专利名称：一种不导电金属膜层镀膜玻璃及其制备方法
技术领域：
本发明具体涉及ー种在玻璃上镀制不导电金属膜层的产品及其制备方法。该镀膜玻璃表面拥有金属光泽和几乎不导电(方块电阻5兆欧以上)、不完全屏蔽电磁波的优良性能，并对玻璃有好的装饰作用。本发明属于显示器件玻璃、汽车、火车、轮船、建筑、家电用玻璃和照明灯具玻璃技术领域。
背景技术：
在ー些特殊的场合，玻璃被要求须具备显示金属光泽的外观、半透视的可见光透射率，和不能完全阻止电磁波的透射等性能，例如显示器件玻璃镀制不导电金属膜，显示金属的光泽，不会完全屏蔽电磁波影响显示器件工作；在ー些特殊空间，窗玻璃既要求金属化、又需要保持电磁波的透射。同吋，不导电金属膜层镀膜玻璃，还能达到半透视可见光、反射红外线，达到室内隔热的作用。目前，已有很多方法(溅射、蒸镀、气相沉积、电镀等エ艺) 可以通过在玻璃上镀制金属膜层达到玻璃反射金属光泽、降低可见光透射率的目的。但是， 目前用这些エ艺方法在玻璃上镀制的金属膜层都导电、屏蔽电磁波，影响了ー些需要电磁波透射的工作场所。在塑胶上镀制不导电金属膜(201010129693. 6，一种用于塑胶产品表面的不导电金属膜的制作方法)，需要在塑胶基底上涂UV膜层，再真空蒸镀锡或锡合金膜制备不导电金属膜，最后出真空室在常压下再涂UV固化层做不导电金属膜的保护层；这种方法 エ艺繁琐、不导电金属膜层不牢、膜层的色彩不能调整；并且在塑胶基材上镀制不导电金属膜，由于基材的耐久性低于玻璃，也不适合在建筑、机车等长久接触紫外线的环境下使用。
发明内容
技术问题本发明的目的在于在玻璃上镀制不导电金属膜层，提供ー种不导电金属膜层的镀膜玻璃及其制备方法。镀膜玻璃性能包括半透明、反射光顔色可以调整、膜面的方块电阻大于5兆欧。技术方案本发明的不导电金属膜层镀膜玻璃，是用磁控溅射方法从玻璃表面依次向外，在玻璃表面上层叠状镀制颜色调整膜、不导电金属膜、氮化物保护膜；不导电金属膜的方块电阻为5 270兆欧，镀膜玻璃的可见光透射率为20% 42%。所述的颜色调整膜是用锡靶材氧化反应溅射沉积的ニ氧化锡膜层；不导电金属膜是用硅铝合金靶材溅射沉积孤岛状结构的硅铝膜层；氮化物保护膜是用硅靶材氮化反应溅射沉积的氮化硅保护膜层。颜色调整膜层、硅铝合金膜层和保护膜层的厚度分别为10 90纳米、5 30纳米、10 30纳米。所述的不导电金属膜层镀膜玻璃的制备方法依次为以下步骤
1) 对待镀膜玻璃用电阻大于13兆欧的去离子水清洗，风刀进行干燥；
2).工作气压为0.30 0. 25Pa，用Ar和O2反应溅射沉积，其中，体积比Ar/02=3:1 3:2，在玻璃基片上镀制颜色调整层ニ氧化锡；3).工作气压为0.30 0. 35Pa，用Ar作为工作气体，在颜色调整层上镀制硅铝合金不导电膜；
4).工作气压为0.30 0. 25Pa，用Ar和N2反应溅射沉积，其中，体积比Ar/ N2=O. 7:1 3:1，在硅铝合金不导电膜上镀制氮化硅保护膜。所述颜色调整膜层，改变其厚度，镀膜玻璃的反射光能显示银灰、金黄或蓝色。有益效果本发明制备方法简单，且镀膜玻璃表面除了拥有金属光泽和几乎不导电(方块电阻5兆欧以上)、不完全屏蔽电磁波、并对玻璃有好的装饰作用外，还具有膜层牢固、耐久性好、膜层的色彩能调整的优点，可以在长久接触紫外线的环境下使用。本发明的溅射镀膜的膜层成分简单、溅射靶材费用低，根据膜层的厚度可以调整顔色、可见光的透射率、膜层方块电阻；生产过程没有三废排放。 本发明在显示器玻璃、汽车、火车、轮船、建筑、家电用玻璃和照明玻璃灯具エ业方面具有广泛的应用，前景广阔。
具体实施例方式从玻璃表面依次向外，用磁控溅射方法在玻璃上镀制颜色调整膜、不导电金属膜、 氮化物保护膜(玻璃/颜色调整膜/不导电金属膜/氮化物保护膜);这三层膜在溅射室依次完成。其特征是镀膜玻璃的膜系中含有硅铝合金膜层，利用硅铝合金膜在厚度小于30nm 时呈现孤岛状结构的特征，形成不连续导电膜。(镀膜玻璃)宏观上就是不导电金属膜，方块电阻大于5兆欧。所述的颜色调整膜层、硅铝合金膜层和保护膜层，分别用锡靶材氧化反应溅射沉积氧化锡膜、用硅铝合金靶材溅射沉积孤岛状结构硅铝膜、用硅靶材氮化反应溅射沉积氮化硅保护膜。所述的颜色调整膜层、硅铝合金膜层和保护膜层的厚度分别为10 90纳米、5 30纳米、10 30纳米。本发明的不导电金属膜层镀膜玻璃及其制备方法包括如下步骤
1)首先对待镀膜玻璃基片用电阻大于13兆欧的去离子水清洗，风刀进行干燥；
2)然后把洁净玻璃基片放入溅射室；溅射室背底真空小于2.5X10_3Pa ；
3)通入工作气体(氩气)和反应气体(氧气)，或工作气体(氩气)，或工作气体(氩气)和反应气体(氮气)，用溅射方法在洁净干燥的玻璃基片上依次镀制颜色调整膜层、硅铝合金膜层和保护膜层。实例I
用溅射方法制备不导电金属膜镀膜玻璃，包括如下步骤
I)对待镀膜玻璃基片进行清洗、干燥；基片玻璃对太阳光谱中可见光的透射率为91% ；
2)工作气压为0. 30Pa，用Ar和O2反应溅射沉积，其中Ar/02=3:2 (体积比)，在玻璃基片上镀制顔色调整层ニ氧化锡；
3)工作气压为0.35Pa，用Ar作为工作气体，在颜色调整层上镀制硅铝合金不导电膜；
4)工作气压为0.30Pa，用Ar和N2反应溅射沉积，其中Ar/ N2=O. 7:1 (体积比);在硅铝合金不导电膜上镀制氮化硅保护膜；
得到的不导电金属膜镀膜玻璃的性能如下顔色调整层膜厚10nm、硅铝合金膜厚5nm、氮化硅保护膜厚10 ;可见光透过率42%，方块电阻270兆欧；膜层反射色呈淡黄；镀膜玻璃的理化性能符合国家“镀膜玻璃”标准(GB/T18915. I 18915. 2-2002)。实例2
用溅射方法制备不导电金属膜镀膜玻璃，包括如下步骤
I)对待镀膜玻璃基片进行清洗、干燥；基片玻璃对太阳光谱中可见光的透射率为91% ； 2)工作气压为0. 30Pa，用Ar和O2反应溅射沉积，其中Ar/02=3:1 (体积比)，在玻璃基片上镀制顔色调整层ニ氧化锡；
3)工作气压为0.35Pa，用Ar作为工作气体，在颜色调整层上镀制硅铝合金不导电膜；
4)工作气压为0.30Pa,用Ar和N2反应溅射沉积，其中Ar/ N2=I: I (体积比);在硅铝合金不导电膜上镀制氮化硅保护膜；
得到的不导电金属膜镀膜玻璃的性能如下顔色调整层膜厚18nm、硅铝合金膜厚 10nm、氮化硅保护膜厚20 ;可见光透过率34%，方块电阻150兆欧；膜层反射色呈现银灰；镀膜玻璃的理化性能符合国家“镀膜玻璃”标准(GB/T18915. I 18915. 2-2002)。实例3 :
用溅射方法制备不导电金属膜镀膜玻璃，包括如下步骤
I)对待镀膜玻璃基片进行清洗、干燥；基片玻璃对太阳光谱中可见光的透射率为91% ； 2)工作气压为0. 30Pa，用Ar和O2反应溅射沉积，其中Ar/02=3:1 (体积比)，在玻璃基片上镀制顔色调整层ニ氧化锡；
3)工作气压为0.30Pa，用Ar作为工作气体，在颜色调整层上镀制硅铝合金不导电膜；
4)工作气压为0.30Pa，用Ar和N2反应溅射沉积，其中Ar/N2=2:l (体积比);在硅铝合金不导电膜上镀制氮化硅保护膜；
得到的不导电金属膜镀膜玻璃的性能如下顔色调整层膜厚40nm、硅铝合金膜厚 20nm、氮化硅保护膜厚30 ;可见光透过率32%，方块电阻130兆欧；膜层反射色呈现金黄；镀膜玻璃的理化性能符合国家“镀膜玻璃”标准(GB/T18915. I 18915. 2-2002)。实例4:
用溅射方法制备不导电金属膜镀膜玻璃，包括如下步骤
I)对待镀膜玻璃基片进行清洗、干燥；基片玻璃对太阳光谱中可见光的透射率为91% ；
2)工作气压为0. 25Pa，用Ar和O2反应溅射沉积，其中Ar/02=3:1 (体积比)，在玻璃基片上镀制顔色调整层ニ氧化锡；
3)工作气压为0.30Pa，用Ar作为工作气体，在颜色调整层上镀制硅铝合金不导电膜；
4)工作气压为0.25Pa，用Ar和N2反应溅射沉积，其中Ar/N2=2:l (体积比);在硅铝合金不导电膜上镀制氮化硅保护膜；
得到的不导电金属膜镀膜玻璃的性能如下顔色调整层膜厚70nm、硅铝合金膜厚 25nm、氮化硅保护膜厚30 ;可见光透过率30%，方块电阻80兆欧；膜层反射色呈现蓝色；镀膜玻璃的理化性能符合国家“镀膜玻璃”标准(GB/T18915. I 18915. 2-2002)。实例5
用溅射方法制备不导电金属膜镀膜玻璃，包括如下步骤
I)对待镀膜玻璃基片进行清洗、干燥；基片玻璃对太阳光谱中可见光的透射率为91% ；
2)工作气压为0. 25Pa，用Ar和O2反应溅射沉积，其中Ar/02=3:1 (体积比)，在玻璃基片上镀制顔色调整层ニ氧化锡；
3)工作气压为0.30Pa，用Ar作为工作气体，在颜色调整层上镀制硅铝合金不导电膜；
4)工作气压为0.25Pa，用Ar和N2反应溅射沉积，其中Ar/N2=2:l (体积比);在硅铝合金不导电膜上镀制氮化硅保护膜；
得到的不导电金属膜镀膜玻璃的性能如下顔色调整层膜厚90nm、硅铝合金膜厚 30nm、氮化硅保护膜厚30 ;可见光透过率20%，方块电阻6兆欧；膜层反射色呈现蓝色；镀膜玻璃的理化性能符合国家“镀膜玻璃”标准(GB/T18915. I 18915. 2-2002)。
权利要求
1.一种不导电金属膜层镀膜玻璃，其特征在于该玻璃是用磁控溅射方法从玻璃表面依次向外，在玻璃表面上层叠状镀制颜色调整膜、不导电金属膜、氮化物保护膜；不导电金属膜的方块电阻为5 270兆欧，镀膜玻璃的可见光透射率为20% 42%。
2.根据权利要求I所述的不导电金属膜层镀膜玻璃，其特征在于，所述的颜色调整膜是用锡靶材氧化反应溅射沉积的二氧化锡膜层；不导电金属膜是用硅铝合金靶材溅射沉积孤岛状结构的硅铝膜层；氮化物保护膜是用硅靶材氮化反应溅射沉积的氮化硅保护膜层。
3.根据权利要求I或2所述的不导电金属膜层镀膜玻璃，其特征在于，颜色调整膜层、 硅铝合金膜层和保护膜层的厚度分别为10 90纳米、5 30纳米、10 30纳米。
4.一种如权利要求I所述的不导电金属膜层镀膜玻璃的制备方法，其特征在于该制备方法依次为以下步骤O.对待镀膜玻璃用电阻大于13兆欧的去离子水清洗，风刀进行干燥；2).工作气压为O.30 O. 25Pa，用Ar和O2反应溅射沉积，其中，体积比Ar/02=3:1 3:2，在玻璃基片上镀制颜色调整层二氧化锡；3).工作气压为O.30 O. 35Pa，用Ar作为工作气体，在颜色调整层上镀制硅铝合金不导电膜；4).工作气压为O.30 O. 25Pa，用Ar和N2反应溅射沉积，其中，体积比Ar/ N2=O. 7:1 3:1，在硅铝合金不导电膜上镀制氮化硅保护膜。
5.根据权利要求4所述的不导电金属膜层镀膜玻璃的制备方法，其特征在于所述颜色调整膜层，改变其厚度，镀膜玻璃的反射光能显示银灰、金黄或蓝色。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种不导电金属膜层镀膜玻璃及制备方法，该玻璃是用磁控溅射方法从玻璃表面依次向外，在玻璃表面上层叠状镀制颜色调整膜、不导电金属膜、氮化物保护膜；不导电金属膜的方块电阻为5～270兆欧，镀膜玻璃的可见光透射率为20%～42%。制备方法依次为以下步骤1).对待镀膜玻璃用电阻大于13兆欧的去离子水清洗，风刀进行干燥；2).工作气压为0.30～0.25Pa，用Ar和O2反应溅射沉积，其中，体积比Ar/O2=3:1～3:2，在玻璃基片上镀制颜色调整层二氧化锡；3).工作气压为0.30～0.35Pa，用Ar作为工作气体，在颜色调整层上镀制硅铝合金不导电膜；4).工作气压为0.30～0.25Pa，用Ar和N2反应溅射沉积，其中，体积比Ar/N2=0.7:1～3:1，在硅铝合金不导电膜上镀制氮化硅保护膜。
文档编号C03C17/36GK102584033SQ20121005254
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者董玉红, 赵青南 申请人:江苏秀强玻璃工艺股份有限公司