一种半透过半反射防刮花镜面玻璃及制备工艺的制作方法

本发明涉及镜面玻璃，尤其涉及一种半透过半反射防刮花镜面玻璃及制备工艺。

背景技术：

目前镜面玻璃通常采用金属膜层制作，是一种高反射率的不透明反光镜，另一种是半透明的镜面玻璃，采用单一层介质膜，550nm透过率60—70％反射率30％以下，或三层介质膜制作的半透玻璃，反射率380—450nm反射45—60％，500—780nm透过在35％。透过颜色黄橙色。目前金属镜面玻璃属于高反射镜，不具有透过功能，不适合应用于显示屏使用；单层镀制的普通半透玻璃反射率低,一般都在30％以下，反射效果不佳不具有隐藏功能。近期出现的三层结构的蓝镜，反射率在380—500nm比较高，反射蓝光颜色，透过颜色为黄橙色或是粉红色，影响了高清视屏的清晰颜色鲜艳效，也不适合用于显示屏。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种半透过半反射防刮花镜面玻璃及制备工艺，用以实现在没有背光时具有银镜的高反射效果，在背光光源下具有透明功能，进而取得多功能、多用途等有益效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种半透过半反射防刮花镜面玻璃，其包括有玻璃基板，所述玻璃基板的表面由下至上依次镀制有第一氧化铌层、第一二氧化硅层、第二氧化铌层、第二二氧化硅层、第三氧化铌层和氮化碳层。

优选地，所述第一氧化铌层的厚度为20nm～22nm，所述第二氧化铌层的厚度为70nm～74nm，所述第三氧化铌层的厚度为56nm～60nm。

优选地，所述第一二氧化硅层的厚度为23nm～27nm，所述第二二氧化硅层的厚度为79nm～84nm。

优选地，所述氮化碳层的厚度为8nm～12nm。

一种半透过半反射防刮花镜面玻璃制备工艺，其包括有如下步骤：步骤S1，准备玻璃基板；步骤S2，在玻璃基板的表面镀制第一氧化铌层；步骤S3，在第一氧化铌层的表面镀制第一二氧化硅层；步骤S4，在第一二氧化硅层的表面镀制第二氧化铌层；步骤S5，在第二氧化铌层的表面镀制第二二氧化硅层；步骤S6，在第二二氧化硅层的表面镀制第三氧化铌层；步骤S7，在第三氧化铌层的表面镀制氮化碳层。

优选地，所述步骤S2至步骤S7均采用磁控溅射设备镀制第一氧化铌层、第一二氧化硅层、第二氧化铌层、第二二氧化硅层、第三氧化铌层和氮化碳层。

优选地，所述磁控溅射设备为立式多箱体连续磁控反应溅射镀膜线，所述磁控溅射设备根据镀膜传送方向，按各膜层排列顺序依次布置靶位，根据对应膜层的厚度范围计算并配置使用阴极靶的数量，组成连续的镀膜阴极箱体，通过传送玻璃基板，使得玻璃基板逐一通过各靶位而完成各膜层的镀膜加工。

优选地，镀制第三氧化铌层的靶位与镀制氮化碳层的靶位之间形成有氧气隔离墙。

优选地，利用分子泵驱使氧气流动而形成所述氧气隔离墙。

优选地，所述第一氧化铌层的厚度为20nm～22nm，所述第二氧化铌层的厚度为70nm～74nm，所述第三氧化铌层的厚度为56nm～60nm，所述第一二氧化硅层的厚度为23nm～27nm，所述第二二氧化硅层的厚度为79nm～84nm，所述氮化碳层的厚度为8nm～12nm。

本发明公开的半透过半反射防刮花镜面玻璃及制备工艺，其采用了分束镜的原理，使得380nm～780nm可见入射光在镀层上可以反射50％左右的光线，从而呈现镜面效果，同时入射光线在背面穿透率也达到50％左右。同时，本发明还结合了钻面玻璃技术，在第三氧化铌层表面镀制了CxNx防刮保护层，从而增加了镜面的保护作用。此外，本发明颜色透明，颜色透过显示失真率小，适合显示屏使用。

附图说明

图1为本发明半透过半反射防刮花镜面玻璃的结构示意图。

图2为本发明半透过半反射防刮花镜面玻璃制备工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种半透过半反射防刮花镜面玻璃，如图1所示，其包括有玻璃基板1，所述玻璃基板1的表面由下至上依次镀制有第一氧化铌层2、第一二氧化硅层3、第二氧化铌层4、第二二氧化硅层5、第三氧化铌层6和氮化碳层7。

上述镜面玻璃，其采用了分束镜的原理，使得380—780nm可见入射光在镀层上可以反射50％左右的光线，从而呈现镜面效果，同时入射光线在背面穿透率也达到50％左右。同时，本发明还结合了钻面玻璃技术，在第三氧化铌层6表面镀制了CxNx防刮保护层，从而增加了镜面的保护作用。此外，本发明颜色透明，颜色透过显示失真率小，适合显示屏使用。

作为优选的厚度设置，所述第一氧化铌层2的厚度为20nm～22nm，所述第二氧化铌层4的厚度为70nm～74nm，所述第三氧化铌层6的厚度为56nm～60nm。所述第一二氧化硅层3的厚度为23nm～27nm，所述第二二氧化硅层5的厚度为79nm～84nm。所述氮化碳层7的厚度为8nm～12nm。

本发明针对金属镜面玻璃只有高反射不具有透过功能，不适合应用于显示屏使用；单层镀制的普通半透玻璃反射率低,反射效果不佳不具有隐藏功能；三层结构的蓝镜，反射反射蓝光颜色，透过颜色为黄橙色或是粉红色，影响了高清视屏的清晰颜色鲜艳效，也不适合用于显示屏的缺点，在膜层设计上，结合了我司真空镀膜技术，应用分束膜理论，增加了CxNx化合物膜层作为防刮花保护层，而又不改变透过与反射符合中性分光的特点，设计了多功能中性镜面玻璃。

本发明技术在玻璃基板上镀制的半透过半反射防刮花的光学纳米薄膜，可实现玻璃在可见光380～780nm波段反射达到48—50％，透过率在48—54％范围；具有半透过半反射的光学性能，同时增加了抗磨擦、抗划伤的超硬功能。膜层表面经莫氏硬度500G压力，测试可达到6.5级，在耐磨实验中采用1KG压力来回10000次摩擦不脱膜；铅笔硬度测试9H未划伤；具有延长产品使用寿命和保持永久新鲜亮丽的外观效果。

本发明适合应用的产品包括：能应用需要镜面反射及显示屏功能的汽车后视镜、行车记录仪、隐藏式镜面电视屏、电脑屏、商店隐藏橱窗玻璃、医疗仪器多功能显示屏、隐藏盖板和展示橱窗玻璃等制作及具有特殊应用环境下的隔断、隐藏功能玻璃等等，具有广泛的应用范围和深远的意义。

为了完善本发明的技术方案，结合图1和图2所示，本发明还公开了一种半透过半反射防刮花镜面玻璃制备工艺，其包括有如下步骤：

步骤S1，准备玻璃基板1；

步骤S2，在玻璃基板1的表面镀制第一氧化铌层2；

步骤S3，在第一氧化铌层2的表面镀制第一二氧化硅层3；

步骤S4，在第一二氧化硅层3的表面镀制第二氧化铌层4；

步骤S5，在第二氧化铌层4的表面镀制第二二氧化硅层5；

步骤S6，在第二二氧化硅层5的表面镀制第三氧化铌层6；

步骤S7，在第三氧化铌层6的表面镀制氮化碳层7。

关于制备过程，所述步骤S2至步骤S7均采用磁控溅射设备镀制第一氧化铌层2、第一二氧化硅层3、第二氧化铌层4、第二二氧化硅层5、第三氧化铌层6和氮化碳层7。进一步地，所述磁控溅射设备为立式多箱体连续磁控反应溅射镀膜线，所述磁控溅射设备根据镀膜传送方向，按各膜层排列顺序依次布置靶位，根据对应膜层的厚度范围计算并配置使用阴极靶的数量，组成连续的镀膜阴极箱体，通过传送玻璃基板，使得玻璃基板逐一通过各靶位而完成各膜层的镀膜加工。

作为优选方式，镀制第三氧化铌层6的靶位与镀制氮化碳层7的靶位之间形成有氧气隔离墙。进一步地利用分子泵驱使氧气流动而形成所述氧气隔离墙。具体是指，由于本发明使用两种反应气体同时充气。因此，结构膜层的NB2O5层6之后，CxNx氮化物膜层与氧化物膜层之间，必须将氧气隔离，因此，采用分子泵优化排列和靶位隔离形成“气井”方式阻断氧气与氮气互窜，保证CxNx层7氮化物纯度，获得稳定的超硬表层膜层。

本发明在实际应用中的优选实施例参考如下：在连续式磁控溅射镀膜线上实施镀制复合膜层方式，首先按设计膜系，确定每层靶材种类及靶位数量，按结构CxNx/Nb2O5/SiO2/Nb2O5/SiO2/Nb2O5/GLASS层次排列。真空度抽至5.0E～3pa本底真空，然后每个箱体充入120—180sccm的Ar2气；前5层充入O2气，流量由PEM系统控制在60—80SCCM；石墨靶位采用多组分子泵作为气井,同前箱体隔离前方O2的窜入，石墨靶充入N2作为反应气体，Ar2流量80～100sccm，N2气流量20～30sccm。然后，开启所需要靶位的电源，石墨靶材用直流电源低功率溅射，一般直流靶功率1KW～3KW，送进玻璃基片，依次经过各个溅射靶镀制复合膜层，完成第一面玻璃走出箱体。石墨靶功率过高或过低,及N2流量对CxNx层附着力和硬度有很大的影响，对N2流量的控制应根据实际情况调节。

上述实施例中，Nb2O5膜层用金属NB或用氧化铌靶；SiO2膜层用SiAl合金靶中频电源加氧反应溅射，工作气体流量采用PEN光强控制系统控制，氩气流量80～130SCCM/氧气45～80SCCM。CxNx膜层使用石墨靶,用直流电源溅射,使用Ar2气流量80～120SCCM与N2气流量20～30sccm，直流靶溅射功率1～3kw，镀制钻面防刮层。

本发明采用光学薄膜反射干涉原理，按光学薄膜分光膜的性能要求，设计具有防刮伤超硬纳米薄膜的多功能镜面玻璃，在玻璃单面镀制混合膜层，可实现玻璃在可见光380～780nm波段反射率达到45～50％，最高透过率在48—54％；具有半透、半反射的光学性能，同时增加了抗磨擦、抗划伤的超硬功能。在耐磨实验中采用1KG压力来回10000次摩擦不脱膜；铅笔硬度测试9H未划伤；莫氏硬物500G压力7级划痕实验未损伤的良好效果。

镀膜前，玻璃基板进行去离子水清洗，真空本底3.6E～3pa、工作压强5.6～6.6E～1条件下，利用真空磁控镀膜线，溅射不同复合材料而成。此技术包含使用CxNx、SiO2、Nb2O5组成多层纳米复合材料，在玻璃基板上，采用连续式真空溅射镀膜设备镀制高硬度、抗划痕的半透过、半反射防刮镜面薄膜。关于优选的膜层结构材料，Nb2O5膜层可以采用相似高折射率的TiO2材替代使用。

本发明公开的半透过半反射中性多功能防刮花镜面玻璃，该产品能应用于需要镜面反射及显示屏功能的汽车后视镜、行车记录仪、隐藏式镜面电视屏、电脑屏、商店隐藏橱窗玻璃、医疗仪器多功能显示屏、隐藏盖板和展示橱窗玻璃等场合，是一种具有特殊应用环境的隔断、隐藏式玻璃。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。