CN115728850A - 单向透视膜、单面镜及其制备方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种单向透视膜，包括依次设置的第一五氧化二铌层、第一氧化硅层、吸收层、第二五氧化二铌层和第二氧化硅层，吸收层的厚度为8nm‑20nm。该单向透视膜生产成本较低，且性能稳定，具有良好的单面透视效果，并且该单向透视膜颜色多样，符合市场化需求。本申请还提供了一种单面镜及其制备方法和电子设备。

Description

单向透视膜、单面镜及其制备方法和电子设备
技术领域
本申请涉及光学技术领域，具体涉及一种单向透视膜、单面镜及其制备方 法和电子设备。
背景技术
单向镜是一种特殊的镀膜玻璃，其中一面为玻璃镜面(外侧)，可以反射光 线，功能与普通镜子相似，具有镜面效果；而另一面(内侧)则可以看到玻璃 外侧的景象，具有透视效果，即在玻璃外侧看不到玻璃内侧，但是从玻璃内侧 可以看到玻璃外侧的情况。单向镜可应用于大学科研机构研究室、大型会议室 等场所。
目前市面上的单面镜多采用银、钛、氧化钛作为镀层以形成单面透视效果， 然而上述材料不仅成本高，并且稳定性较差，导致镀膜容易失效。除此之外， 现有的单面镜颜色较为单一，不符合人们多样的应用需求。因此，有必要提供 一种新型单向透视膜，以提高单面镜的稳定性并使单面镜具有多样的颜色。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种单向透视膜，该单向透视膜生产成本较低， 且性能稳定，具有良好的单面透视效果，并且该单向透视膜颜色多样，符合市 场化需求。本申请还提供了一种单面镜及其制备方法和电子设备。
本申请第一方面提供了一种单向透视膜，包括依次设置的第一五氧化二铌 层、第一氧化硅层、吸收层、第二五氧化二铌层和第二氧化硅层；所述吸收层 的厚度为8nm-20nm。
本申请的单向透视膜通过第一五氧化二铌层和第一氧化硅层形成增反射层， 使单向透视膜靠近第一五氧化二铌层一侧的表面(R1面)具有较高的反射率， 形成镜面效果；第二五氧化二铌层和第二氧化硅层形成减反射层，使单向透视 膜靠近第二氧化硅层一侧的表面(R2面)具有较低的反射率，形成透视效果， 吸收层可以吸收部分光，当吸收层厚度为8nm-20nm时，可以保证R1面无法看 到R2面，且R2面可以看到R1面。
可选的，所述吸收层包括硅、铟、铌、钛和铬中的一种或多种。
可选的，所述第一五氧化二铌层和所述第二五氧化二铌层的厚度为 10nm-120nm。
可选的，所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层的厚度为10nm-160nm。
可选的，所述第一五氧化二铌层的厚度为30nm-60nm。
可选的，所述第一氧化硅层的厚度为90nm-110nm。
可选的，所述第二五氧化二铌层的厚度为60nm-110nm。
可选的，所述第二氧化硅层的厚度为50nm-90nm。
可选的，所述单向透视膜的可见光透过率为10％-25％。
可选的，所述单向透视膜两侧表面的可见光反射率的差值的绝对值大于或 等于15％。
第二方面，本申请提供了一种单面镜，所述单面镜包括基材和设置在所述 基材表面的如本申请第一方面所述的单向透视膜。
可选的，所述基材设置在所述第一五氧化二铌层表面。
可选的，所述基材包括透明基材。所述透明基材包括玻璃、亚克力板、防 爆膜、离型膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的一种或多种。
本申请第二方面提供的单面镜具有良好的单向透视效果，并且成本较低， 颜色多样，具有广泛的应用。
第三方面，本申请提供了一种单面镜的制备方法，包括：
提供基材，在所述基材表面依次沉积第一五氧化二铌层、第一氧化硅层、 吸收层、第二五氧化二铌层和第二氧化硅层得到所述单面镜；所述吸收层包括 硅、铟、铌、钛和铬中的一种或多种；所述吸收层的厚度为8nm-20nm。
第四方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括如本申请第一 方面所述的单向透视膜或如本申请第二方面所述的单面镜。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的单向透视膜的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的光在单向透视膜中的传输示意图；
图3为本申请一实施例提供的单面镜的结构示意图；
图4为本申请实施例1提供的单面镜R1面的反射率测试图；
图5为本申请实施例1提供的单面镜R1面的透过率测试图；
图6为本申请实施例1提供的单面镜R2面的反射率测试图；
图7为本申请实施例2提供的单面镜R1面的反射率测试图；
图8为本申请实施例2提供的单面镜R1面的透过率测试图；
图9为本申请实施例2提供的单面镜R2面的反射率测试图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，图1为本申请一实施例提供的单向透视膜的结构示意图。单向 透视膜包括依次设置的第一五氧化二铌层11、第一氧化硅层12、吸收层13、第 二五氧化二铌层14和第二氧化硅层15。为便于表述，本申请中单向透视膜的外 侧指的是第一五氧化二铌层11一侧；单向透视膜的内侧指的是第二氧化硅层15 一侧。
本申请中，单向透视膜外侧表面(R1面)为第一五氧化二铌层，外侧面的 光线经第一五氧化二铌层至第一氧化硅层时不产生半波损失，故光的反射增强， 单向透视膜外侧呈现镜面效果，单向透视膜内侧表面(R2面)为第二氧化硅层， 内侧面的光线经第二氧化硅层至第二五氧化二铌层时产生半波损失，从而降低 光的反射，单向透视膜内侧呈现透视效果。本申请采用五氧化二铌、氧化硅制 备单向透视膜大大降低了生产成本，有利于产品的推广。
本申请的单向透视膜中，吸收层可以吸收部分光线，使单向透视膜的透过 率在适当的范围内。本申请实施方式中，吸收层包括硅、铟、铌、钛和铬中的 一种或多种。本申请实施方式中，吸收层的厚度为8nm-20nm。进一步地，吸收 层的厚度为15nm-20nm。吸收层的厚度具体可以但不限于为8nm、10nm、12nm、 15nm、17nm或20nm。吸收层的厚度大则对光的吸收量大，单向透视膜的透过率 小，吸收层的厚度小则对光的吸收量小，单向透视膜的透过率大。当吸收层的 厚度为8nm-20nm时，吸收层可以与第一五氧化二铌层、第一氧化硅层、第二五 氧化二铌层和第二氧化硅层起到良好的配合效果，保证单向透视膜外侧呈现镜 面效果，而单向透视膜内侧呈现透视效果。本申请实施方式中，单向透视膜的 的可见光透过率为10％-25％，单向透视膜的可见光透过率具体可以但不限于为 10％、15％、18％、20％、22％、25％。
本申请实施方式中，第一五氧化二铌层和第二五氧化二铌层的厚度为 10nm-120nm。第一五氧化二铌层和第二五氧化二铌层的厚度具体可以但不限于 为10nm、30nm、40nm、50nm、55nm、60nm、80nm、90nm、100nm或120nm。 本申请实施方式中，第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度为10nm-160nm。第一 氧化硅层和第二氧化硅层的厚度具体可以但不限于为10nm、30nm、50nm、70nm、 80nm、90nm、100nm、110nm、120nm或160nm。将第一五氧化二铌层和、第 二五氧化二铌层、第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度控制在上述范围时能够保证单向透视膜具有良好的结构稳定性不易发生脱落，并且单向透视膜的制备 成本较低，有利于产品的市场化。
本申请中，通过调节第一五氧化二铌层、第一氧化硅层、第二五氧化二铌 层和第二氧化硅层的厚度可以优化单向透视膜的单向透视效果，增强单向透视 膜外侧的反射率并降低单向透视膜内侧的反射率，达到良好的一侧镜面一侧透 视面的视觉反差效果。具体地，请参阅图2，图2为本申请一实施例提供的光在 单向透视膜中的传输示意图，其中，r1为外侧光在界面1产生的振幅反射系数， r2为外侧光在界面2产生的振幅反射系数，r3为内侧光在界面2产生的振幅反射系 数，r4为内侧光在界面1产生的振幅反射系数。单向透视膜在界面1的反射率为R1， 单向透视膜在界面2的反射率为R2，R1＝|r1-r2|，R2＝|r3-r4|，进一步地， r1＝(N0-N1)/(N0+N1)，r2＝(N1-N2)/(N1+N2)*e(-2δ)，r3＝(N0-N2)/(N0+N2)， r4＝(N2-N1)/(N1+N2)*e(-2δ)，δ＝2π*N*D/λ，其中，N0表示入射介质的折射率、N1表示二氧化硅的折射率，N2表示五氧化二铌的折射率，δ表示单向透视膜的相位 膜厚，D表示单向透视膜的物理膜厚，λ表示光的波长。并且当光在各层界面之 间的光程差为四分之一波长的偶数倍时，可以增加光的反射，当光在各层界面 之间的光程差为四分之一波长的奇数倍时，可以减少光的反射。
根据以上公式和原理，本申请推导出单向透视膜优化后的厚度关系，当第 一五氧化二铌层的厚度为30nm-60nm且第一氧化硅层的厚度为90nm-110nm时， 单面透视膜的外侧面可以具有较高的反射率，当第二五氧化二铌层的厚度为 60nm-110nm且第二氧化硅层的厚度为50nm-90nm时，单面透视膜的内侧面可以 具有较低的反射率。进一步地，第一五氧化二铌层与第一氧化硅层的厚度比为 1:(1.5-3.5)，第二五氧化二铌层与第二氧化硅层的厚度比为1:(0.5-1.5)。第一五氧 化二铌层与第一氧化硅层的厚度比具体可以但不限于为1:1.5、1:2、1:2.5或1:3.5， 第二五氧化二铌层与第二氧化硅层的厚度比具体可以但不限于为1:0.5、1:0.7、 1:1或1:1.5。本申请实施方式中，单向透视膜两侧表面的可见光反射率的差值的 绝对值大于或等于15％，单向透视膜两侧表面的可见光反射率的差值的绝对值具体可以但不限于为15％、20％、25％、30％、35％或40％。单向透视膜两侧表面 的可见光反射率的差值越大，则单面透视效果越好，视觉差异越明显。
本申请中，单向透视膜各层的厚度关系也会影响膜的颜色，具体地，通过 对各层的厚度进行调节可以改变单向透视膜对可见光的反射率，由于单向透视 膜对不同波段的光反射率也不相同，从而可以使单向透视膜呈现不同的颜色。
本申请还提供了一种单面镜，请参阅图3，图3为本申请一实施例提供的单 面镜的结构示意图，其中单面镜包括基材20和设置在基材表面的单向透视膜10。 本申请实施方式中，基材包括透明基材。本申请一些实施方式中，基材包括玻 璃和高分子透明基材中的一种或多种，其中，高分子透明基材包括聚对苯二甲 酸乙二醇酯(PET)、亚克力板、防爆膜、离型膜中的一种或多种。本申请中，单 向透视膜可以设置在基材的任一表面。本申请一些实施方式中，基材设置在单 向透视膜的外侧(R1面)，即基材与单向透视膜中的第一五氧化二铌层相邻，上 述位置设置可以保证单面镜具有良好的单面透视效果。
本申请还提供了一种单面镜的制备方法，包括如下步骤：
提供基材，在所述基材表面依次沉积第一五氧化二铌层、第一氧化硅层、 吸收层、第二五氧化二铌层和第二氧化硅层，得到单面镜。
本申请实施方式中，第一五氧化二铌层、第一氧化硅层、吸收层、第二五 氧化二铌层和第二氧化硅层是由溅射法制备得到。具体地，第一五氧化二铌层 和第二五氧化二铌层是在溅射机中通入氩气和氧气，通过氩气轰击铌靶，溅射 出来的铌与氧气反应形成五氧化二铌并同时沉积形成五氧化二铌层。第一氧化 硅层和第二氧化硅层是在溅射机中通入氩气和氧气，通过氩气轰击硅靶，溅射 出来的硅与氧气反应形成氧化硅并同时沉积形成氧化硅层。
本申请中，吸收层包括硅、铟、铌、钛和铬中的一种或多种，吸收层是通 过氩气轰击相应靶材制备得到，比如当吸收层为硅层时，硅层是通过氩气轰击 硅靶并同时沉积得到的。
本申请一些实施方式中，单面镜的制备方法如下：
提供基材，将基材置于溅射机中，并将机台炉腔抽至真空；
向机台炉腔通入氩气，待气体稳定后打开离子源，对基材和靶材的表面进 行离子清洗，离子源的ICP功率为0.5kw-5kw，机台炉腔的真空度为 1×10-3-1×10-2Pa，离子清洗的时间为1min-60min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，氧气的流量为200sccm-300sccm，开启铌 靶的溅射电源，溅射功率为5kw-15kw，镀膜的工作压力为0.07Pa-1Pa，在基材 表面沉积第一五氧化二铌层，第一五氧化二铌层的厚度为10nm-120nm；
关闭铌靶的溅射电源，持续通入氩气和氧气，开启硅靶的溅射电源，溅射 功率为5kw-15kw，镀膜的工作压力为0.07Pa-1Pa，在第一五氧化二铌层表面沉 积第一氧化硅层，第一氧化硅层的厚度为10nm-160nm；
停止通入氧气，开启吸收层靶材的溅射电源，溅射功率为5kw-15kw，镀膜 的工作压力为0.07Pa-1Pa，在第一氧化硅层表面上沉积吸收层，吸收层的厚度为 8nm-20nm；
持续通入氩气，并开始通入氧气，氧气的流量为200sccm-300sccm，开启铌 靶的溅射电源，溅射功率为5kw-15kw，镀膜的工作压力为0.07Pa-1Pa，在基材 表面沉积第二五氧化二铌层，第二五氧化二铌层的厚度为10nm-120nm；
关闭铌靶的溅射电源，持续通入氩气和氧气，开启硅靶的溅射电源，溅射 功率为5kw-15kw，镀膜的工作压力为0.07Pa-1Pa，在第二五氧化二铌层表面沉 积第二氧化硅层，第二氧化硅层的厚度为10nm-160nm；进而得到原子镜。
本申请提供的原子镜的制备方法，工艺简单，生产效率高，制备出的原子 镜结构稳定性高，具有良好的单面透视效果。
本申请还提供了一种电子设备，该电子设备包括本申请的单向透视膜或单 面镜。本申请一些实施例中，电子设备包括壳体，壳体包括壳体基材和单向透 视膜，其中，壳体基材能够为电子设备的其它结构提供设置位置及支撑，壳体 基材可以是玻璃基材也可以是高分子透明基材。单向透视膜设置在壳体基材表 面，并且单向透视膜反射率较高的一面朝向壳体外部作为壳体的外观面，由于 壳体外部光线较强且壳体的外观面反射率较高，因此在壳体外观面呈现镜面效 果，从而遮蔽壳体内部的产品结构。进一步地，壳体内部可以设置发光源，发 光源可以是LED灯也可以是有机发光材料，通过设计发光源的形状和发光的颜 色可以形成特定的图案，如产品logo或装饰花纹等，由于单面镜具有一定的透 过率，因此当壳体内部光源足够强时，壳体外部也可以看到壳体内部的图案， 但壳体内部不发光的区域仍是不可见，即壳体外观面可以看到壳体内部发光的 图案，但壳体内部未发光的区域仍为镜面，从而起到魔幻的装饰效果。
本申请另一些实施例中，电子设备包括显示屏组件，显示屏组件包括显示 面板和单向透视膜，单向透视膜设置在显示面板表面。单向透视膜反射率较高 的一面朝向显示屏组件外部。当显示屏息屏时，显示屏呈现出镜面效果；当显 示屏亮屏时，显示屏的画面可以正常显示。具体地，当显示屏组件不发光(息 屏)时，单向透视膜外侧光线更亮，故光的反射较强，显示屏表面具有镜面效 果，当显示屏发光(亮屏)时，单向透视膜内侧光线更亮，因此由显示屏透出 的光强度高，显示屏外部可以看到显示屏显示的内容，从而实现显示屏亮屏时 正常显示，显示屏息屏时又能起到镜面的装饰效果。
本申请实施方式中，电子设备具体可以是手机、电脑、电子烟、智能手环、 可穿戴设备等。
下面分多个实施例对本申请技术方案进行进一步的说明。
实施例1
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.43Pa， 镀膜时间为186s，第一五氧化二铌层的厚度为56nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.43Pa，镀膜时间为 327s，第一氧化硅层的厚度为105nm；
关闭氧气，持续开启硅靶，溅射电源功率为8kw，在第一氧化硅层表面沉积 硅层，镀膜工作压力为0.26Pa，镀膜时间为182s，硅层的厚度为18nm；
关闭硅靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在硅层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.43Pa，镀膜 时间为340s，第二五氧化二铌层的厚度为102nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.43Pa，镀膜时间为 183s，第二氧化硅层的厚度为55nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(56nm)/SiO2(105nm)/Si(18nm)/Nb2O5(102nm)/SiO2(55nm)。
实施例2
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为106s，第一五氧化二铌层的厚度为32nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 316s，第一氧化硅层的厚度为95nm；
关闭氧气，开启铟靶，溅射电源功率为8kw，在第一氧化硅层表面沉积铟层， 镀膜工作压力为0.25Pa，镀膜时间为180s，铟层的厚度为18nm；
关闭铟靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铟层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为206s，第二五氧化二铌层的厚度为62nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 286s，第二氧化硅层的厚度为86nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(32nm)/SiO2(95nm)/In(18nm)/Nb2O5(62nm)/SiO2(86nm)。
实施例3
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为127s，第一五氧化二铌层的厚度为38nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 326s，第一氧化硅层的厚度为98nm；
关闭氧气，开启铌靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积铌层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为180s，膜层的厚度为18nm；
关闭铌靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为217s，第二五氧化二铌层的厚度为65nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 206s，第二氧化硅层的厚度为62nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(38nm)/SiO2(98nm)/Nb(18nm)/Nb2O5(65nm)/SiO2(62nm)。
实施例4
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为140s，第一五氧化二铌层的厚度为42nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 340s，第一氧化硅层的厚度为102nm；
关闭氧气，开启铌靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积铌层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为180s，铌层的厚度为18nm；
关闭铌靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为233s，第二五氧化二铌层的厚度为70nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 233s，第二氧化硅层的厚度为70nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(42nm)/SiO2(102nm)/Nb(18nm)/Nb2O5(70nm)/SiO2(70nm)。
实施例5
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为160s，第一五氧化二铌层的厚度为48nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 350s，第一氧化硅层的厚度为105nm；
关闭氧气，开启铌靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积铌层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为180s，铌层的厚度为18nm；
关闭铌靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为240s，第二五氧化二铌层的厚度为72nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 273s，第二氧化硅层的厚度为82nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(48nm)/SiO2(105nm)/Nb(18nm)/Nb2O5(72nm)/SiO2(82nm)。
实施例6
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为106s，第一五氧化二铌层的厚度为32nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 316s，第一氧化硅层的厚度为92nm；
关闭氧气，开启钛靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积钛层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为150s，钛层的厚度为15nm；
关闭钛靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为233s，第二五氧化二铌层的厚度为70nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 273s，第二氧化硅层的厚度为85nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(32nm)/SiO2(92nm)/Ti(15nm)/Nb2O5(70nm)/SiO2(85nm)。
实施例7
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为160s，第一五氧化二铌层的厚度为48nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 350s，第一氧化硅层的厚度为102nm；
关闭氧气，开启铬靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积铬层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为100s，铬层的厚度为10nm；
关闭铬靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为206s，第二五氧化二铌层的厚度为62nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 286s，第二氧化硅层的厚度为86nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(48nm)/SiO2(102nm)/Cr(10nm)/Nb2O5(62nm)/SiO2(86nm)。
实施例8
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为231s，第一五氧化二铌层的厚度为72nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 289s，第一氧化硅层的厚度为86nm；
关闭氧气，开启硅靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积硅层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为200s，硅层的厚度为20nm；
关闭硅靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为240s，第二五氧化二铌层的厚度为72nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 273s，第二氧化硅层的厚度为82nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(72nm)/SiO2(86nm)/Si(20nm)/Nb2O5(72nm)/SiO2(82nm)。
实施例9
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为173s，第一五氧化二铌层的厚度为52nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 310s，第一氧化硅层的厚度为93nm；
关闭氧气，开启铟靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积铟层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为150s，铟层的厚度为15nm；
关闭铟靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为140s，第二五氧化二铌层的厚度为42nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 263s，第二氧化硅层的厚度为82nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(52nm)/SiO2(93nm)/In(15nm)/Nb2O5(42nm)/SiO2(82nm)。
实施例10
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为133s，第一五氧化二铌层的厚度为25nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 340s，第一氧化硅层的厚度为102nm；
关闭氧气，开启铬靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积铬层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为150s，铬层的厚度为15nm；
关闭铬靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为240s，第二五氧化二铌层的厚度为72nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 263s，第二氧化硅层的厚度为82nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(25nm)/SiO2(102nm)/Cr(15nm)/Nb2O5(72nm)/SiO2(82nm)。
实施例11
一种单面镜的制备方法，包括：
提供玻璃基材，玻璃基材的厚度为3mm，采用乙醇对玻璃基材进行超声波 清洗，然后用去离子水冲洗，在真空环境下烘干；
将玻璃基材置于溅射机的工件转架上，对机台抽真空，使工作腔的压力低 于0.003pa；
打开离子源，并通入氩气，氩气的流量为280sccm，对玻璃基材表面进行离 子清洗，离子源ICP的功率为0.7kw；真空度为0.8Pa，时间为5min；
持续通入氩气，并开始通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，对玻璃基材表面进行第一五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa， 镀膜时间为127s，第一五氧化二铌层的厚度为38nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第一五氧化二铌层表面沉积第一氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 326s，第一氧化硅层的厚度为98nm；
关闭氧气，开启铌靶，溅射电源功率为5kw，在第一氧化硅层表面沉积铌层， 镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为180s，铌层的厚度为18nm；
关闭铌靶的溅射电源，通入氧气，开启铌靶的溅射电源，溅射电源功率为 8kw，在铌层表面进行第二五氧化二铌层的沉积，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜 时间为340s，第二五氧化二铌层的厚度为102nm；
关闭铌靶，气源持续供气，开启硅靶的溅射电源，溅射电源功率为8kw，在 第二五氧化二铌层表面沉积第二氧化硅层，镀膜工作压力为0.45Pa，镀膜时间为 143s，第二氧化硅层的厚度为42nm，形成单向透视膜，得到单面镜，单面镜的 结构为基材/Nb2O5(38nm)/SiO2(98nm)/Nb(18nm)/Nb2O5(102nm)/SiO2(42nm)。
为突出本申请的有益效果，设置以下对比例。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1中硅层的沉积条件为：关闭氧气， 持续开启硅靶，溅射电源功率为8kw，在第一氧化硅层表面沉积硅层，镀膜工作 压力为0.45Pa，镀膜时间为600s，硅层的厚度为68nm，形成膜层，得到镀膜玻璃， 镀膜玻璃的结构为基材/Nb2O5(56nm)/SiO2(105nm)/Si(68nm)/Nb2O5(102nm) /SiO2(55nm)。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2中硅层的沉积条件为：关闭氧气， 持续开启硅靶，溅射电源功率为8kw，在第一氧化硅层表面沉积硅层，镀膜工作 压力为0.45Pa，镀膜时间为60s，硅层的厚度为5nm，形成膜层，得到镀膜玻璃， 的结构为基材/Nb2O5(56nm)/SiO2(105nm)/Si(5nm)/Nb2O5(102nm)/SiO2(55nm)。
效果实施例
为验证本申请制得的单面镜的性能，本申请还提供了效果实施例。
1)通过分光光度计对实施例1-11的单面镜和对比例1-2镀膜玻璃的反射率 和透过率进行测试，测试所用的设备为X-rite Color I5分光光度计，测试过程的 参数为：重复精度：0.03RMS CIELab；光源：脉冲氙灯，校准D65；光谱范围： 360-750nm；波长间隔：10nm；反射孔径：25mm/10mm/6mm；全透射孔径： 22mm/10mm/6mm；光度测定范围：0-200％反射率；光度测定分辨率：0.01％， 测定时间：2.5s，测试过程中，单面镜靠近玻璃基材的一侧为R1面，另一面为 R2面。
请参阅图4-图6，其中，图4为本申请实施例1提供的单面镜R1面的反射 率测试图；图5为本申请实施例1提供的单面镜R1面的透过率测试图；图6为 本申请实施例1提供的单面镜R2面的反射率测试图。根据图4-图6的测试结果， 将单面镜各表面的全波段反射率或透过率取平均值，得出实施例1单面镜R1面 的平均反射率为42.8％，R2面的平均反射率为21.6％，单面镜的平均透过率为 15.6％。请参阅图7-图9，其中，图7为本申请实施例2提供的单面镜R1面的反 射率测试图；图8为本申请实施例2提供的单面镜R1面的透过率测试图；图9 为本申请实施例2提供的单面镜R2面的反射率测试图。根据图7-图9的测试结 果，将单面镜各表面的全波段反射率或透过率取平均值，得出实施例2单面镜 R1面的平均反射率为52.6％，R2面的平均反射率为15.6％，单面镜的平均透过 率为19.9％。采用相同的方法对实施例3-11的单面镜和对比例1-2的镀膜玻璃 进行反射率和透过率测试，实施例1-11的单面镜和对比例1-2的镀膜玻璃的透 过率和反射率的测试结果请参阅表1。
表1实施例1-11的单面镜和和对比例1-2的镀膜玻璃的光学参数
实验组 R<sub>1</sub>面反射率(％) R<sub>2</sub>面反射率(％) 透过率(％)
实施例1 42.80％ 21.60％ 15.60％
实施例2 52.60％ 15.60％ 19.90％
实施例3 48.60％ 13.70％ 19.20％
实施例4 53.50％ 13.50％ 19.50％
实施例5 48.30％ 15.20％ 18.60％
实施例6 52.60％ 15.20％ 19.20％
实施例7 48.30％ 15.60％ 22.60％
实施例8 26.30％ 15.20％ 14.80％
实施例9 48.30％ 35.60％ 20.70％
实施例10 20.20％ 15.20％ 18.60％
实施例11 48.50％ 36.80％ 19.40％
对比例1 50.20％ 19.50％ 0.32％
对比例2 49.60％ 22.30％ 42.20％
由表1可以看出，本申请实施例提供的单面镜R1面具有较高的反射率，R2面具有较低的反射率，在透过率的配合下能够保证单面镜R1面呈现镜面效果， 而R2面呈现透视效果，实现良好的单面透视效果。而对比例1由于镀膜玻璃的 透过率过低，镀膜玻璃的R1面和R2面都不具有透视效果；对比例2由于镀膜玻 璃的透过率过高，镀膜玻璃的R1面和R2面都具有透视效果。
2)采用色度测试仪对实施例1-11的单面镜的色度[Lab(CIE)]进行测试，其中， L表示明度指数，A表示红绿色品指数，b表示黄蓝色品指数，实施例1-11的的 单面镜的色度值如表2所示。
表2实施例1-11单面镜的颜色参数表
Figure BDA0003228690060000191
Figure BDA0003228690060000201
由表2可以看出，本申请提供的单向透视膜能够呈现不同的颜色，实现多 样化的外观效果，符合市场化的需求。
3)对实施例1-11单面镜中单向透视膜的附着力进行测试，采用百格附着力 法测试，测试方法包括：
a.用百格刀(刀锋角度为15°-30°)在单向透视膜表面积≥10mm2的地方划 10×10个1mm×1mm网格，每一条划线应深至单向透视膜底层；
b.用毛刷将测试区域的碎片刷干净；
c.用粘附力350g/cm2～400g/cm2的胶带(3M600号胶纸或等同)牢牢粘住被 测试小网络，并用橡皮擦用力擦拭胶带，以加大胶带与被测区域的接触面积及 力度；
d.用手抓住胶带一端，以90度迅速扯下胶纸，同一位置进行2次相同测试， 观察单向透视膜脱落情况，并等级划分如下：
5B：网格没有没有剥落；
4B：剥落部分的面积不大于与表面接触的胶带面积的5％；
3B：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的5％，而不超过15％；
2B：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的15％，而不超过35％；
1B：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的35％，而不超过65％；
0B：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积超过65％；
实施例1-11的的单面镜的附着力测试结果如表3所示。
表3实施例1-11单向透视膜的附着力测试结果
实验组 附着力
实施例1 5B
实施例2 5B
实施例3 5B
实施例4 5B
实施例5 5B
实施例6 5B
实施例7 5B
实施例8 4B
实施例9 5B
实施例10 5B
实施例11 5B
由表3可以看出，本申请提供的单向透视膜对基材具有较高的结合力，不 易发生膜层脱落的问题。
以上所述是本申请的优选实施方式，但并不能因此而理解为对本申请范围 的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原 理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保 护范围。

Claims (12)

1.一种单向透视膜，其特征在于，包括依次设置的第一五氧化二铌层、第一氧化硅层、吸收层、第二五氧化二铌层和第二氧化硅层；所述吸收层的厚度为8nm-20nm。
2.如权利要求1所述的单向透视膜，其特征在于，所述吸收层包括硅、铟、铌、钛和铬中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的单向透视膜，其特征在于，所述第一五氧化二铌层和所述第二五氧化二铌层的厚度各自独立为10nm-120nm；所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层的厚度各自独立为10nm-160nm。
4.如权利要求1-3任一项所述的单向透视膜，其特征在于，所述第一五氧化二铌层的厚度为30nm-60nm；所述第一氧化硅层的厚度为90nm-110nm；所述第二五氧化二铌层的厚度为60nm-110nm；所述第二氧化硅层的厚度为50nm-90nm。
5.如权利要求1-4任一项所述的单向透视膜，其特征在于，所述第一五氧化二铌层与所述第一氧化硅层的厚度比为1:(1.5-3.5)。
6.如权利要求1-5任一项所述的单向透视膜，其特征在于，所述第二五氧化二铌层与所述第二氧化硅层的厚度比为1:(0.5-1.5)。
7.如权利要求1-6任一项所述的单向透视膜，其特征在于，所述单向透视膜的可见光透过率为10％-25％。
8.如权利要求1-7任一项所述的单向透视膜，其特征在于，所述单向透视膜两侧表面的可见光反射率的差值的绝对值大于或等于15％。
9.一种单面镜，其特征在于，所述单面镜包括基材和设置在所述基材表面的如权利要求1-8任一项所述的单向透视膜。
10.如权利要求9所述的单面镜，其特征在于，所述基材设置在所述第一五氧化二铌层远离所述第一氧化硅层的表面。
11.一种单面镜的制备方法，其特征在于，包括：
提供基材，在所述基材表面依次沉积第一五氧化二铌层、第一氧化硅层、吸收层、第二五氧化二铌层和第二氧化硅层得到所述单面镜；所述吸收层包括硅、铟、铌、钛和铬中的一种或多种；所述吸收层的厚度为8nm-20nm。
12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-8任一项所述的单向透视膜或如权利要求10或11所述的单面镜。
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