专利名称：具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及玻璃深加工中的镀膜技术领域，具体是一种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃。
背景技术：
传统的低辐射玻璃大都是双银镀膜玻璃的结构，其结构主要为玻璃基板和依次镀制在玻璃基板上的第一介电质层、银膜层(功能层)、第一阻挡层、第二介电质层、银膜层(功能层)、第二阻挡层以及第三介电质层，按照所述结构生产的双银镀膜玻璃其透过色往往呈蓝绿色，将这样的玻璃用于建筑后，透过此玻璃，从室内往室外看时，外界的物体也被增添了蓝绿色调，使得外界景物发生色变。
发明内容本实用新型的技术目的是克服现有产品的缺陷，提供一种呈自然色，并且颜色均一的具有多层功能层的低福射镀膜玻璃。本实用新型的技术方案是一种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀制在玻璃基片上的膜系，其特征在于，所述膜系具有两层或两层以上的功能层，其所述功能层中至少有一功能层为Cu层。进一步的，所述膜系自玻璃基片向外依次包括基层电介质组合层、第一功能层、第一阻挡层、第一中间电介质组合层、第二功能层、第二阻挡层、第二中间电介质组合层、第三功能层、第三阻挡层、顶层电介质组合层。作为优选，所述基层电介质组合层为Si3N4层、ZnO层中的一种或者是二者的组合层。作为优选，所述第一阻挡层、第二阻挡层、第三阻挡层为AZO层。作为优选，所述第一中间电介质组合层、第二中间电介质组合层为ZnSnO3层、ZnO层中的一种或者是二者的组合层。作为优选，所述顶层电介质组合层为ZnSnO3层、Si3N4层中的一种或者是二者的组
口 /Z^ o作为优选，具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的三个功能层可以是以下三种情况的任意一种所述第一功能层为Cu层，第二功能层、第三功能层为Ag层；所述第一功能层、第三功能层为Ag层，第二功能层为Cu层；所述第一功能层、第二功能层为Ag层，第三功能层为Cu层。作为具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的另一种优选结构，玻璃设有两个功能层，其结构为所述膜系自玻璃基片向外依次包括第一电介质层、第二电介质层、第一功能层、第一阻挡层、中间电介质组合层、第三电介质层、第二功能层、第二阻挡层、顶层下电介质层、顶层上电介质层。本实用新型的玻璃产品膜层厚度均匀，辐射率低，且镀膜工艺简单，成本降低，镀膜后的玻璃产品呈自然色，并且颜色均一，克服了现有玻璃产品透过会变色的缺陷，并且在可见光区透过率高，在近红外区具有低辐射的优点。
图I为例I具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的膜面反射光谱曲线；图2为例I具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的玻璃面反射光谱曲线；图3是例I具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的透射特性谱图；图4为例2具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的膜面反射光谱曲线； 图5为例2具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的玻璃面反射光谱曲线；图6是例2具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的透射特性谱图；图7为例3具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的膜面反射光谱曲线；图8为例3具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的玻璃面反射光谱曲线；图9是例3具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的透射特性谱图；图10是方案一的具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的结构示意图；图11为例4具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的膜面反射光谱曲线；图12为例4具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃面的反射光谱曲线；图13为例4具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的透射特性谱图；图14为例4具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的单片色系坐标；图15为例4具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃构成的中空玻璃色系坐标；图16为例5具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的膜面反射光谱曲线；图17为例5具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的玻璃面反射光谱曲线；图18为例5具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的透射特性谱图；图19为例5具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的单片色系坐标；图20为例5具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃构成的中空玻璃色系坐标；图21为方案二具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的结构示意图。
具体实施方式
为了阐明本实用新型的技术方案及技术目的，
以下结合附图及具体实施方式
对本实用新型做进一步的介绍。方案一如图10所示，本方案的具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃设有三个功能层，其结构为玻璃基片10/基层电介质组合层22/第一功能层23/第一阻挡层24/第一中间电介质组合层25/第二功能层26/第二阻挡层27/第二中间电介质组合层28/第三功能层29/第三阻挡层30/顶层电介质组合层31。例 I :所述基层电介质组合层22为Si3N4层和ZnO层的组合层，Si3N4层的膜层厚度为21. 7nm, ZnO层的膜层厚度为IOnm ；所述第一功能层23为Cu层,膜层厚度为9. 4nm ；所述第一阻挡层24为AZO层，膜层厚度为I. 6nm ；所述第一中间电介质组合层25为ZnSnO3层和ZnO层的组合层，ZnSnO3层的膜层厚度为64nm,所述ZnO层的膜层厚度为IOnm ；所述第二功能层26为Ag层,膜层厚度为17. 3nm ；所述第二阻挡层27为AZO层，膜层厚度为I. 6nm ；所述第二中间电介质组合层28为ZnSnO3层和ZnO层的组合层，ZnSnO3层的膜层厚度为58. Ixm, ZnO层的膜层厚度为10. Inm;所述第三功能层29为Ag层,膜层厚度为15. 6nm ；所述第三阻挡层30为AZO层,膜层厚度为I. 6nm ；所述顶层电介质组合层31为ZnSnO3层和Si3N4层的组合层，ZnSnO3层的I吴层厚度为15. 9nm, Si3N4层的膜层厚度18. Onm0综上，本实施例的材料膜层结构为玻璃基片/Si3N4/Zn0/Cu/AZ0/ZnSn03/Zn0/Ag/AZ0/ZnSn03/Zn0/Ag/AZ0/ ZnSnO3/Si3N4。用上述工艺参数制出的玻璃光学性能如下(玻璃为5mm普通白玻)玻璃可见光透过率T=60. 4% ；可见光玻璃面反射率=13. 7% ；可见光玻璃面色坐标a*值=-0. 7 ；可见光玻璃面色坐标b*值=-1. 7 ;可见光膜面反射率=8. 6% ；可见光膜面色坐标a*=5. 8 ；可见光膜面色坐标b*=15. 5 ；玻璃辐射率E=O. 019。图I至图3为本实施例的产品光学参数曲线，由图I、图2可知该实施例的玻璃在可见光区具有高透过率，对近红外区具有低辐射率，图3说明所述具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃在可见光区具有高阳光透过率。据上述光学测量结果可知本实施例的玻璃产品呈自然色，且从各角度观察，颜色具有均一性。例2 基层电介质组合层22为Si3N4层和ZnO层的组合层；Si3N4层的I吴层厚度为15. lnm, ZnO层的膜层厚度为IOnm ；第一功能层23为Ag层,膜层厚度为8. 3nm ；弟一阻挡层24为AZO层，I旲层厚度为I. 6nm ；弟一中间电介质组合层25为ZnSnO3层和ZnO层的组合层，ZnSnO3层I旲层厚度为16nm, ZnO层膜层厚度为IOnm ；第二功能层26为Cu层，膜层厚度为7. 5nm ；弟_■阻挡层27为AZO层，U旲层厚度为I. 6nm ；弟_■中间电介质组合层28为ZnSnO3层和ZnO层的组合层，ZnSnO3层I旲层厚度为45. nm, ZnO层的膜层厚度为IOnm;第三功能层为Ag层,膜层厚度为17. Inm ;第三阻挡层为AZO层，膜层厚度为I. 6nm ；顶层电介质组合层为ZnSnO3层和Si3N4层的组合层，ZnSnO3层的I吴层厚度为15. 3nm, Si3N4层的膜层厚度为10nm。综上，本实施例玻璃的材料膜层结构为玻璃基片/Si3N4/Zn0/Ag/AZ0/ZnSn03/Zn0/Cu/AZ0/ZnSn03/Zn0/Ag/AZ0/ ZnSnO3/Si3N4。使用上述工艺参数制出的玻璃光学性能如下(玻璃为5mm普通白玻) 玻璃可见光透过率T=60. 1% ；可见光玻璃面反射率=9. 2% ；可见光玻璃面色坐标a*值=0. 5 ;可见光玻璃面色坐标b*值=-7. 3 ；可见光膜面反射率=8. 7% ；可见光膜面色坐标a*=14. 8 ；可见光膜面色坐标b*=27 ；玻璃辐射率E=O. 020。图4至图6为本实施例的产品光学参数曲线，由图4、图5可知该实施例的玻璃在可见光区具有高透过率，对近红外区具有低辐射率，图6说明所述具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃在可见光区具有高阳光透过率。据上述光学测量结果可知本实施例的玻璃产品呈自然色，且从各角度观察，颜色具有均一性。例3 基层电介质组合层22为Si3N4层和ZnO层的组合层，Si3N4层I旲层厚度为15. 3nm，ZnO层膜层厚度为IOnm ；兎一功日纟层23为Ag层，I旲层厚度为13. 4nm ；弟一阻挡层24为AZO层，U旲层厚度为I. 6nm ；弟一中间电介质组合层25为ZnSnO3层和ZnO层的组合层，ZnSnO3层的I旲层厚度为64. 8nm, ZnO层的膜层厚度为IOnm ；第二功能层26为Ag层,膜层厚度为15. 5nm ；第二阻挡层27为AZO层，膜层厚度为I. 6nm ；弟_■中间电介质组合层28为ZnSnO3层和ZnO层的组合层，ZnSnO3层的I旲层厚度为71. 5nm, ZnO层的膜层厚度为10. Inm;第三功能层29为Cu层，膜层厚度为9. Onm ；第三阻挡层30为AZO层，膜层厚度为I. 6nm ；顶层电介质组合层31为ZnSnO3层和Si3N4层的组合层，ZnSnO3层的I吴层厚度为12. 6nm, Si3N4层的膜层厚度为30nm。、[0101]综上，本实施例玻璃的具体结构为玻璃基片/Si3N4/Zn0/Ag/AZ0/ZnSn03/Zn0/Ag/AZ0/ZnSn03/Zn0/Cu/AZ0/ ZnSnO3/Si3N4。[0103]使用上述工艺参数制出的玻璃光学性能如下(玻璃为5mm普通白玻)玻璃可见光透过率T=63. 6%;可见光玻璃面反射率=12. 5%;可见光玻璃面色坐标a*值=-0. 5;可见光玻璃面色坐标b*值=-0. 5;可见光膜面反射率=11. 9%;可见光膜面色坐标a*=13. 7;可见光膜面色坐标b*=_0. 3;玻璃辐射率E=O. 020。图7至图9为本实施例的产品光学参数曲线，由图7、图8可知该实施例的玻璃在可见光区具有高透过率，对近红外区具有低辐射率，图9说明所述具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃在可见光区具有高阳光透过率。据上述光学测量结果可知本实施例的玻璃产品呈自然色，且从各角度观察，颜色具有均一性。方案二如图21所示，本方案具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃设有两个功能层，其膜层结构自玻璃基片10向外依次为玻璃基片10/第一电介质层11/第二电介质层12/第一功能层13/第一阻挡层14/中间电介质组合层15/第三电介质层16/第二功能层17/第二阻挡层18/顶层下电介质层19/顶层上电介质层20。所述第一电介质层11可设为Si3N4、ZnSn03、TiO2或者SiOxNy膜层中的一种；所述第二电介质层12优选为ZnO层；所述第一功能层13为Cu层；所述第一阻挡层14为NiCr、AZ0、Ti或NiCrOx层；所述中间电介质组合层15为ZnSnO3或Si3N4层，或者是ZnSnOjP Si3N4的组合层；所述第三电介质层16为ZnO层；所述第二功能层17为Ag层；所述第二阻挡层18优选为为NiCr、ZnAlO, Ti或NiCrOx层中的一种；所述顶层下电介质层19为ZnSnO3层；所述顶层上电介质层20为Si3N4层。上述结构中，所有氮化硅(Si3N4)层使用硅铝(质量百分比92:8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氮氛围中溅射沉积，功率为20-80kw，电源频率为20-40kHz ；所有氮氧化硅(SiOxNy )层使用硅铝(质量百分比92:8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氮、氧氛围中溅射沉积，功率为20-80kw，电源频率为20-40kHz ；AZO层使用陶瓷锌铝靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为5-15kw，电源频率为20-40kHz ；氧化锌锡(ZnSnOx)层，如ZnSnO3，使用锌锡合金(质量百分比50:50)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为10-70kw，电源频率为20-40kHz ；[0130]所有氧化镍铬(NiCrOx)层使用镍铬合金靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉积，功率为2-lOkw ；功能层Ag层为使用银靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉积，功率为2-lOkw ；功能层Cu层为使用铜靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉积，功率为2-10kw。例4:作为具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的一种优选结构，其膜层材料结构具体如下玻璃基片/Si3N4/Zn0/Cu/NiCr/ZnSn03/Zn0/Ag/NiCr/ZnSn03/Si3N4。其中，所述第一电介质层11为Si3N4层，Si3N4厚度为19. 5nm;所述第二电介质层12为ZnO层，ZnO厚度为IOnm ；所述第一功能层13为Cu层，Cu的厚度为7. 5nm ；所述第一阻挡层14为NiCr层，NiCr的厚度为I. 3nm ；所述中间电介质组合层15为ZnSnO3层，ZnSnO3的厚度为68. 9nm ；所述第三电介质层16为ZnO层，ZnO的厚度为IOnm;所述第二功能层17为Ag层，Ag的厚度为16. 8nm;所述第二阻挡层18为NiCr层，NiCr的厚度为0. 6nm;所述顶层下电介质层19为ZnSnO3, ZnSnO3的厚度为20. 4nm ；所述顶层上电介质层20为Si3N4, Si3N4的厚度为15. 6nm。玻璃膜层镀制完成后,产品参数如图11-15所示图11-图13中，虚线曲线为标准参照产品的测试曲线，实线曲线为本实施例产品的测试参数曲线；图14-图15为色坐标的a*值、b*值与角度的变化曲线图谱，虚线曲线为随着角度的变化a*值(绿到红的变化)的变化参数曲线，实线曲线为b*值(蓝到黄的变化)的参数曲线。由图11、图12可知该实施例的玻璃产品在可见光区具有高透过率，对近红外区具有低辐射率。图13说明本实施例玻璃在可见光区具有高阳光透过率。图14、图15说明本实施例的玻璃产品呈自然色，且从各角度观察，颜色具有均一性。例5 具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃的另一种优选结构，具体为玻璃基片/Si3N4/Zn0/Cu/NiCr/ZnSn03/Zn0/Ag/NiCr/ZnSn03/Si3N4。其中，所述第一电介质层11为Si3N4层，Si3N4的厚度为15. 7nm;第二电介质层12为ZnO层，ZnO的厚度为IOnm ；第一功能层13为Cu层，Cu的厚度为7.3nm;第一阻挡层14为NiCr层，NiCr的厚度为0. 6nm ；中间电介质组合层15为ZnSnO3层，ZnSnO3的厚度为68. 7nm ；第三电介质层16为ZnO层，ZnO的厚度为IOnm;第二功能层17为Ag层，Ag的厚度为15. 6nm;第二阻挡层18为NiCr层，NiCr的厚度为0. 6nm;[0160]顶层下电介质层19为ZnSnO3层，ZnSnO3的厚度为20. 6nm ；顶层上电介质层20为Si3N4层，Si3N4的厚度为14nm。产品参数如图16-图20所示图16-图18中，虚线曲线为标准参照产品的测试曲线，实线曲线为本实施例产品的测试参数曲线；图19-图20为色坐标的a*值、b*值与角度的变化曲线图谱，虚线曲线为随着角度的变化a*值(绿到红的变化)的变化参数曲线，实线曲线为b*值(蓝到黄的变化)的参数曲线。由图16、图17可知本实施例的具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃在可见光区具有高透过率，对近红外区具有低辐射率。图18说明本实施例玻璃产品在可见光区具有高阳光透过率。图19、图20说明本实施例玻璃产品呈自然色，且从各角度观察，颜色具有均一性。 本领域技术人员均应了解，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可以对本实用新型进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本实用新型涵盖这些修改和变型。
权利要求1.ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀制在玻璃基片上的膜系，其特征在于，所述膜系具有两层或两层以上的功能层，且所述功能层中至少有一功能层为Cu层。
2.根据权利要求I所述的ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述膜系自玻璃基片向外依次包括 基层电介质组合层、第一功能层、第一阻挡层、第一中间电介质组合层、第二功能层、第ニ阻挡层、第二中间电介质组合层、第三功能层、第三阻挡层、顶层电介质组合层。
3.根据权利要求2所述的ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述基层电介质组合层为Si3N4层、ZnO层中的ー种或者是二者的组合层。
4.根据权利要求2所述的ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一阻挡层、第二阻挡层、第三阻挡层为AZO层。
5.根据权利要求2所述的ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一中间电介质组合层、第二中间电介质组合层为ZnSnO3层、ZnO层中的ー种或者是二者的组合层。
6.根据权利要求2所述的ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述顶 层电介质组合层为ZnSnO3层、Si3N4层中的ー种或者是二者的组合层。
7.根据权利要求2-6中任ー权利要求所述的ー种具有多层功能层的低福射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一功能层为Cu层，第二功能层、第三功能层为Ag层。
8.根据权利要求2-6中任ー权利要求所述的ー种具有多层功能层的低福射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一功能层、第三功能层为Ag层，第二功能层为Cu层。
9.根据权利要求2-6中任ー权利要求所述的ー种具有多层功能层的低福射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一功能层、第二功能层为Ag层，第三功能层为Cu层。
10.根据权利要求I所述的ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述膜系自玻璃基片向外依次包括 第一电介质层、第二电介质层、第一功能层、第一阻挡层、中间电介质组合层、第三电介质层、第二功能层、第二阻挡层、顶层下电介质层、顶层上电介质层。
11.如权利要求10所述的ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一功能层为Cu，所述第二功能层为Ag。
12.如权利要求10所述的ー种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一功能层为Ag，所述第二功能层为Cu。
专利摘要本实用新型公开了一种具有多层功能层的低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀制在玻璃基片上的膜系。其中，所述膜系具有两层或两层以上的功能层，所述功能层中至少有一功能层为Cu层。本实用新型的玻璃产品膜层厚度均匀，辐射率低，且镀膜工艺简单，成本降低，镀膜后的玻璃产品呈自然色，并且颜色均一，克服了现有玻璃产品透过会变色的缺陷，并且在可见光区透过率高，在近红外区具有低辐射的优点。
文档编号B32B9/04GK202448402SQ20122001384
公开日2012年9月26日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者林嘉宏 申请人:林嘉宏