TW201231424A - Coated glass and method for making same - Google Patents

Description

201231424 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種鍍膜玻璃及該鍍膜玻璃製備方法。 【先前技術】 [0002] 低輻射鍍膜玻璃能夠允許太陽熱輻射部分進入内部空間 ’減少内部空間向外熱輻射以減少内部空間熱量向外散 失’有助於保持空間溫度。此外，低輻射玻璃還具有較 高可見光透過率，較低可見光反射率，降低光污染。 [0003] 現有低輻射玻璃包括玻璃基體及輻射膜。所述輻射膜通 常由銀鍍覆於玻璃上。然而，銀質地較軟，耐磨性低， 難於與玻璃基體相結合，從兩導致該低.輻射玻璃使用壽 命較短。 "： ·, 【發明内容】 [0004] 有鑒於此，有必要提供一種耐磨，使用壽命較長之鍍膜 玻璃。 ' ... ' : - .... ; [0005] 另外，還有必要提供一種上述鍍膜破磷之製備方法。 闺-種賴玻璃，包括玻絲材1_氧化鈦層、銀層、 鈦層、氮化鈦層及第二氧化鈦層’該第_氧化鈦層鍍覆 於玻璃基材上，覆於縣層賴於第—氧化鈦層上該 鈦層鑛覆於所述銀層上，該^層鑛覆於鈦層上，該 第二氧化銥層鍍覆於氮化鈦層上。 [0007] [0008] 一種鍍膜玻璃之製備方法，包括以下步驟. 該真空 提供玻璃基材、真空鍍膜機、鈦靶 鍍膜機包括一鍍犋室； 靶材 100104999 表單編號A0101 第4頁/共17頁 201231424 [0009] 將玻璃基材、鈦靶材及銀靶材安裝於真空鍍膜機鍍膜室 内； [0010] 開啟該鈦1&材使其發生㈣，以反應氣體氧氣為反應氣 體，在玻璃基材上鑛設第一氧化鈦層； [0011] 開啟該銀靶材使其發生濺射，在上述第一氧化鈦層上鍍 設銀層； [0012] 開啟該鈦無材使其發生濺射，在上述銀層上鑛設欽層； [0013] Ο 開啟該鈦靶材使其發生濺射並通入氮氣或者氨氣，在上 述鈦層上鍍設氮化鈦層' [0014] 在上述氮化鈦層上形成第二氧化鈦層。 [0015] 本發明鍍膜玻璃’藉由在放讀第一氧化鈦 層，銀層’鈦層，可使膜層之間具有較強結合力；在該 鈦層上形成氮化鈦層，該氮化鈦提高膜層整體結合力， 氮化鈇為硬質薄膜，其可提高膜層整艘硬度，提高了鍍 膜玻璃耐磨性及使用壽命》 ' Ο [0016] 【實施方式】 —…— 請參閱圖1，本發明一較佳實施方式鍍膜玻璃10，其包括 玻璃基材11及依次設置於玻璃基材11表面之第一氧化鈦 層13、銀層15、鈦層16、氮化鈦層17及第二氧化鈦層19 〇 [0017] 在本發明較佳實施例中，該第一氧化欽層13厚度為 200〜400nm。該第一氧化鈦層13形成於玻璃基材11上’ 第一氧化鈦層13中之Ti-Ο鍵與玻璃基材中之Si-〇鍵可實 100104999 表單編號A_1 第5頁/共Π頁 1002008604-0 201231424 現結合力較強連接，健了各賴層與破璃基材u之間 結合力。 [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] 100104999 該銀層15厚度為15〜25nm。該銀層丨5具有低輻射性能， 其對紅外線反射率較高。 該鈦層16厚度為10〜20nm。所述鈦層16與銀層15結合力 強並保護銀層15，防止銀層15被氧化。 β玄氮化鈦層17厚度為200~300nm。在該鈦層μ上形成氛 化鈦層17，一方面有助於提高膜層整體結合力，另一方 面，氮化鈦為硬質薄臈，其可提高膜層整體硬度，從而 可提高鍍膜玻璃10耐磨性。 s玄第二氧化欽層19厚度為2 〇|)~ 4Ϊ)Οπιη。由於該第二氧化 鈦層19亦具有較高硬度，可進一步提高鍍膜玻璃1〇耐磨 性，提高了鍍膜玻璃10使用壽命。 請結合參閲圖2，本發明較佳實施例鍍膜破璃丨〇製備方法 主要包括以下步驟： 提供真空銀膜機20、玻璃基材11、.鈦乾材23及銀勒_材24 ，該真空鍍膜機20包括鍍膜室21。 對上述玻璃基材11進行清洗以去除表面污潰。 將上述玻璃基材11、欽乾材23及銀乾材24放入錄膜室21 中，對該玻璃基材11進行等離子清洗。 於鍍膜室21通入反應氣艎氧氣，所述鈦靶材23作為把材 ，藉由濺射於玻璃基材11上形成所述第一氧化鈦層13。 該步驟工藝參數為：該鈦靶材23功率設定為3〜4kw，反應 1002008604-0 表單編號A0101 第6頁/共17頁 201231424 [0027] [0028] Ο [0029] [0030] Ο [0031] 1〇0~150 C ’鍵膜時間為5〜6min。 2, 5~3kw，氣氣流量為50〜SOsccni 氣體反應氣體氧氣流量為55〜9〇sccm，工作氣體流量為 300〜350sccm，該玻璃基材11偏壓為_1〇〇〜-150V ’鍍膜 溫度為100〜200°C，鍍膜時間為2〇〜50min。 藉由濺射在第一氧化鈦層13上形成所述銀層15。該步驟 工藝參數為：該銀靶材24功率為2〜2. 8kw，工作氣體氬 氣流量為300sccm，玻璃基材丨丨偏壓為_100一i2〇v，鑛 膜溫度為80〜12(TC，鍍膜時間為3〜5min。 藉由賤射在銀層15上形成所述鈦層16。 於鍍膜室21通入氮氣’所述鈦靶材23作為靶材，藉由濺 射在鈦層16上形成所述氮化鈦層17 β該步麻工藝參數為 :該鈦靶材23功率為2. 5〜3kw，工作氣體氬IL流量為 300~350sccm ’偏壓為-100一ι5〇ν，鑛稱溫度為 100〜150C，鍍膜時間為5〜6min。所迷鈦靶材23功率為 2. 5~3kw，所述氮氣流量為6〇〜g〇sccjn，氨氣流量為 50~80sccm 〇 ,, ’， 於鍍膜室21通入反應氣體氣$丨所埠鈦靶材23作為靶材 ，藉由濺射，在氮化鈦層17上形成所述第二氧化鈦層19 可以理解，祕舰賴製龄法還可錢氣為反應氣 體，以在鈦層16上形成所述氮化鈦層17。該步驟工藝參 數為：該鈦㈣23功率為2. 5〜3kw，工作氣體氯氣流量 為300~350sccm，偏壓為-i〇〇 — 15〇v，鍍膜⑺产為 所述欽靶材23功率為 100104999 表單編號A0101 1002008604-0 201231424 [0032] 可以理解，該鍍膜玻璃1〇製備方法還可以採用或者對开， 成氮化鈦層17之鑛膜玻璃10放置於加熱爐（圖未示）中 ，進行氧化形成所述第二氧化鈦層19。 [0033] 以下結合具體實施例對本發明鍍膜玻璃1〇之製備方法作 進一步說明。 [0034] 實施例1 [0035] 提供一玻璃基材11。 [0036] 清洗玻璃基材11以去除玻璃其表面污潰。本發明較佳實 施例中，該玻璃基材11放入無水乙醇中進行超聲波清先 ，清洗時間可'為5 m i η。 … [0037] 將上述清洗後玻璃基材11放入一空鍍膜機2〇鍍臈室21 内，並放置一飲乾材23及一銀把材24在銀膜室21内，將 該鍍膜室21抽真空至5. 0xl0_5Torr。 [0038] 然後向鍍膜室21内通入流量:為2〇〇sccm(標準狀態毫升/ 分鐘）工作氣體氬氣（純度為99. 999%)，並施加-200V偏 壓於玻璃基材11 ’對玻璃基材11表面進行工作氣體氬氣 等離子體清洗，清洗時間為lOmin。 [0039] 開啟鈦靶材23，採用磁控濺射法在經工作氣體氬氣等離 子體清洗後玻璃基材11表面沉積所述第一氧化鈦層13。 該玻璃基材11溫度為150。(：，鈦靶材23功率設定為3kw， 反應氣體氧氣流量為60sccm，工作氣體氬氣流量為 300sccm，偏壓為-100V，鍍膜溫度為150°C，鑛膜時間 為20min 。 100104999 表單編號A0101 第8頁/共17頁 1002008604-0 201231424 [0040]開啟銀靶材24，採用磁控濺射法在上述第—氧化鈦層13 上形成所述銀層15。銀靶材24功率為2kw，工作氣體氬氣 流量為3〇〇sccm，偏壓為_10(^，鍍膜溫度為1〇〇它，鍍 膜時間為3min〇 又 [0041]開啟鈦靶材23，採用磁控濺射法在上述銀層15上形成所 述鈦層16。該鈦靶材23功率為2. 5kw，工作氣體氬氣流 量為300sccm，偏壓為_100V，鍍膜溫度為15〇。〇，鍍膜 時間為5m i η® Ο [0042] [0043] [0044] Ο 在上述鈦層16上形成所述氮化鈦層17。該鈦把材23功率 設定為3. 5kw，氣氣流量為60sCCm，工作氣體复氣流量 為30〇Sccm ’偏壓為-100V 鍍寧溫度為15〇χ：，鑛膜時 間為20miπ。 關閉氮氣，通入反應氣體氧氣，以形或第二氧化欽層19 。該反應氣體氧氣流量為60sccm，反應時間為 本發明實施例1制得鍍膜玻璃ίο中，該第—氧^匕ϋΐ3厚 度為230〜239mn，平均厚度為pqm。該銀層15厚度為 15~17nm，平均厚度為16nm。該鈦層16厚度為i2nm ，平均厚度為llnm。該氮化鈦層17厚度為225nm~23Qnm ，平均厚度為226nm。該第二氧化鈦層1 9厚度為 230nm〜239nm，平均厚度為237nm。 [0045] 實施例2 [0046] 本發明實施例2鍍膜玻璃10製備方法，其主要包括如下步 驟： 1002008604-0 100104999 表單編號A0101 第9頁/共17頁 201231424 [0047] [0048] [0049] 提供一玻璃基材11。 清洗以去除玻璃基材11表㈣潰，本發日顿佳實施例中 ’該玻璃基材11放入無水乙醇中隹杆 . 洗，清洗 時間可為10m in 請參關2，本發明較㈣施财，將上述料後破璃基 材11放入一真空鍍膜機20鍍骐室21内， 吸置一鈇乾材 23及-絲材24在鍍膜室21内，將該鍛膜室㈣真空至 --3.0χ10—5Τ町。該敘乾㈣和該•材⑽ 5.0 相連，以控制其是否發生濺射 電源 [0050] [0051] 然後向鍍膜室21内通入流量為4〇〇SCCffl(標準狀態毫升/ 分鐘）工作氣體氬氣（純度為99·999%)，並施加_3〇〇乂偏 壓於玻璃基材11，對經上述處理後玻璃基材丨丨表面進行 工作氣體氬氣等離子體清洗，清洗時間為1〇〜2〇min，以 進一步去除玻璃基材11表面油污，以及提高玻璃基材n 表面與後續膜層結合力。 開啟與所述鈦靶材23相連接電源，以使該鈦靶材23發生 濺射，從而藉由磁控濺射法在經工作氣體氬氣等離子體 清洗後玻璃基材11表面沉積所述第一氧化欽層13。該玻 璃基材11溫度為200°c，鈦靶材23功率設定為3kw，反應 氣體氧氣流量為60sccm，工作氣體氬氣流量為300sccm ，偏壓為-100V，鍍膜溫度為20(TC，鍍膜時間為45min 開啟與銀靶材24相連接電源，以使該銀靶材24發生滅射 ，從而藉由磁控濺射法在上述第一氧化鈦層13上形成所 100104999 表單編號A0101 第10頁/共17頁 1002008604-0 [0052] 201231424 述銀層15。銀㈣24功率為2. 5kW，工作氣體氬氣流量 為300sccm，偏塵為—100V，鍍膜溫度為1〇〇〇c，鍍膜時 間為4min。 [0053] 再次開啟鈦靶材23，與所述鈦靶材23相連接電源，使該 鈦靶材23發生濺射，以在上述銀層15上形成鈦層16。鈦 靶材23功率為2. 5kw ’工作氣體氬氣流量為3〇〇sccm，偏 歷為-100V，鍍膜溫度為2〇〇°C，鍍膜時間為5min。 [0054] Ο 通入氮氣在上述欽層16上形成所述氮化鈦層17 ^該鈦靶 [0055] 材23功率設定為3. 5kw ’氮氣流量為80sccin，工作氣體 氬氣流量為300sccm，偏壓為-loov，銀膜溫度為2〇〇。(： ΐι 嘗 Kyr'〜 ，艘膜時間為45min。 T ' f 腻： :· .1¾¾¾ 關閉氮氣，通入反應氣體氧1 i： ’以形成第二氧化鈦層1 9 。該反應氣體氧氣流量為60sccm，反應時間為30min。 [0056] 本發明實施例2制得鍍膜玻璃10申，該第1氧化鈦層13厚 ❹ ^ T |U » -、· ° •一‘ 度為385〜390nm，平均厚放為338nm。該銀層15厚度為 20〜24nm，平均厚度為23nm欽層16厚度為1 6~18nm ，平均厚度為17nm。該氮化鈦層17厚度為268〜272nm， 平均厚度為269nm。該第二氧化鈦層19厚度為 385〜390nm ’平均厚度為388nm。 [0057] 本發明實施例3鍍膜玻璃1〇製備方法與實施例1中鍍膜玻 璃10製備方法大致相同，其差別在於，該實施例3形成氮 化欽層17步驟中，使用氨氣取代氮氣，該氨氣流量為 40sccm 〇 [0058] 本發明實施例3制得鍍膜玻璃10中，該第一氧化鈦層13厚 100104999 表單編號A0101 第11頁/共17頁 1002008604-0 201231424 度為230〜238nm ’平均厚度為234nm。該銀層15厚度為 15〜17nm ’平均厚度為16nm。該鈦層16厚度為1〇~13nm ，平均厚度為llnm。該氮化鈦層17厚度為225〜230nm， 平均厚度為228nm。該第二氧化鈦層19厚度為 230〜237nm，平均厚度為235nm。 [0059] [0060] [0061] [0062] 本發明實施例4鍍膜玻璃丨〇製備方法與實施例2中鍍膜玻 璃10製備方法大致相同，其差別在於，該實施例4形成氮 化鈦層17步驟中，使用氨氣取代氮氣，該氨氣流量為 65sccm ° 本發明實施例4制得鍍膜玻璃1〇中，該第一氧化鈦層13厚 度為380〜385nm，平均厚度為383nm、該銀廣15厚度為 22〜24nm，平均厚度為23nm »該欽層丨石厚度為15~17nm ’平均厚度為16nm。該氮化欽唐17厚度為270~275nm， 平均厚度為273nm。該第二氧化欽層19厚度為 384〜388nm，平均厚度為385nm % 此外，本發明實施例1-4形成第二氧化鈦層19步驟可以藉 由以下方式取代：將形成氮化鈦層17時間延長20〜30min ，然後將鍍膜玻璃10放在加熱爐中，在300-400 °C條件 下保溫15~30min，該氮化欽層17外表面發生氧化反應生 成所述第二氧化欽層19。 本發明鍍膜玻璃10，其藉由在玻璃基材11形成第一氧化 鈦層13，由於Ti-Ο玻璃Si-Ο鍵連接能保證膜耐久性。在 第一氧化鈦層13上形成銀層15 ’該銀層15具有低輻射性 能，其對紅外反射率較高。在所述銀層15上形成鈦層16 100104999 表單編號A0101 第12頁/共17頁 1002008604-0 201231424 [0063] ，所述鈦層16與銀層15結合力強並保護銀層15，防止銀 層1 5被氧化。在該鈦層1 6上形成氮化鈦層1 7，該氛化鈦 層17形成有助於提高附著力。在該氮化鈦層17上形成第 二氧化鈦層19，由於氮化鈦具有較好耐磨性，作為保護 層提高了鍍膜玻璃10耐磨性。最外層第二氧化鈦層19， 硬度較高，耐磨性較好，提高了鍍膜玻璃10使用壽命。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明一較佳實施例鍍膜玻璃之剖視圖； Ο [_] 圖2是本發明一較佳實施例真空鍍膜機之示意圖。 【主要元件符號說明】 [0065] 鍍膜玻璃：10 [0066] 玻璃基材：11 [0067] 第一氧化鈦層：13 [0068] 銀層· 15 ^ 5 -i 4 +.·^ ·., r [0069] ο [0070] 姑廢 · 1 fi ci 氮化鈦層：17 [0071] 第二氧化鈦層：19 [0072] 真空鍍膜機：20 [0073] 鍍膜室：21 [0074] 鈦靶材：23 [0075] 銀靶材：24 100104999 表單編號A0101 第13頁/共17頁 1002008604-0

Claims (1)

1. 201231424 七、申請專利範圍： 1 . 一種鍍膜玻璃，其包括玻璃基材，其改良在於：該鍍膜玻 璃還包括第一氧化鈦層、銀層、欽層、氮化欽層及第二氧 化鈦層，該第一氧化鈦層鍍覆於玻璃基材上，覆於該銀層 鍍覆於第一氧化鈦層上，該鈦層鍍覆於所述銀層上，該氮 化欽層鑛覆於鈦層上，該第二氧化鈦層鍍覆於氮化钬層上 〇 2 .如申請專利範圍第1項所述鍵膜玻璃，其中該第一氧化鈦 層厚度為200〜400nm ;該銀層厚度為i5~25nm ;該鈦層厚 度為10〜20im ;該氮北鈦層厚度為2Θ〇〜3〇〇nm ;該第二氧 化欽層厚度為2 0 0〜4 0 0 n m ^ 3 · —種鑛膜玻璃製備方法’該方法包括以下步驟： 提供玻璃基材、真空鍍膜機、鈦靶材及銀靶材，該真空鍍 膜機包括一鍍膜室； 將玻璃基材、鈦乾材及銀乾材安裝於真空鍛膜機嫂膜室内 9 開啟該鈇靶材使其發生濺射，在破璃基_上鍍設第一氧化 欽層； 開啟該銀靶材使其發生濺射，在上述第一氧化鈦層上鍍設 銀層； 開啟該鈦靶材使其發生濺射，在上述銀層上鍍設鈦層； 開啟該鈦靶材使其發生濺射並通入氮氣或者氨氣，在上述 鈦層上鍍設氮化鈦層； 在上述氮化鈦層上形成第二氧化鈦層。 4.如申請專利範圍第3項所述鍍膜破鴇製備方法，其中上述 100104999 表單編號A0101 第14頁/共17頁 1002008604-0 201231424 第二氧化鈦層藉由在真空鍍膜機内，開啟該鈦靶材並通入 ' 反應氣體氧氣步驟形成。 ’ 5 .如申請專利範圍第3項所述鍍膜玻璃製備方法，其中上述 第二氧化鈦層藉由將鍍膜玻璃放置於加熱爐中，使該鈦層 外表面發生氧化反應步驟生成。 6 .如申請專利範圍第5項所述鍍膜玻璃製備方法，其中上述 生成第二氧化鈦層步驟是在300-400 °C條件下保溫 15〜30min，該欽層外表面發生氧化反應生成。. 7 .如申請專利範圍第3項所述鍍膜玻璃製備方法，其中在形 〇 成第一氧化鈦層之前還包括通入工作氣體氬氣清洗玻璃基 材步驟。 8. 如申請專利範圍第3項所述鍍膜玻璃製備方法，其中該製 備方法在工作氣體氬氣保護條件下進行。 9. 如申請專利範圍第3所述鍍膜玻璃製備方法，其特徵在於 ，在形成第一氧化鈦層步驟在如下條件進行：該鈦靶材功 率設定為l~3kw，反應氣體氧氣流量為60〜200sccm，工 作氣體氬氣流量為100~300sccm，偏壓為-1 00 — 300V， 〇 鍍膜溫度為150〜200°C。 10 .如申請專利範圍第3所述鍍膜玻璃製備方法，其特徵在於 ，該第一氧化鈦層厚度為200~400nra ;該銀層厚度為 15〜25nm ;該鈦層厚度為10~20nm ;該氮化鈦層厚度為 20 0〜30 0nm ;該第二氧化鈦層厚度為2 00~40 0nm。 100104999 表單編號A0101 第15頁/共17頁 1002008604-0