB/T2680-1994)。
由此可以看出，本发明实施例1-5所述的彩色玻璃的室外反射颜色值范围较广，可实现室外的炫彩，但另一方面其是被透过率变化范围相对较小，并且颜色值范围也接近中性。因此相比于对比例1，该玻璃满足炫彩需求，并保障室内人员视觉舒适度。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明中所述的数值范围包括此范围内所有的数值，并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。本发明所有实施例中出现的同一指标的不同数值，可以任意组合，组成范围值。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (15)
1.一种彩色玻璃，其特征在于，包括交替层叠的多数个玻璃片，所述玻璃片包括基底，所述基底的上表面依次沉积有氮化硅层和至少两层钛-硅叠层；所述基底的下表面依次沉积至少一层高折射率材料层和至少一层低折射率材料层。
2.如权利要求1所述的彩色玻璃，其特征在于，所述高折射率材料层为氧化铌层或氧化钛层，其厚度为10-80nm；所述低折射率材料层为氧化硅层或氧化铝层，其厚度为50-150nm；所述氮化硅层的厚度为5-10nm。
3.如权利要求1所述的彩色玻璃，其特征在于，所述钛-硅叠层包括交替层叠的钛化合物层和二氧化硅层；所述二氧化硅层为钛-硅叠层的上表层。
4.如权利要求3所述的彩色玻璃，其特征在于，所述钛化合物层为氮氧化钛层或氮化钛层，其厚度为1-200nm；所述二氧化硅层的厚度为20-250nm；所述钛化合物层为氮氧化钛层，所述氮氧化钛为TiNaOb。
5.如权利要求4所述的彩色玻璃，其特征在于，根据所述氮氧化钛层到所述玻璃的距离由近到远将其分别定义为第1层氮氧化钛层至第n层氮氧化钛层，且相邻的两层氮氧化钛层之间设有二氧化硅层；第n-1层所述氮氧化钛层的a/b值大于第n层所述氮氧化钛层的a/b值，其中n为大于等于2的整数。
6.如权利要求5所述的彩色玻璃，其特征在于，当n等于2时，第1层所述氮氧化钛层中a/b值大于第2层所述氮氧化钛层的a/b值。
7.一种权利要求1-6任一项所述的彩色玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)玻璃基底通过玻璃清洗机清洗上下表面，亮点、玻璃屑、点污渍、白点、凹坑直径在0.1mm-2mm的缺陷小于3个/片；划痕、纤维、污渍线的宽度在0.1mm≤W＜1mm范围内的小于3个/片；
2)在玻璃基底的上表面依次沉积氮化硅、至少两层钛-硅叠层，之后在玻璃基底的下表面依次沉积至少一层高折射率材料层和至少一层低折射率材料层，得到所述彩色玻璃。
8.一种玻璃装饰品，其特征在于，其包括一层玻璃，所述玻璃为权利要求1-6任一项所述的彩色玻璃。
9.如权利要求8所述的玻璃装饰品，其特征在于，所述玻璃装饰品为灯罩、灯箱或工艺品。
10.一种夹层玻璃，其特征在于，其包括两片玻璃，两片所述玻璃之间夹设有至少一层有机聚合物中间膜，其中一片玻璃为权利要求1-6任一项所述的彩色玻璃。
11.一种中空玻璃，其特征在于，其包括室内侧玻璃和室外侧玻璃，所述室内侧玻璃和室外侧玻璃之间形成封闭的空腔；所述室内侧玻璃或室外侧玻璃中的一种为权利要求1-6任一项所述的彩色玻璃。
12.如权利要求11所述的中空玻璃，其特征在于，所述空腔内灌注有防火液。
13.一种玻璃建筑件，其特征在于，其包括一片权利要求1-6任一项所述的彩色玻璃或权利要求10所述的夹层玻璃。
14.如权利要求13所述的玻璃建筑件，其特征在于，所述玻璃建筑件为玻璃隔断墙、玻璃门或玻璃壁画。
15.一种玻璃幕墙，其特征在于，其包括权利要求10所述的夹层玻璃，或者权利要求11或权利要求12所述的中空玻璃。
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