CN117601524A - 镀膜玻璃及其制备方法、夹层玻璃 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了镀膜玻璃及其制备方法、夹层玻璃。镀膜玻璃包括第一玻璃基板以及设置在第一玻璃基板表面的镀膜层。镀膜层包括至少一个功能叠层以及一个顶层保护层,每个功能叠层包括一个金属层和两个介质层,金属层位于两个介质层之间,顶层保护层为镀膜层中最远离第一玻璃基板表面的一层,顶层保护层的材料包括SiAlOx,1.5<x<2,顶层保护层的折射率n值为1.49~1.55,消光系数k值为0.00001~0.003。本申请通过采用SiAlOx作为镀膜层的顶层保护层,能够在不影响镀膜玻璃的光学性能的前提下,进一步提高镀膜玻璃的耐高温性能、化学稳定性、机械稳定性,从而提高镀膜玻璃的耐加工性。
Description
技术领域
本申请属于玻璃技术领域,具体涉及镀膜玻璃及其制备方法、夹层玻璃。
背景技术
镀膜玻璃是指利用气相沉积技术在玻璃基板的表面上形成特殊功能的涂层或膜层。镀膜玻璃可制造用作机动车上的隔热玻璃、电加热玻璃、抬头显示玻璃或实现其他功能。当镀膜玻璃用于机动车上时,还需要经过至少500℃的高温弯曲工艺,例如汽车玻璃的烘弯工艺、压制弯曲工艺等。这就要求镀膜玻璃上的涂层或膜层不仅要满足光学性能和外观质量的要求,还要具有较高的机械性能、热稳定性和化学稳定性。但是,相关技术中的镀膜玻璃的涂层或膜层存在机械性能较差、硬度较低等缺点,在后续的运输、储存、搬运、加工过程中容易被硬物划伤,使得耐加工能力较差。
发明内容
鉴于此,本申请第一方面提供了一种镀膜玻璃,包括第一玻璃基板以及设置在所述第一玻璃基板表面的镀膜层;
所述镀膜层包括至少一个功能叠层以及一个顶层保护层,每个所述功能叠层包括一个金属层和两个介质层,所述金属层位于两个所述介质层之间,所述顶层保护层为所述镀膜层中最远离所述第一玻璃基板表面的一层,所述顶层保护层的材料包括SiAlOx,1.5<x<2,所述顶层保护层的折射率n值为1.49~1.55,消光系数k值为0.00001~0.003。
其中,所述顶层保护层的折射率n值为1.50~1.53,消光系数k值为0.0001~0.0015。
其中,所述顶层保护层的物理厚度为50nm~250nm。
其中,从所述镀膜层一侧测量,所述镀膜玻璃的铅笔硬度≥8H。
其中,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)各所述金属层的材料独立地选自Ag、Au、Cu、及Al中的任意一种金属或金属合金;
(2)各所述金属层的物理厚度独立地为5nm~20nm;
(3)各所述介质层的材料独立地选自Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物;;
(4)各所述介质层的物理厚度独立地为5nm~30nm。
其中,所述功能叠层的数量为至少两个,多个所述功能叠层层叠设置,在相邻两个所述功能叠层之间还设有中间层。
其中,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)各所述中间层的材料独立地选自Si、Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物;
(2)各所述中间层的物理厚度独立地为20nm~100nm。
其中,所述镀膜层还包括设置在所述第一玻璃基板与所述至少一个功能叠层之间的最内附着层,所述最内附着层与所述第一玻璃基板表面直接接触。
其中,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)所述最内附着层的材料选自Si、Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物;
(2)所述最内附着层的物理厚度为10nm~50nm。
其中,所述镀膜层还包括设置在所述顶层保护层和所述至少一个功能叠层之间的第一保护层,所述第一保护层的折射率为2.0~2.75,所述第一保护层的物理厚度为3nm~20nm。
其中,所述镀膜层还包括设置在所述第一保护层和所述顶层保护层之间的第二保护层,所述第二保护层的折射率为1.8~2.4,所述第二保护层的物理厚度为5nm~30nm。
其中,所述镀膜层还包括设置在所述第二保护层和所述顶层保护层之间的第三保护层,所述第三保护层的材料选自Si、Al、Zr、Nb中的至少一种元素的氮化物、氧化物或碳化物,所述第三保护层的物理厚度为5nm~40nm。
其中,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)所述第一保护层、所述第二保护层和所述第三保护层的物理厚度之和小于所述顶层保护层的物理厚度;
(2)所述顶层保护层的物理厚度与所述第一保护层的物理厚度之比大于或等于5;
(3)所述顶层保护层的物理厚度与所述第一保护层的物理厚度之比为10~50,优选为15~36;
(4)所述顶层保护层的物理厚度与所述第二保护层的物理厚度之比大于或等于4;
(5)所述顶层保护层的物理厚度与所述第二保护层的物理厚度之比为5~30;
(6)所述顶层保护层的物理厚度与所述第三保护层的物理厚度之比大于或等于2;
(7)所述顶层保护层的物理厚度与所述第三保护层的物理厚度之比为3~30,优选为5~20;
(8)所述顶层保护层的物理厚度与所述第一保护层、所述第二保护层和所述第三保护层的总物理厚度之比为1.2~15,优选为1.5~10。
其中,至少一个所述功能叠层还包括阻挡层,所述阻挡层与所述金属层直接接触,所述阻挡层的物理厚度小于或等于5nm,所述阻挡层的材料选自Ti、Ni、Cr、Nb、W中的至少一种金属或金属合金。
本申请第二方面提供了一种镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
提供第一玻璃基板:
在所述第一玻璃基板的至少一个表面上通过磁控溅射工艺沉积镀膜层;所述镀膜层包括至少一个功能叠层以及一个顶层保护层,每个所述功能叠层包括一个金属层和两个介质层,所述金属层位于两个所述介质层之间,所述顶层保护层为所述镀膜层中最远离所述第一玻璃基板表面的一层,所述顶层保护层的材料包括SiAlOx,1.5<x<2,所述顶层保护层的折射率n值为1.49~1.55,消光系数k值为0.00001~0.003。
其中,所述顶层保护层的溅射靶材包括SiAl合金靶,以质量百分比计,所述SiAl合金靶包含45%~92%的Si和8%~55%的Al。
其中,所述顶层保护层的靶材电源为高功率脉冲磁控溅射电源,沉积所述顶层保护层的过程中的工艺参数满足如下条件中的一个或几个:
(1)所述高功率脉冲磁控溅射电源的工作电压为550V~1200V;
(2)所述高功率脉冲磁控溅射电源的占空比为5%~15%;
(3)所述高功率脉冲磁控溅射电源的工作电流为200A~1000A。
本申请第三方面提供了一种夹层玻璃,包括第二玻璃基板、粘合层和如本申请第一方面提供的镀膜玻璃,所述粘合层设置在所述镀膜玻璃和所述第二玻璃基板之间,所述镀膜层中的所述顶层保护层与所述粘合层直接接触。
其中,所述顶层保护层的折射率与所述粘合层的折射率之差的绝对值≤0.03。
本申请提供的镀膜玻璃及其制备方法、夹层玻璃,通过采用SiAlOx作为镀膜层的顶层保护层,通过优化设计,所述SiAlOx层不参与镀膜层的光学性能,仅作为镀膜层整体的保护层,能够实现在不影响镀膜玻璃的光学性能的前提下,进一步提高镀膜玻璃的耐高温性能、化学稳定性、机械稳定性,从而提高镀膜玻璃的耐加工性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请一实施方式中镀膜玻璃的结构示意图。
图2为本申请另一实施方式中镀膜玻璃的结构示意图。
图3为本申请又一实施方式中镀膜玻璃的结构示意图。
图4为本申请一实施方式中夹层玻璃的结构示意图。
标号说明:镀膜玻璃10、第一玻璃基板100、镀膜层200、最内附着层201、第一介质层202、第一金属层203、第二介质层204、第一中间层205、第三介质层206、第二金属层207、第四介质层208、第二中间层209、第五介质层210、第三金属层211、第六介质层212、第三中间层213、第七介质层214、第四金属层215、第八介质层216、第一保护层220、第二保护层230、第三保护层240、顶层保护层250、夹层玻璃20、粘合层300、第二玻璃基板400。
具体实施方式
以下是本申请的优选实施方式,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。
除非另外说明或存在矛盾之处,本申请中使用的术语或短语具有以下含义:
本申请中,“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
本申请中,“一种或几种”指所列项目的任一种、任两种或任两种以上。其中,“几种”指任两种或任两种以上。
化学式中x的取值:有明确定义的,以定义的范围为准。未明确定义的,可以根据磁控溅射工艺中以化学计量方式、亚化学计量方式或超化学计量方式沉积等进行确定。
本申请中,折射率为550nm波长处的折射率。
在本申请中,高温弯曲工艺可以为至少500℃的烘弯工艺或压制弯曲工艺等。
本申请提供了一种镀膜玻璃,包括第一玻璃基板以及设置在所述第一玻璃基板表面的镀膜层。所述镀膜层包括至少一个功能叠层以及一个顶层保护层,每个所述功能叠层包括一个金属层和两个介质层,所述金属层位于两个所述介质层之间,所述顶层保护层为所述镀膜层中最远离所述第一玻璃基板表面的一层,所述顶层保护层的材料包括SiAlOx,1.5<x<2,所述顶层保护层的折射率n值为1.49~1.55,消光系数k值为0.00001~0.003。
可选地,顶层保护层的折射率n值可以但不限于为1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55或这些取值中任意两者所组成的范围。优选所述顶层保护层的折射率n值为1.50~1.54。更优选所述顶层保护层的折射率n值为1.50~1.53。
可选地,顶层保护层的消光系数k值可以但不限于为0.00001、0.00002、0.00005、0.00008、0.0001、0.0002、0.0003、0.0004、0.0005、0.0006、0.0007、0.0008、0.0009、0.001、0.0011、0.0012、0.0013、0.0014、0.0015、0.0016、0.0018、0.002、0.0022、0.0024、0.0026、0.0028、0.003或这些取值中任意两者所组成的范围。优选所述顶层保护层的消光系数k值为0.00005~0.002。更优选所述顶层保护层的消光系数k值为0.0001~0.0015。
在一种实施方式中,所述顶层保护层的折射率n值与消光系数k值的比值大于或等于1440,所述比值可以但不限于为1440、1500、2000、2800、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000、15500或这些取值中任意两者所组成的范围。优选所述比值为1500~15000。
在一种实施方式中,顶层保护层的物理厚度为50nm~250nm。可选地,顶层保护层的物理厚度可以但不限于为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、120nm、150nm、180nm、200nm、210nm、240nm、250nm或这些取值中任意两者所组成的范围。从生产成本和生产便利性等方面考虑,优选顶层保护层的物理厚度为80nm~180nm,或优选顶层保护层的物理厚度为85nm~150nm。
本实施方式提供的镀膜玻璃,通过采用SiAlOx作为镀膜层的顶层保护层,通过优化设计,所述SiAlOx层不参与镀膜层的光学性能,仅作为镀膜层整体的保护层,能够实现在不影响镀膜玻璃的光学性能的前提下,进一步提高镀膜玻璃的耐高温性能、化学稳定性、机械稳定性,从而提高镀膜玻璃的耐加工性。
在一种实施方式中,从所述镀膜层一侧测量,所述镀膜玻璃的铅笔硬度≥8H。可选地,镀膜玻璃的铅笔硬度可以但不限于为8H、9H或>9H。
在一种实施方式中,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)各所述金属层的材料独立地选自Ag、Au、Cu及Al中的任意一种金属或金属合金;
(2)各所述金属层的物理厚度独立地为5nm~20nm;
(3)各所述介质层的材料独立地选自Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物;
(4)各所述介质层的物理厚度独立地为5nm~30nm。
其中,金属层具有反射红外线和导电性好等特点,各所述金属层的材料独立地选自银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)中的任意一种金属或金属合金;具体可举例为Ag金属、AgCu合金、AgIn合金、AgCuAl合金等。包含金属层的镀膜层使镀膜玻璃具有优异的隔热功能,进而明显降低空调能耗以及提高驾驶员和乘客的热舒适性。进一步地,镀膜层也可以使镀膜玻璃在通电后具有电加热功能,将镀膜玻璃制造成夹层玻璃后,能够升高夹层玻璃的温度,进而实现防止起雾或除雾、除霜、除冰等功能,提高驾驶安全性。示例性的,夹层玻璃的通电电压可以是12V~380V。
其中,各所述金属层的物理厚度独立地为5nm~20nm。例如,各金属层的物理厚度独立地为5nm、8nm、10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、20nm或这些取值中任意两者所组成的范围。
可选地,在金属层和任一介质层之间还可以沉积有阻挡层(未示出),所述阻挡层与所述金属层直接接触,所述阻挡层的物理厚度小于或等于5nm,所述阻挡层的材料选自Ti、Ni、Cr、Nb、W中的至少一种金属或金属合金,所述阻挡层主要用于防止金属层在磁控溅射过程中与氧化反应气体接触以及改进镀膜层的光学性能等。
其中,各介质层能够使镀膜层能够承受后续至少500℃的高温弯曲工艺,既保护金属层不被氧化或腐蚀等,又有利于金属层沉积的更致密,并且得到的镀膜玻璃的光学性能、机械性能等均能够满足车辆玻璃的使用标准。各所述介质层的材料独立地选自Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物;具体可举例为AZO、NbOx、TiOx、ZnAlOx、ZnOx、SnOx、ZnSnOx等。
其中,各介质层的物理厚度独立地为5nm~30nm。例如,各介质层的物理厚度独立地为5nm、8nm、10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、20nm、24nm、27nm、30nm或这些取值中任意两者所组成的范围。
在一种实施方式中,所述功能叠层的数量为至少两个,多个所述功能叠层层叠设置,在相邻两个所述功能叠层之间还设有中间层。可选地,所述功能叠层的数量为两个,三个、四个或五个。
其中,各所述中间层分别位于相邻两个功能叠层之间,可以提高镀膜层的平整度以及改善反射颜色,各所述中间层的材料独立地选自Si、Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物;具体可举例为ZrNx、SiOx、ZnOx、SiOxNy、SiAlZrNx、SiAlNx、SiZrNx、SiNx、SiZrOx、SiAlZrOx、ZnSnOx、AZO、ITO、ZnAlOx、ZrOx等。
其中,各所述中间层的物理厚度独立地为20nm~100nm;例如,各中间层的物理厚度独立地为20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、80nm、85nm、90nm、95nm、100nm或这些取值中任意两者所组成的范围。可选地,各所述中间层的物理厚度独立地为30nm~70nm。
在一种实施方式中,所述镀膜层还包括设置在所述第一玻璃基板与所述至少一个功能叠层之间的最内附着层,所述最内附着层与所述第一玻璃基板表面直接接触。
最内附着层用于减少或防止碱金属离子从玻璃扩散到镀膜层中,还可以增加镀膜层与第一玻璃基板表面之间的最内附着,以及有助于调节镀膜层的机械性能、光学性能和高温弯曲工艺性能。
其中,所述最内附着层的材料选自Si、Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物;具体可举例为SiAlZrNx、NbOx、SiNx、ZnSnOx、SiZrNx、ZrOx等。
和/或,所述最内附着层的物理厚度为10nm~50nm。所述最内附着层的物理厚度可以但不限于为10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm或这些取值中任意两者所组成的范围。
在一种实施方式中,所述镀膜层还包括设置在所述顶层保护层和所述至少一个功能叠层之间的第一保护层,第一保护层用于隔离外界的O2进入功能叠层,同时致密的膜层特性有利于提高膜层的耐腐蚀性。所述第一保护层的折射率为2.0~2.75,第一保护层的折射率可以但不限于为2.0、2.05、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.75或这些取值中任意两者所组成的范围。第一保护层的材料选自Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr中的至少一种元素的氧化物,具体可举例为TiOx、NbOx、ZrOx等。所述第一保护层的物理厚度为3nm~20nm,第一保护层的物理厚度可以但不限于为3nm、5nm、8nm、10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、20nm或这些取值中任意两者所组成的范围。
考虑所述顶层保护层不参与所述镀膜层的光学性能且仅作为镀膜层的保护层,优选所述顶层保护层的物理厚度与所述第一保护层的物理厚度之比大于或等于5,具体可举例为5、8、10、11、12、13、14、15、20、30、35、36、40、42、50、55、60、65、70、80等,更优选为10~50,进一步优选为15-36。
在一种实施方式中,所述镀膜层还包括设置在所述第一保护层和所述顶层保护层之间的第二保护层,第二保护层有利于使镀膜层具有更优的热延展性能,在高温弯曲过程中能够保证镀膜层不开裂、不出现点状缺陷等。所述第二保护层的折射率为1.8~2.4,第二保护层的折射率可以但不限于为1.8、1.9、2.0、2.05、2.1、2.2、2.3、2.4或这些取值中任意两者所组成的范围。可选地,所述第二保护层的折射率小于所述第一保护层的折射率。第二保护层的材料选自Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Al中的至少一种元素的氧化物,具体可举例为ZnO、ZnSnOx、ZnSnMgOx等。所述第二保护层的物理厚度为5nm~30nm。可选地,第二保护层的物理厚度可以但不限于为5nm、8nm、10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、20nm、22nm、24nm、26nm、28nm、30nm或这些取值中任意两者所组成的范围。
考虑所述顶层保护层不参与所述镀膜层的光学性能且仅作为镀膜层的保护层,优选所述顶层保护层的物理厚度与所述第二保护层的物理厚度之比大于或等于4,具体可举例为4、5、8、10、11、12、13、14、15、20、30、35、36、40、42、50等,更优选为5~30。
在一种实施方式中,所述镀膜层还包括设置在所述第二保护层和所述顶层保护层之间的第三保护层,第三保护层用于提高镀膜层的化学稳定性和机械稳定性,从而提高镀膜玻璃的耐加工性。可选地,所述第三保护层的折射率小于所述第一保护层的折射率。第三保护层的材料选自Si、Al、Zr、Nb中的至少一种元素的氮化物、氧化物或碳化物,具体举例为SiAlZrNx、SiAlNx、SiNx、SiZrNx、ZrOx或SiC等。所述第三保护层的物理厚度为5nm~40nm。可选地,第三保护层的物理厚度可以但不限于为5nm、8nm、10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、20nm、22nm、24nm、26nm、28nm、30nm、35nm、40nm或这些取值中任意两者所组成的范围。
考虑所述顶层保护层不参与所述镀膜层的光学性能且仅作为镀膜层的保护层,优选所述顶层保护层的物理厚度与所述第三保护层的物理厚度之比大于或等于2,具体可举例为2、3、4、5、8、10、11、12、13、14、15、20、30、35、36、40、42、50等,更优选为3~30,进一步优选5~20。
在一种实施方式中,所述镀膜层同时设置有所述第一保护层、所述第二保护层和所述第三保护层,所述第一保护层的折射率大于所述第二保护层的折射率,所述第三保护层的折射率大于所述顶层保护层的折射率,所述第一保护层、所述第二保护层和所述第三保护层的总物理厚度小于所述顶层保护层的物理厚度。所述第一保护层、所述第二保护层和所述第三保护层的总物理厚度H0=所述第一保护层的物理厚度H1+所述第二保护层的物理厚度H2+第三保护层的物理厚度H3。优选地,所述顶层保护层的物理厚度H4与所述第一保护层、所述第二保护层和所述第三保护层的总物理厚度H0之比为1.2~15,即H4/H0=1.2~15,具体可举例为1.2、1.3、1.4、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或这些取值中任意两者所组成的范围,更优选H4/H0=1.5~10。
请参考图1,如1所示,功能叠层的数量为两个。镀膜玻璃10包括第一玻璃基板100以及设置在第一玻璃基板100的表面上的镀膜层200。镀膜层200包括依次层叠的最内附着层201、第一介质层202、第一金属层203、第二介质层204、第一中间层205、第三介质层206、第二金属层207、第四介质层208、第一保护层220、第二保护层230、第三保护层240及顶层保护层250。其中,最内附着层201直接沉积在第一玻璃基板100的表面上,第一介质层202、第一金属层203和第二介质层204构成第一功能叠层,第三介质层206、第二金属层207和第四介质层208构成第二功能叠层,第一中间层205位于第一功能叠层和第二功能叠层之间。
请参考图2,如图2所示,功能叠层的数量为三个。镀膜玻璃10包括第一玻璃基板100以及设置在第一玻璃基板100的表面上的镀膜层200。镀膜层200包括依次层叠的最内附着层201、第一介质层202、第一金属层203、第二介质层204、第一中间层205、第三介质层206、第二金属层207、第四介质层208、第二中间层209、第五介质层210、第三金属层211、第六介质层212、第一保护层220、第二保护层230、第三保护层240及顶层保护层250。其中,最内附着层201直接沉积在第一玻璃基板100的表面上,第一介质层202、第一金属层203和第二介质层204构成第一功能叠层,第三介质层206、第二金属层207和第四介质层208构成第二功能叠层,第五介质层210、第三金属层211和第六介质层212构成第三功能叠层,第一中间层205位于第一功能叠层和第二功能叠层之间,第二中间层209位于第二功能叠层和第三功能叠层之间。
请参考图3,如图3所示,功能叠层的数量为四个。镀膜玻璃10包括第一玻璃基板100以及设置在第一玻璃基板100的表面上的镀膜层200。镀膜层200包括依次层叠的最内附着层201、第一介质层202、第一金属层203、第二介质层204、第一中间层205、第三介质层206、第二金属层207、第四介质层208、第二中间层209、第五介质层210、第三金属层211、第六介质层212、第三中间层213、第七介质层214、第四金属层215、第八介质层216、第一保护层220、第二保护层230、第三保护层240、及顶层保护层250。其中,最内附着层201直接沉积在第一玻璃基板100的表面上,第一介质层202、第一金属层203和第二介质层204构成第一功能叠层,第三介质层206、第二金属层207和第四介质层208构成第二功能叠层,第五介质层210、第三金属层211和第六介质层212构成第三功能叠层,第七介质层214、第四金属层215和第八介质层216构成第四功能叠层,第一中间层205位于第一功能叠层和第二功能叠层之间,第二中间层209位于第二功能叠层和第三功能叠层之间,第三中间层213位于第三功能叠层和第四功能叠层之间。
本申请还提供一种镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
S100,提供第一玻璃基板。
S200,在所述第一玻璃基板的至少一个表面上通过磁控溅射工艺沉积镀膜层;所述镀膜层包括至少一个功能叠层以及一个顶层保护层,每个所述功能叠层包括一个金属层和两个介质层,所述金属层位于两个所述介质层之间,所述顶层保护层为所述镀膜层中最远离所述第一玻璃基板表面的一层,所述顶层保护层的材料包括SiAlOx,1.5<x<2,所述顶层保护层的折射率n值为1.49~1.55,消光系数k值为0.00001~0.003。
在一种实施方式中,所述顶层保护层的溅射靶材包括SiAl合金靶,以质量百分比计,所述SiAl合金靶包含45%~92%的Si和8%~55%的Al。
其中,顶层保护层的材料为SiAlOx(1.5<x<2),由SiAl合金靶在O2、Ar氛围内磁控溅射沉积而成。
可选地,在SiAl合金靶中,Si:Al的质量百分比包括但不限于92%:8%、90%:10%、85%:15%、80%:20%、75%:25%、70%:30%、65%:35%、60%:40%、55%:45%、50%:50%或这些取值中任意两者所组成的范围。
本申请采用包含45%~92%的Si和8%~55%的Al的SiAl合金靶制备SiAlOx层作为顶层保护层,相对于折射率n值为1.74~1.76的Al2O3和折射率<1.49的SiO2,SiO2为非金属氧化物,Al2O3为金属氧化物,适当提高SiAl合金靶中的Al含量可以提高SiAlOx层的折射率,并且改变SiAlOx层的应力,提高镀膜层的热稳定性和热延展性;同时,还能够提高SiAl合金靶的导电率,进而提高SiAlOx的溅射速率,降低生产成本。
在一种实施方式中,镀膜层中的介质层、中间层、第一保护层、第二保护层、第三保护层可以各自独立地采用中频磁控溅射电源(MF电源)作为靶材电源,所述MF电源的占空比为100%。
在一种实施方式中,顶层保护层采用高功率脉冲磁控溅射电源(HiPIMS电源)作为靶材电源。HiPIMS电源可以在溅射沉积过程中实现在短脉冲内向溅射靶材供应几百千瓦甚至兆瓦级别的瞬时高功率,进而提高溅射靶材的离化率,使SiAlOx层具有更多的化学键结合,增强了顶层保护层的最内附着,提高了顶层保护层的表面硬度;同时使SiAlOx层沉积得较为致密,适当提高顶层保护层的折射率n值。沉积所述顶层保护层的过程中的工艺参数满足如下条件中的一个或几个:所述高功率脉冲磁控溅射电源的工作电压为550V~1200V。和/或,所述高功率脉冲磁控溅射电源的占空比为5%~15%。和/或,所述高功率脉冲磁控溅射电源的工作电流为200A~1000A。
可选地,所述高功率脉冲磁控溅射电源的工作电压包括但不限于550V、600V、650V、700V、750V、800V、850V、900V、950V、1000V、1050V、1100V、1150V、1200V或这些取值中任意两者所组成的范围。
可选地,所述高功率脉冲磁控溅射电源的占空比包括但不限于5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%或这些取值中任意两者所组成的范围。
可选地,所述高功率脉冲磁控溅射电源的工作电流包括但不限于200A、300A、400A、500A、600A、700A、800A、900A、1000A或这些取值中任意两者所组成的范围。
当使用HiPIMS电源沉积SiAl合金靶时,Al的含量为8wt%~55wt%,SiAlOx的折射率n值范围为1.49~1.55,消光系数k值范围为0.0001~0.003。如果Al的含量小于8wt%,会导致SiAlOx层的热稳定性和热延展性较差。当顶层保护层的物理厚度较厚时,易造成镀膜层在高温弯曲后的方块电阻增大、出现点状缺陷等问题。并且,虽然使用HiPIMS电源增大电流能使膜层更致密,提高SiAlOx层的折射率n值。但是,如果Al的含量过少,SiAlOx层的折射率达不到1.49,会影响镀膜层的光学性能。同时,Al的含量过少,对SiAlOx层的硬度的提升较小,导致对膜镀膜层的硬度的提升也较小。如果Al的含量大于55wt%,会导致SiAlOx层的应力过大,当顶层保护层的物理厚度较厚时,易造成镀膜层在高温弯曲后的雾度较大。并且,将导致SiAlOx层折射率>1.55,也会影响镀膜层的光学性能。
在另一种实施方式中,顶层保护层采用中频磁控溅射电源(MF电源)作为靶材电源。当使用MF电源沉积SiAl合金靶时,Al的含量为15wt%~55wt%,SiAlOx的折射率n值范围为1.49~1.55,消光系数k值范围为0.00001~0.001。
本实施方式提供的镀膜玻璃的制备方法,通过制备以SiAlOx作为镀膜层的顶层保护层,能够在不影响镀膜玻璃的光学性能的前提下,进一步提高镀膜玻璃的耐高温性能、化学稳定性、机械稳定性,从而提高镀膜玻璃的耐加工性。
请参考图4,本申请还提供一种夹层玻璃20,包括第二玻璃基板400、粘合层300和如本申请上述提供的镀膜玻璃10,所述粘合层300设置在所述镀膜玻璃10和所述第二玻璃基板400之间,所述镀膜层200中的所述顶层保护层250与所述粘合层300直接接触。
在一种实施方式中,所述顶层保护层250的折射率n值范围为1.49~1.55,粘合层的折射率范围为1.50~1.54,所述顶层保护层250的折射率与粘合层的折射率相差较小甚至基本一致,可以将顶层保护层250的物理厚度较大程度地增加而不影响镀膜玻璃10和夹层玻璃20的光学性能。优选地,所述镀膜层200的顶层保护层250的折射率与所述粘合层300的折射率之差的绝对值≤0.03,更优选≤0.02,进一步优选≤0.01,甚至等于0即两者折射率相等。
在一种实施方式中,第一玻璃基板100的折射率范围为1.52~1.54,第二玻璃基板400的折射率范围为1.52~1.54,有利于将顶层保护层250的物理厚度较大程度地增加而不影响镀膜玻璃10和夹层玻璃20的光学性能。将夹层玻璃20安装至车辆上之后,第一玻璃基板100可以作为外玻璃板,外玻璃板位于车辆的外部一侧;或者,第一玻璃基板100可以作为内玻璃板,内玻璃板位于车辆的内部一侧。
在本申请中,夹层玻璃20可以安装到车辆上用作前挡风玻璃、边窗玻璃、后挡风玻璃或天窗玻璃等。
可选地,第一玻璃基板100可以为透明玻璃或超透明玻璃(超白玻璃),第二玻璃基板400可以为透明玻璃、超透明玻璃或着色玻璃。透明玻璃的总铁含量小于或等于0.1%,透明玻璃的可见光透过率大于或等于80%。超透明玻璃的总铁含量小于或等于0.015%,超透明玻璃的可见光透过率大于或等于90%。着色玻璃的总铁含量大于或等于0.5%,着色玻璃的可见光透过率小于或等于85%。
可选地,粘合层300用于连接镀膜玻璃10与第二玻璃基板400,以提高夹层玻璃20的结构强度,使其满足更多场景的安全标准和法规要求。粘合层300的材质可以是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)或离子型聚合物膜(SGP)等。示例性的,粘合层300可以为单层结构或多层结构,多层结构可以举例有双层结构、三层结构、四层结构、五层结构等。粘结层还可以具有其他功能,例如设置至少一个着色区用作阴影带从而降低太阳光对人眼的干扰,或者增添红外线吸收剂从而具有防晒或隔热功能,或者增添紫外线吸收剂从而具有隔紫外线功能,又或者多层结构的至少一层的增塑剂含量更高从而具有隔音功能。
在另一种实施例中,本申请提供的镀膜玻璃10还可以制造成为中空玻璃或真空玻璃。
中空玻璃包括第二玻璃基板、中空层、固定间隔框和如本申请上述提供的镀膜玻璃10,固定间隔框用于支撑镀膜玻璃和第二玻璃基板并保证中空层密封,固定间隔框的框体沿中空玻璃的边缘周向设置,固定间隔框的内部空间为密封的中空层,镀膜层200面向中空层。中空层内充入有干燥气体,干燥气体可以举例为干燥空气或惰性气体等,中空玻璃具有良好的隔热、隔音性能。
真空玻璃包括第二玻璃基板、真空层、支撑柱和如本申请上述提供的镀膜玻璃10,镀膜玻璃10和第二玻璃基板之间四周密封形成密闭空间,通过对密闭空间抽真空形成所述真空层,支撑柱位于真空层的内部,支撑柱为若干个等高柱体,用于支撑镀膜玻璃10和第二玻璃基板,镀膜层200面向真空层。用于所述四周密封的材料可选用玻璃粉或金属等。支撑柱的材料可选用为金属、合金、无机非金属或金属与无机非金属的混合物等。真空层的真空度小于或等于0.1Pa,真空玻璃具有优异的隔热、隔音性能。
为了使本申请的目的以及优点更加清楚,以下结合具体实施例对本申请的镀膜玻璃及夹层玻璃的效果做进一步详细的说明。
对比例1-3和实施例1-5:
准备2.1mm厚的透明玻璃基板(白玻),通过磁控溅射工艺在透明玻璃基板的表面上沉积对比例1-3和实施例1-5的膜层结构,其中,镀膜层的功能叠层的数量为两个。
测量对比例2-3和实施例1-5的顶层保护层在高温弯曲后的折射率n和消光系数k,将测量结果计入表1中。
对比例1:第一玻璃基板/最内附着层/功能叠层/中间层/功能叠层/第一保护层/第二保护层/第三保护层,未设置顶层保护层。
对比例2-3及实施例1-5:第一玻璃基板/最内附着层/功能叠层/中间层/功能叠层/第一保护层/第二保护层/第三保护层/顶层保护层。
表1:对比例2-3及实施例1-5中顶层保护层的具体参数
从表1中可以看出,对比例2采用的SiAl合金靶中的Al的含量小于8%,最终制得的顶层保护层的折射率n值小于1.49、消光系数k值为0,对比例3采用的SiAl合金靶中的Al的含量大于55%,最终制得的顶层保护层的折射率n值大于1.55。实施例1-5采用包含45%~92%的Si和8%~55%的Al的SiAl合金靶制备SiAlOx层作为顶层保护层,可以得到所述顶层保护层的折射率n值为1.50~1.54,消光系数k值为0.0001~0.0015。
测量对比例1-3和实施例1的镀膜玻璃的铅笔硬度、酒精擦拭试验、抗氧化时长、雾度、外观及方块电阻,将测量结果计入表2中。
铅笔硬度测试:根据GB/T 6739-2006对镀膜层进行铅笔硬度测试。
抗氧化时长:将镀膜玻璃暴露在高温高湿环境中(温度50℃/湿度90%)放置,定期检查,统计多长时间开始出现腐蚀点或氧化点。
雾度:采用雾度仪从镀膜层一侧进行测量。
方块电阻:使用手持式方块电阻仪对镀膜层进行测量。
酒精擦拭测试:用蘸有酒精的无尘布,双手按压,用力进行擦拭镀膜层,观察镀膜层是否出现大片脱离或点状脱离。
表2:对比例1-3及实施例1中镀膜玻璃的性能参数
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测量实施例2-5的镀膜玻璃的铅笔硬度、酒精擦拭试验、抗氧化时长、雾度、外观及方块电阻,将测量结果计入表3中。
表3:实施例2-5中镀膜玻璃的性能参数
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从表2和表3中可以看出,对比例1未设置SiAlOx作为最外保护层,其镀膜层在高温弯曲前后的铅笔硬度均小于7H,且在高温弯曲后的雾度大于0.3%。
对比例2虽然设置了SiAlOx作为最外保护层,但其SiAl合金靶中的Al的含量小于8%,不仅使镀膜层在高温弯曲前的抗氧化时长小于250小时,而且使镀膜层在高温弯曲后的铅笔硬度降低至小于7H、雾度升高至大于0.4%、外观出现密集针孔问题,对比例2中的镀膜层在高温弯曲后的方块电阻比对比例1中的镀膜层在高温弯曲后的方块电阻提高了13.9%。
对比例3和实施例1-5各自独立地设置SiAlOx作为最外保护层,且其SiAl合金靶中的Al的含量大于或等于8%,使其镀膜层在高温弯曲前后的铅笔硬度均大于或等于9H,并且使其镀膜层在高温弯曲前的抗氧化时长均大于或等于350小时、甚至大于400小时,以及使其镀膜层在高温弯曲后的雾度均小于0.3%、甚至小于或等于0.25%,使其镀膜层在高温弯曲后的方块电阻小于或等于1.55Ω/□。
同时,准备对比例1-3和实施例1-5的镀膜玻璃,以及准备0.76mm的透明PVB作为粘合层、准备另一片2.1mm厚的透明玻璃基板作为第二玻璃基板,按照汽车玻璃生产工艺制造获得对应的夹层玻璃。测量对比例1-3和实施例1-5的镀膜玻璃组成的夹层玻璃的可见光透过率T、可见光反射率R、反射颜色Lab,将测量结果计入表4中。
可见光透过率T:在380nm~780nm波长范围内,根据ISO 9050进行测量。
可见光反射率R:在380nm~780nm波长范围内,从镀膜玻璃未设置镀膜层的一侧,根据ISO 9050进行测量。
反射颜色:从镀膜玻璃未设置镀膜层的一侧,测量在8°入射角情况下,基于D65光源、10°视场角下,按照CIE Lab颜色模型计算L值、a值和b值,L值表示亮度,a值表示红绿值,b值表示黄蓝值。
表4:对比例1-3和实施例1-5的镀膜玻璃组成的夹层玻璃的测量结果
从表4中可以看出,以对比例1的镀膜玻璃组成的夹层玻璃为参考基准:
对比例2组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.46)与PVB的折射率(n=1.53)之差大于0.03,使其反射颜色的L值下降了1.2、b值提高了2,改变了夹层玻璃的光学性能。
对比例3组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.59)与PVB的折射率(n=1.53)之差大于0.03,使其可见光反射率R提高了0.8%(变化幅度大于5%),且反射颜色的L值提高了1.2、b值下降了0.6,改变了夹层玻璃的光学性能。
实施例1-5组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.50-1.54)与PVB(n=1.50-1.53)的折射率(n=1.53)之差小于0.03,优选小于或等于0.02,更优选小于或等于0.01,甚至相等,使得实施例1-5组成的夹层玻璃的光学参数与对比例1的光学参数变化不大或几乎一致,基本未改变夹层玻璃的光学性能。
对比例4-6和实施例6-9:
准备2.1mm厚的透明玻璃基板,通过磁控溅射工艺在透明玻璃基板的表面上沉积对比例4-6和实施例6-9的膜层结构,其中,镀膜玻璃的功能叠层的数量为三个。
测量对比例5-6和实施例6-9的顶层保护层在高温弯曲后的折射率n和消光系数k,将测量结果计入表5中。
对比例4:第一玻璃基板/最内附着层/功能叠层/中间层/功能叠层/中间层/功能叠层/第一保护层/第二保护层/第三保护层,未设置顶层保护层。
对比例5-6及实施例6-9:第一玻璃基板/最内附着层/功能叠层/中间层/功能叠层/中间层/功能叠层/第一保护层/第二保护层/第三保护层/顶层保护层。
表5:对比例5-6及实施例6-9中顶层保护层的具体参数
测量对比例4-5和实施例6的镀膜玻璃的铅笔硬度、酒精擦拭试验、抗氧化时长、雾度、外观及方块电阻,将测量结果计入表6中。
表6:对比例4-6及实施例6中镀膜玻璃的性能参数
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测量实施例7-9的镀膜玻璃的铅笔硬度、酒精擦拭试验、抗氧化时长、雾度、外观及方块电阻,将测量结果计入表7中。
表7:实施例7-9中镀膜玻璃的性能参数
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从表6和表7中可以看出,对比例4未设置SiAlOx作为最外保护层,其镀膜层在高温弯曲前后的铅笔硬度均小于8H,且在高温弯曲后的雾度大于0.3%。
对比例5虽然设置了SiAlOx作为最外保护层,但其SiAl合金靶中的Al的含量小于8%,不仅使镀膜层在高温弯曲前的抗氧化时长小于150小时,而且使镀膜层在高温弯曲后的铅笔硬度降低至小于7H、雾度升高至大于0.4%、外观出现密集针孔问题,对比例5中的镀膜层在高温弯曲后的方块电阻比高温弯曲前的方块电阻还高,甚至比对比例4中的镀膜层在高温弯曲后的方块电阻提高了50%。
对比例6和实施例6-9各自独立地设置SiAlOx作为最外保护层,且其SiAl合金靶中的Al的含量大于或等于8%,使其镀膜层在高温弯曲前后的铅笔硬度均大于或等于9H,并且使其镀膜层在高温弯曲前的抗氧化时长均大于或等于250小时、甚至大于300小时,以及使其镀膜层在高温弯曲后的雾度均小于0.3%,使其镀膜层在高温弯曲后的方块电阻小于或等于1.0Ω/□、甚至小于或等于0.95Ω/□。
同时,准备对比例4-6和实施例6-9的镀膜玻璃,以及准备0.76mm的透明PVB作为粘合层、准备另一片2.1mm厚的透明玻璃基板作为第二玻璃基板,按照汽车玻璃生产工艺制造获得对应的夹层玻璃。测量对比例4-6和实施例6-9的镀膜玻璃组成的夹层玻璃的可见光透过率T、可见光反射率R、反射颜色Lab,将测量结果计入表8中。
表8:对比例4-6和实施例6-9的镀膜玻璃组成的夹层玻璃的测量结果
从表8中可以看出,以对比例4的镀膜玻璃组成的夹层玻璃为参考基准:
对比例5组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.46)与PVB的折射率(n=1.53)之差大于0.03,使其反射颜色的L值下降了0.8,轻微改变了夹层玻璃的光学性能。
对比例6组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.59)与PVB的折射率(n=1.53)之差大于0.03,使其可见光反射率R提高了0.5%(变化幅度大于5%),且反射颜色的L值提高了1、b值提高了0.7,改变了夹层玻璃的光学性能。
实施例6-9组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.50-1.54)与PVB的折射率(n=1.50-1.53)之差小于0.03,优选小于或等于0.02,更优选小于或等于0.01,甚至相等,使得实施例6-9组成的夹层玻璃的光学参数与对比例4的光学参数变化不大或几乎一致,基本未改变夹层玻璃的光学性能。
对比例7-9和实施例10-12
准备2.1mm厚的透明玻璃基板,通过磁控溅射工艺在透明玻璃基板的表面上沉积对比例7-9和实施例10-12的膜层结构,其中,镀膜玻璃的功能叠层的数量为四个。
测量对比例8-9和实施例10-12的顶层保护层在高温弯曲后的折射率n和消光系数k,将测量结果计入表9中。
对比例7:第一玻璃基板/最内附着层/功能叠层/中间层/功能叠层/中间层/功能叠层/中间层/功能叠层/第一保护层/第二保护层/第三保护层,未设置顶层保护层。
对比例8-9及实施例10-12:第一玻璃基板/最内附着层/功能叠层/中间层/功能叠层/中间层/功能叠层/中间层/功能叠层/第一保护层/第二保护层/第三保护层/顶层保护层。
表9:对比例8-9、及实施例10-12中顶层保护层的具体参数
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测量对比例7-9和实施例10的镀膜玻璃的铅笔硬度、酒精擦拭试验、抗氧化时长、雾度、外观及方块电阻,将测量结果计入表10中。
表10:对比例7-9及实施例10中镀膜玻璃的性能参数
测量实施例11-12的镀膜玻璃的铅笔硬度、酒精擦拭试验、抗氧化时长、雾度、外观及方块电阻,将测量结果计入表11中。
表11:实施例11-12中镀膜玻璃的性能参数
从表10和表11中可以看出,对比例7未设置SiAlOx作为最外保护层,其镀膜层在高温弯曲前后的铅笔硬度均小于7H,且在高温弯曲后的雾度大于0.3%。
对比例8虽然设置了SiAlOx作为最外保护层,但其SiAl合金靶中的Al的含量小于8%,不仅使镀膜层在高温弯曲前的抗氧化时长小于120小时,而且使镀膜层在高温弯曲后的铅笔硬度降低至小于8H、雾度升高至大于0.5%、外观出现密集针孔问题,对比例8中的镀膜层在高温弯曲后的方块电阻比高温弯曲前的方块电阻还高,甚至比对比例7中的镀膜层在高温弯曲后的方块电阻提高了60%。
对比例9和实施例10-12各自独立地设置SiAlOx作为最外保护层,且其SiAl合金靶中的Al的含量大于或等于8%,使其镀膜层在高温弯曲前后的铅笔硬度均大于或等于9H,并且使其镀膜层在高温弯曲前的抗氧化时长均大于或等于220小时、甚至大于250小时,以及使其镀膜层在高温弯曲后的雾度均小于0.3%,使其镀膜层在高温弯曲后的方块电阻小于或等于0.8Ω/□、甚至小于或等于0.75Ω/□。
同时,准备对比例7-9和实施例10-12的镀膜玻璃,以及准备0.76mm的透明PVB作为粘合层、准备另一片2.1mm厚的透明玻璃基板作为第二玻璃基板,按照汽车玻璃生产工艺制造获得对应的夹层玻璃。测量对比例4-6和实施例6-9的镀膜玻璃组成的夹层玻璃的可见光透过率T、可见光反射率R、反射颜色Lab,将测量结果计入表12中。
表12:对比例7-9和实施例10-12的镀膜玻璃组成的夹层玻璃的测量结果
从表12中可以看出,以对比例7的镀膜玻璃组成的夹层玻璃为参考基准:
对比例8组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.46)与PVB的折射率(n=1.53)之差大于0.03,使其反射颜色的L值下降了0.8、b值提高了1.4,改变了夹层玻璃的光学性能。
对比例9组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.59)与PVB的折射率(n=1.53)之差大于0.03,使其可见光反射率R提高了0.9%(变化幅度大于10%),且反射颜色的L值提高了1.8、b值下降了0.7,改变了夹层玻璃的光学性能。
实施例10-12组成的夹层玻璃中,顶层保护层SiAlOx的折射率(n=1.50-1.52)与PVB的折射率(n=1.50-1.52)之差小于0.03,优选小于或等于0.02,更优选小于或等于0.01,甚至相等,使得实施例10-12组成的夹层玻璃的光学参数与对比例7的光学参数变化不大或几乎一致,基本未改变夹层玻璃的光学性能。
本申请通过使用HiPIMS/MF电源溅射SiAl合金靶在Ar、O2氛围中沉积SiAlOx膜层作为镀膜层的顶层保护层,通过调整SiAl合金靶中Al的掺杂量为8~55wt%,提高了镀膜层的耐高温性能、化学稳定性、机械稳定性,从而提高镀膜玻璃的耐加工性。
并且沉积出折射率n值为1.49~1.55,消光系数k值为0.00001~0.003的顶层保护层,与粘合层的折射率n值差距≤0.03,有利于将顶层保护层的物理厚度较大程度地增加而不影响镀膜玻璃和夹层玻璃的光学性能。
以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍,本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明,以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (19)
1.一种镀膜玻璃,其特征在于,包括第一玻璃基板以及设置在所述第一玻璃基板表面的镀膜层;
所述镀膜层包括至少一个功能叠层以及一个顶层保护层,每个所述功能叠层包括一个金属层和两个介质层,所述金属层位于两个所述介质层之间,所述顶层保护层为所述镀膜层中最远离所述第一玻璃基板表面的一层,所述顶层保护层的材料包括SiAlOx,1.5<x<2,所述顶层保护层的折射率n值为1.49~1.55,消光系数k值为0.00001~0.003。
2.根据权利要求1所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述顶层保护层的折射率n值为1.50~1.53,消光系数k值为0.0001~0.0015。
3.根据权利要求1所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述顶层保护层的物理厚度为50nm~250nm。
4.根据权利要求1所述的镀膜玻璃,其特征在于,从所述镀膜层一侧测量,所述镀膜玻璃的铅笔硬度≥8H。
5.根据权利要求1所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)各所述金属层的材料独立地选自Ag、Au、Cu及Al中的任意一种金属或金属合金;
(2)各所述金属层的物理厚度独立地为5nm~20nm;
(3)各所述介质层的材料独立地选自Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物;
(4)各所述介质层的物理厚度独立地为5nm~30nm。
6.根据权利要求1所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述功能叠层的数量为至少两个,多个所述功能叠层层叠设置,在相邻两个所述功能叠层之间还设有中间层。
7.根据权利要求6所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)各所述中间层的材料独立地选自Si、Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物;
(2)各所述中间层的物理厚度独立地为20nm~100nm。
8.根据权利要求1所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述镀膜层还包括设置在所述第一玻璃基板与所述至少一个功能叠层之间的最内附着层,所述最内附着层与所述第一玻璃基板表面直接接触。
9.根据权利要求8所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)所述最内附着层的材料选自Si、Zn、Mg、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物;
(2)所述最内附着层的物理厚度为10nm~50nm。
10.根据权利要求1所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述镀膜层还包括设置在所述顶层保护层和所述至少一个功能叠层之间的第一保护层,所述第一保护层的折射率为2.0~2.75,所述第一保护层的物理厚度为3nm~20nm。
11.根据权利要求10所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述镀膜层还包括设置在所述第一保护层和所述顶层保护层之间的第二保护层,所述第二保护层的折射率为1.8~2.4,所述第二保护层的物理厚度为5nm~30nm。
12.根据权利要求11所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述镀膜层还包括设置在所述第二保护层和所述顶层保护层之间的第三保护层,所述第三保护层的材料选自Si、Al、Zr、Nb中的至少一种元素的氮化物、氧化物或碳化物,所述第三保护层的物理厚度为5nm~40nm。
13.根据权利要求12所述的镀膜玻璃,其特征在于,所述镀膜层满足如下条件中的一个或几个:
(1)所述第一保护层、所述第二保护层和所述第三保护层的物理厚度之和小于所述顶层保护层的物理厚度;
(2)所述顶层保护层的物理厚度与所述第一保护层的物理厚度之比大于或等于5;
(3)所述顶层保护层的物理厚度与所述第一保护层的物理厚度之比为10~50,优选为15~36;
(4)所述顶层保护层的物理厚度与所述第二保护层的物理厚度之比大于或等于4;
(5)所述顶层保护层的物理厚度与所述第二保护层的物理厚度之比为5~30;
(6)所述顶层保护层的物理厚度与所述第三保护层的物理厚度之比大于或等于2;
(7)所述顶层保护层的物理厚度与所述第三保护层的物理厚度之比为3~30,优选为5~20;
(8)所述顶层保护层的物理厚度与所述第一保护层、所述第二保护层和所述第三保护层的总物理厚度之比为1.2~15,优选为1.5~10。
14.根据权利要求1所述的镀膜玻璃,其特征在于,至少一个所述功能叠层还包括阻挡层,所述阻挡层与所述金属层直接接触,所述阻挡层的物理厚度小于或等于5nm,所述阻挡层的材料选自Ti、Ni、Cr、Nb、W中的至少一种金属或金属合金。
15.一种镀膜玻璃的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供第一玻璃基板:
在所述第一玻璃基板的至少一个表面上通过磁控溅射工艺沉积镀膜层;所述镀膜层包括至少一个功能叠层以及一个顶层保护层,每个所述功能叠层包括一个金属层和两个介质层,所述金属层位于两个所述介质层之间,所述顶层保护层为所述镀膜层中最远离所述第一玻璃基板表面的一层,所述顶层保护层的材料包括SiAlOx,1.5<x<2,所述顶层保护层的折射率n值为1.49~1.55,消光系数k值为0.00001~0.003。
16.根据权利要求15所述的镀膜玻璃的制备方法,其特征在于,所述顶层保护层的溅射靶材包括SiAl合金靶,以质量百分比计,所述SiAl合金靶包含45%~92%的Si和8%~55%的Al。
17.根据权利要求15所述的镀膜玻璃的制备方法,其特征在于,所述顶层保护层的靶材电源为高功率脉冲磁控溅射电源,沉积所述顶层保护层的过程中的工艺参数满足如下条件中的一个或几个:
(1)所述高功率脉冲磁控溅射电源的工作电压为550V~1200V;
(2)所述高功率脉冲磁控溅射电源的占空比为5%~15%;
(3)所述高功率脉冲磁控溅射电源的工作电流为200A~1000A。
18.一种夹层玻璃,其特征在于,包括第二玻璃基板、粘合层和如权利要求1~14任一项所述的镀膜玻璃,所述粘合层设置在所述镀膜玻璃和所述第二玻璃基板之间,所述镀膜层中的所述顶层保护层与所述粘合层直接接触。
19.如权利要求18所述的夹层玻璃,其特征在于,所述顶层保护层的折射率与所述粘合层的折射率之差的绝对值≤0.03。
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