一种低反射率低透过率LOW-E镀膜玻璃及制作方法与流程

一种低反射率低透过率low-e镀膜玻璃及制作方法
技术领域
1.本发明涉及镀膜玻璃技术领域，具体为一种低反射率低透过率low-e镀膜玻璃及制作方法。


背景技术：

2.玻璃由于其良好的热学性能被广泛的应用。其中金色幕墙玻璃在整个幕墙颜色选色中也占有一席之地。金色幕墙普遍是高反低透，一般用于酒店或者地表等需要宣传的建筑上。但是越来越严格的节能政策的颁布，普通的低辐射镀膜玻璃已经不能满足许多地区对玻璃节能方面的需求，特别是为了减少光污染，按照最新的国家标准，现在所有的墙窗玻璃反射率必须控制在30％以下。目前市场上很多高反低透金色low-e玻璃已不满足目前国家政策要求。
3.现有技术的镀膜玻璃大多为高反射率低透过率，反射高不符合政策要求。镀膜玻璃的反射和透过往往成反比，也就是说反射高时透过低，反射低时透过高。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种低反射率低透过率low-e镀膜玻璃，旨在解决现有技术中的镀膜玻璃高反射率低透过率的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提出的低反射率低透过率low-e镀膜玻璃，包括玻璃基片，还包括从内向外依次层叠在所述玻璃基片表面上的第一电介质层、第一阻挡层、第一功能层、第二功能层、第二阻挡层和第二电介质层；所述第一功能层为银与氮化银的复合层。
6.可选地，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层选自氮化硅层、氮化锆层、氧化锆层、氧化钛层、氧化锡层、氧化铋层或氧化锌层中的至少一种。
7.可选地，所述第一阻挡层和/或所述第二阻挡层选自镍铬合金层、铬层、不锈钢层、氮化镍铬合金层或氮化铬层中的至少一种。
8.可选地，所述第二功能层选自铜层、氮化铜层或铜与氮化铜的复合层中的至少一种。
9.可选地，所述第一电介质层包括第一氮化硅层和氧化锌层，第一氮化硅层的厚度为15nm-25nm，所述氧化锌层的厚度为8nm-10nm；
10.和/或，所述第二电介质层包括第二氮化硅层和氧化锆层，所述第二氮化硅层的厚度为8nm-15nm，所述氧化锆层的厚度为4nm-5nm。
11.可选地，所述第一电介质层的厚度为25nm-35nm；
12.和/或，所述第一阻挡层的厚度为3nm-6nm；
13.和/或，所述第一功能层的厚度为8nm-12nm；
14.和/或，所述第二功能层的厚度为4nm-8nm；
15.和/或，所述第二阻挡层的厚度为5nm-10nm；
16.和/或，所述第二电介质层的厚度为12nm-20nm。
17.本发明还提出一种低反射率低透过率low-e镀膜玻璃的制作方法，包括以下步骤：在玻璃基片上进行镀膜溅射，镀膜溅射步骤包括以下步骤：在所述玻璃基片上溅射第一电介质层；在所述第一电介质层上溅射第一阻挡层；在所述第一阻挡层上溅射第一功能层；在所述第一功能层上溅射第二功能层；在所述第二功能层上溅射第二阻挡层；在所述第二阻挡层上溅射第二电介质层；在所述第一阻挡层上溅射第一功能层步骤中包括以下步骤：真空溅射银与氮化银的复合层，采用第一氩氮混合气体作为工作气体。
18.可选地，在所述第一功能层上溅射第二功能层步骤中包括以下步骤：真空溅射铜层、氮化铜层或铜与氮化铜的复合层，采用氩气或第二氩氮混合气体作为工作气体。
19.可选地，在所述玻璃基片上真空溅射所述第一电介质层步骤和在所述第二阻挡层上真空溅射第二电介质层步骤中包括以下步骤：真空溅射沉积氮化硅层、氮化锆层、氧化锆层、氧化钛层、氧化锡层、氧化铋层或氧化锌层中的至少一种；所述氮化硅层、氮化锆层采用第三氩氮混合气体作为工作气体；所述氧化锆层、氧化钛层、氧化锡层、氧化铋层和氧化锌层采用氩氧混合气体作为工作气体。
20.可选地，在所述第一电介质层上真空溅射第一阻挡层步骤和在所述第二功能层上真空溅射第二阻挡层步骤中包括以下步骤：真空溅射沉积镍铬合金层、铬层、不锈钢层、氮化镍铬合金层或氮化铬层中的至少一种；所述镍铬合金层、所述铬层、所述不锈钢层、所述氮化镍铬合金层和所述氮化铬层采用氩气或第四氩氮混合气体作为工作气体。
21.本发明技术方案通过采用的膜层结构，得到的low-e镀膜玻璃减少了金色单银low-e幕墙玻璃对周围的光污染，可见光室外反射率20-30％，辐射率在0.08-0.09，有良好的节能性能。本发明还具有优良的抗机械性能，可满足大批量化生产，同时满足国家政策要求，在美观和节能上均表现良好。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本发明一种低反射率低透过率low-e镀膜玻璃一实施例的结构示意图；
24.附图标号说明：
25.1、玻璃基片；2、第一电介质层；3、第一阻挡层；4、第一功能层；5、第二功能层；6、第二阻挡层；7、第二电介质层。
26.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用
于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
31.此外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
32.本发明提出一种低反射率低透过率low-e镀膜玻璃。
33.参照图1，图1为本发明一种低反射率低透过率low-e镀膜玻璃一实施例的结构示意图。
34.在本发明实施例中，该低反射率低透过率low-e镀膜玻璃，包括玻璃基片1，还包括从内向外依次层叠在玻璃基片1表面上的第一电介质层2、第一阻挡层3、第一功能层4、第二功能层5、第二阻挡层6和第二电介质层7。第一功能层4为银与氮化银的复合层。
35.上述各阻挡层的其中一个作用是为了分别改善各功能层的质量，保护各功能层不受热处理等工艺步骤的劣化。上述各功能层至少具有以下特点：具有有利的导电性质和红外线辐射的反射性质。上述各电介质层至少具有以下特点：保护上述各功能层不受化学或者机械侵蚀。
36.本发明技术方案通过采用上述膜层结构，得到的low-e镀膜玻璃减少了金色单银low-e幕墙玻璃对周围的光污染，可见光透过率为20-30％，可见光反射率为20-30％，辐射率为0.08-0.09；与此同时，该镀膜玻璃还具有良好的透视/反射的颜色，其颜色坐标参数如下：y的范围为20-30，l*的范围为50-60，a*的范围为(+5)-(+7)，b*的范围为(+15)-(+20)，有良好的节能性能。本发明还具有优良的抗机械性能，可满足大批量化生产，同时满足国家政策要求，在美观和节能上均表现良好。
37.在本发明实施例中，第一电介质层2和/或第二电介质层7选自氮化硅层、氮化锆层、氧化锆层、氧化钛层、氧化锡层、氧化铋层或氧化锌层中的至少一种。应理解，第一电介质层2和/或第二电介质层7的材质可以是一种材料构成单一材料层，也可以是两种材料构成的两个层叠的材料层，或是多种材料构成的多个层叠的材料层。
38.进一步地，第一电介质层2包括第一氮化硅层和氧化锌层，第一氮化硅层的厚度为
24nm-28nm，氧化锌层的厚度为10nm-12nm。
39.进一步地，第二电介质层7包括第二氮化硅层和氧化锆层，第二氮化硅层的厚度为23nm-27nm，氧化锆层的厚度为8nm-12nm。
40.在本发明实施例中，第一阻挡层3和/或第二阻挡层6选自镍铬合金层、铬层、不锈钢层、氮化镍铬合金层或氮化铬层中的至少一种。
41.在本发明实施例中，第二功能层5选自铜层、氮化铜层或铜与氮化铜的复合层中的至少一种，更优选为铜与氮化铜的复合层。
42.在本发明实施例中，玻璃基片1为白玻或超白玻。
43.优选地，第一电介质层2的厚度为25nm-35nm；具体地，第一电介质层2的厚度为25nm、30nm或35nm，也可以是25nm-35nm区间内的任意厚度。
44.优选地，第一阻挡层3的厚度为3nm-6nm；具体地，第一阻挡层3的厚度为3nm、4nm或6nm，也可以是3nm-6nm区间内的任意厚度。
45.优选地，第一功能层4的厚度为8nm-12nm；具体地，第一功能层4的厚度为8nm、10nm或12nm，也可以是8nm-12nm区间内的的任意厚度。
46.优选地，第二功能层5的厚度为4nm-8nm；具体地，第二功能层5的厚度为4nm、6nm或8nm，也可以是4nm-8nm区间内的的任意厚度。
47.优选地，第二阻挡层6的厚度为5nm-10nm；具体地，第二阻挡层6的厚度为5nm、7nm或10nm，也可以是5nm-10nm区间内的的任意厚度。
48.优选地，第二电介质层7的厚度为12nm-20nm；具体地，第二电介质层7的厚度为12nm、16nm或20nm，也可以是12nm-20nm区间内的的任意厚度。
49.在本发明中，各膜层的厚度也对解决技术问题有利，进一步实现低反射率低透过率低辐射的发明目的。
50.本发明还提出一种低反射率低透过率low-e镀膜玻璃的制作方法，包括以下步骤：在玻璃基片1上进行镀膜溅射，镀膜溅射步骤包括以下步骤：在玻璃基片1上溅射第一电介质层2；在第一电介质层2上溅射第一阻挡层3；在第一阻挡层3上溅射第一功能层4；在第一功能层4上溅射第二功能层5；在第二功能层5上溅射第二阻挡层6；在第二阻挡层6上溅射第二电介质层7。在第一阻挡层3上溅射第一功能层4步骤中包括以下步骤：真空溅射银与氮化银的复合层，采用第一氩氮混合气体作为工作气体。优选地，第一氩氮混合气体中氩和氮的体积比例为1：(0.08-0.12)，并采用银作为溅射材料，银和氮生成氮化银，并得到银与氮化银的复合层。
51.在本发明实施例中，溅射第一电介质层2步骤或溅射第二电介质层7步骤中至少一个步骤包括以下步骤：通过旋转阴极，中频交流电源磁控溅射沉积。
52.在本发明实施例中，溅射第一阻挡层3步骤、溅射第一功能层4步骤、溅射第二功能层5步骤或溅射第二阻挡层6步骤中至少一个步骤包括以下步骤：通过平面电极，脉冲直流电源磁控溅射沉积。
53.在本发明实施例中，在第一功能层4上溅射第二功能层5步骤中包括以下步骤：真空溅射铜层、氮化铜层或铜与氮化铜的复合层，采用氩气或第二氩氮混合气体作为工作气体。具体地，第二氩氮混合气体中氩和氮的体积比例为1：(0.08-0.12)。优选地，以铜为溅射材料，氩氮混合气体作为工作气体，铜和氮生成氮化铜，并得到铜与氮化铜的复合层。
54.在本发明实施例中，在玻璃基片1上真空溅射第一电介质层2步骤和在第二阻挡层6上真空溅射第二电介质层7步骤中包括以下步骤：真空溅射沉积氮化硅层、氮化锆层、氧化锆层、氧化钛层、氧化锡层、氧化铋层或氧化锌层中的至少一种；氮化硅层、氮化锆层采用第三氩氮混合气体作为工作气体；氧化锆层、氧化钛层、氧化锡层、氧化铋层和氧化锌层采用氩氧混合气体作为工作气体。
55.在本发明一实施例中，溅射第一电介质层2步骤包括以下步骤：溅射沉积第一氮化硅层；在第一氮化硅层上溅射沉积氧化锡层；溅射沉积第一氮化硅层步骤中采用氩氮混合气体作为工作气体，该氩氮混合气体中氩和氮的体积比例为1：(1.4-1.6)。在第一氮化硅层上溅射沉积氧化锡层步骤中采用氩氧混合气体作为工作气体，该氩氧混合气体中氩和氧的体积比例为1：(1.4-1.6)。
56.在本发明另一实施例中，溅射第二电介质层7步骤包括以下步骤：溅射沉积第二氮化硅层；在第二氮化硅层上溅射沉积氧化锆层；溅射沉积第二氮化硅层步骤中采用氩氮混合气体作为工作气体，该氩氮混合气体中氩和氮的体积比例为1：(1.4-1.6)。在第二氮化硅层上溅射沉积氧化锆层步骤中采用氩氧混合气体作为工作气体，该氩氧混合气体中氩和氧的体积比例为1：(0.1-0.3)。
57.在第一电介质层2上真空溅射第一阻挡层3步骤和在第二功能层5上真空溅射第二阻挡层6步骤中包括以下步骤：真空溅射沉积镍铬合金层、铬层、不锈钢层、氮化镍铬合金层或氮化铬层中的至少一种；镍铬合金层、铬层、不锈钢层、氮化镍铬合金层和氮化铬层采用氩气或第四氩氮混合气体作为工作气体。
58.在本发明实施例中，通过磁控溅射镀膜室进行镀膜溅射步骤，在镀膜溅射步骤前，磁控溅射镀膜室真空度保持在(3-6)
×
10-6
mbar；在镀膜溅射步骤中，磁控溅射镀膜室的压强保持在(4-6)
×
10-3
mbar；磁控溅射镀膜室通过无油真空泵抽气系统抽气。
59.在本发明实施例中，该制作方法还包括以下步骤：在制作第一电介质层2步骤前，对玻璃基片1进行清洗、风干处理，清洗后的玻璃基片1进行净化隔离，将玻璃基片1传送入磁控溅射镀膜室。
60.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
61.实施例1：
62.首先，选用白玻基片，通过清洗机对玻璃基片1进行清洗、风干处理，清洗后的玻璃进行净化隔离，将玻璃基片1传送入磁控溅射镀膜室，进行匀速镀膜溅射。镀膜溅射前，需保证镀膜室较好的本底真空背景，真空度保持在(3-6)
×
10-6
mbar，溅射时压强在(4-6)
×
10-3
mbar区间，设备配置无油真空泵抽气系统。溅射镀膜室走速选择4.5m/min。旋转阴极配选脉冲交流电源，设备使用功率控制在20-80kw/h，平面阴极选配脉冲直流电源，设备使用功率控制在1-30kw/h，频率均为40-50khz区间。其中，旋转阴极溅射所沉积的氮化物由氩气和氮气混合气体进行反应溅射，所沉积的氧化物由氩气和氧气混合气体进行反应溅射；脉冲直流电源溅射沉积的金属及金属合金化合物由纯氩或者氩与氮一定比例的混合气体进行溅射。本低反低头金色的低辐射镀膜玻璃采用无油真空磁控溅射镀膜，每层膜可单一物质进行沉积形成薄膜，也可选用多层物质进行依次沉积。
63.具体步骤为：
64.选择6mm白玻基片溅射第一电介质层2。沉积材料选择氮化硅和氧化锡，氮化硅使用溅射靶材为常见的硅靶，所用工作气体为氩氮混合气体，比例为1：1.5，其厚度为18nm。在氮化硅材料层溅射沉积氧化锡层，氧化锡使用溅射靶材为常见的锡靶，所用工作气体为氩氧混合气体，比例均为1：1.5，氧化锡层膜层厚度为9nm；第一层电介质层厚度共27nm。
65.在第一层电介质层依次溅射第一阻挡层3，所用材料优选镍铬合金，靶材使用脉冲直流电源功率为4.6kw，所用工作气体为纯氩气溅射，其厚度为3nm；
66.在第一阻挡层3依次溅射第一功能层4，所用材料优选ag，靶材使用脉冲直流电源功率为14kw，所用工作气体为氩和氮的混合气体，比例为1：0.1，其厚度为12nm；
67.在第一功能层4依次溅射第二功能层5，所用材料优选铜，靶材使用脉冲直流电源功率为6kw，所用工作气体为氩和氮的混合气体，比例为1：0.1，其厚度为4nm；
68.在第二功能层5依次溅射第二阻挡层6，所用材料优选镍铬合金，靶材使用脉冲直流电源功率为13kw，所用工作气体为纯氩气溅射，其厚度为10nm；
69.在第二阻挡层6依次溅射第二电介质层7，沉积材料选择氮化硅和氧化锆，氮化硅使用溅射靶材为常见的硅靶，所用工作气体为氩氮混合气体，比例为1：1.5，其厚度为15nm。在氮化硅材料层溅射沉积氧化锆层，在氮化硅材料层溅射沉积氧化锆层，氧化锆使用溅射靶材为锆靶，所用工作气体为氩氧混合气体，比例均为1：0.2，氧化锆层膜层厚度为5nm。第二电介质层7共20nm。
70.上述各个膜层需依次按顺序溅射镀膜，完成后，可直接进行中空清洗合片。合片前后镀膜面未有机械划伤、脱膜、色差等不良缺陷。
71.实施例1得到的镀膜玻璃的光热性能指标见图表1，光学性能颜色见图表2，表中数据使用产地美国perkinelmer lambda950、datacolor check 3光学仪器测定，颜色参数根据国际惯例色度空间的定义。
72.表1
73.可见光透过率可见光反射率辐射率28％24％0.08
74.表2
75.产品外观颜色玻璃面反射颜色y24l*51a*5.4b*18
76.由上可知，该产品膜层结构良好，工艺生产稳定，可批量生产。该单银膜系检验辐射率值为0.08，热学性能良好。根据反射值24％，透过率28％，可以看出本实施例光学性能为低反低透。同时外观颜色呈金色，本实施例的镀膜玻璃为低反射率低透过率low-e镀膜玻璃。
77.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。