全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝的制作方法
【專利摘要】全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝,在玻璃的表面依次沉積可見光透過均衡膜系、可見光透過增透膜系、紫外光截止濾過膜系、功能連接轉換膜系、紅外透過選擇截止濾過膜系、表面覆蓋膜系，所有的膜系根據各自膜層匹配的薄膜材料和沉積厚度要求，薄膜濺射過程正常生產連續高效易控，膜層匹配組合和材料以及生產工藝合理優化，能夠達到不對玻璃機體加熱，實現整個膜系的常溫氣相沉積，制得玻璃膜層體系完善耐磨牢固整體厚度有限，耐候性、膜層致密性和穩定性好，可見光透過率高，工藝簡單，節能環保，適于光伏玻璃的大面積鍍膜生產。
【專利說明】
全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝
技術領域
[0001]本發明涉及C03C玻璃與玻璃或與其他材料的接合技術，屬于車、船等各種交通工具的節能窗用領域，尤其是全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝。
【背景技術】
[0002]目前，作為典型的工業制造產品，所有的汽車在出廠時的車窗都是沒有鍍膜的，SP使消費者在購買后自行覆膜，在酷熱的夏天，仍然不免遭受來自正前方和側面射入的陽光灼烤，汽車在露天停放后，車內燜熱得如同烤箱；同時，強烈的太陽眩光照射使司乘人員倍感不適，強烈的紫外線照射使車內人員受過量紫外線的傷害，從而影響駕乘體驗;此外，有害紫外線還會損傷內飾，造成儀表臺和皮革座椅等內飾龜裂與褪色，帶來車飾老化，嚴重影響汽車質量并埋藏重大安全隱患。另一方面，在寒冷的季節里，即使在增加暖風時，由于車窗沒有鍍保溫膜，車內外溫差過大時也不能提高車內的溫度，不但不能滿足人體舒適度要求，而且還增加汽車能源消耗。
[0003]現有車窗都是采用外加貼膜的辦法來應急，但是由于駕乘人員在車輛使用過程中需要頻繁升降側擋車窗玻璃，如果遮陽膜抗磨性能不佳，會使遮陽膜表面產生大量劃痕，進而破壞遮陽膜產品結構，影響其光學性能和力學性能，降低了駕乘人員的舒適性和安全性。尤其在夜間或光線不充足的環境下駕駛車輛，如果前風窗玻璃的可見光透射比過低，則會影響駕駛人的視線，造成安全隱患。所以，有些國家限制車窗玻璃遮陽膜的使用，大多數國外的所有商業用車都不允許在前風窗玻璃上使用可見光透射比低的遮陽膜。
[0004]中國專利申請201510627043.7公開了一種陽光選擇濾光膜系的單銀節能玻璃的薄膜沉積方法，在玻璃的表面依次沉積陽光選擇濾光膜系、功能連接轉換膜系、第一可見光透過增強膜系、第一膜層附著力增強膜系、單銀低輻射膜系、第二膜層附著力增強膜系、第二可見光透過增強膜系、色彩調制膜系和表面覆蓋膜系。但是，該技術方式也仍未能根本的，至少是較好的解決前述問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝，能夠達到不對玻璃機體加熱，實現整個膜系的常溫氣相沉積。
[0006]本發明的目的將通過以下技術措施來實現:在玻璃的表面依次沉積可見光透過均衡膜系、可見光透過增透膜系、紫外光截止濾過膜系、功能連接轉換膜系、紅外透過選擇截止濾過膜系、表面覆蓋膜系，所有的膜系根據各自膜層匹配的薄膜材料和沉積厚度要求，進行磁控濺射鍍膜工業化連續生產，在薄膜正常生產濺射過程中，可調節玻璃的傳送速度為I?3m/min，每對陰極上所施加的功率在25?40kw之間變化，施加在革E材上的電流在60?100A之間變化;氣相沉積時通入的工藝氣體為氬氣，其中氬氣的流量為300SCCm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?10% ο
[0007]尤其是，在沉積可見光透過均衡膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?35kw，施加在靶材上的電流在60?80A之間;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?8%。
[0008]尤其是，在沉積可見光透過增透膜系時，每對陰極上所施加的功率為30?40kw，施加在靶材上的電流在75?100A之間；氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?10%。
[0009]尤其是，在沉積紫外光截止濾過膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?30kw，施加在靶材上的電流在60?75A之間;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的5?10%。
[0010]尤其是，在沉積功能連接轉換膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?30kw，施加在靶材上的電流在60?75A;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的8?10%。
[0011]尤其是，在沉積紅外透過選擇截止濾過膜系時，每對陰極上所施加的功率為30?40kw，施加在靶材上的電流在75?100A之間；氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的8?10%。
[0012]尤其是，表面覆蓋膜系是由高硬度的各種透明的氧化鈦、氧化鋯和氧化鈮類過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金屬氧化物相互沉積組成；
[0013]紅外透過選擇截止濾過膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯和氧化鈮類過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金屬氧化物等光學薄膜材料沉積構成；
[0014]功能連接轉換膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物相互沉積組成，形成不同種材料和功能的膜系之間的梯度平滑過渡；
[0015]紫外光截止濾過膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物或二氧化硅薄膜等非金屬氧化物相互沉積組成；
[0016]可見光透過增透膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物等光學薄膜材料依次沉積構成；
[0017]可見光透過均衡膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物依次沉積組成。
[0018]本發明的優點和效果:薄膜濺射過程正常生產連續高效易控，膜層匹配組合和材料以及生產工藝合理優化，能夠達到不對玻璃機體加熱，實現整個膜系的常溫氣相沉積，制得玻璃膜層體系完善耐磨牢固整體厚度有限，耐候性、膜層致密性和穩定性好，可見光透過率高，工藝簡單，節能環保，適于光伏玻璃的大面積鍍膜生產。采取不同膜系匹配和薄膜厚度相互組合，提高可見光的視覺舒適度。
【具體實施方式】
[0019]本發明原理在于，在玻璃的表面依次沉積可見光透過均衡膜系、可見光透過增透膜系、紫外光截止濾過膜系、功能連接轉換膜系、紅外透過選擇截止濾過膜系、表面覆蓋膜系，所有的膜系根據各自膜層匹配的薄膜材料和沉積厚度要求，進行磁控濺射鍍膜工業化連續生產，在薄膜正常生產濺射過程中，可調節玻璃的傳送速度在I?3m/min，每對陰極上所施加的功率為25?40kw之間變化，施加在靶材上的電流在60?100A之間變化;氣相沉積時通入的工藝氣體為氬氣，其中氬氣的流量為300SCCm左右，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?10%之間變化。
[0020]其中，在大型車用玻璃立式連續磁控濺射鍍膜機上依次配置相應的靶材，在薄膜正常生產濺射過程中，應該嚴格依照所有膜系的功能要求和整體薄膜的綜合性能指標設計和控制生產工藝，在薄膜正常生產濺射過程中，根據膜層匹配組合和材料以及相應的生產工藝，能夠達到不對玻璃機體加熱，實現整個膜系的常溫氣相沉積。產品可以通過與之相關的膜層硬度、附著力、耐候性檢驗。
[0021]前述中，表面覆蓋膜系是由高硬度的各種透明的氧化鈦、氧化鋯和氧化鈮類過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金屬氧化物相互沉積組成；
[0022]紅外透過選擇截止濾過膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯和氧化鈮類過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金屬氧化物等光學薄膜材料沉積構成；
[0023]功能連接轉換膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物相互沉積組成，形成不同種材料和功能的膜系之間的梯度平滑過渡；
[0024]紫外光截止濾過膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物或二氧化硅薄膜等非金屬氧化物相互沉積組成；
[0025]可見光透過增透膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物等光學薄膜材料依次沉積構成；
[0026]可見光透過均衡膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物依次沉積組成。
[0027]下面結合實施例對本發明作進一步說明。
[0028]實施例1:在沉積可見光透過均衡膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?35kw之間變化，施加在靶材上的電流可以在60?80A之間變化;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300SCCm左右，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?8%之間變化。
[0029]在本實施例中，全車安裝本發明工藝生產的車窗玻璃后，在南方低瑋度高炎熱地區，車外環境氣溫全年變化為2 °C?40.5 °C，實測得車內溫度全年變化為23 °C?30.3 °C ;在中瑋度高濕熱地區，車外環境氣溫全年變化為-80C?39.80C，實測得車內溫度全年變化為19 °C?29.5 °C ;在高瑋度寒冷地區，室外氣溫全年變化為-30 °C?36.5 °C，實測得車內溫度全年變化為16°C?25.1°C。
[0030]實施例2:在沉積可見光透過增透膜系時，每對陰極上所施加的功率為30?40kw之間變化，施加在靶材上的電流可以在75?100A之間變化;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sCCm左右，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?10%之間變化。
[0031]實施例3:在沉積紫外光截止濾過膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?30kw之間變化，施加在靶材上的電流可以在60?75A之間變化;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300SCCm左右，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的5?10 %之間變化。
[0032 ]實施例4:在沉積功能連接轉換膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?30kw之間變化，施加在靶材上的電流可以在60?75A之間變化;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm左右，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的8?10 %之間變化。
[0033]實施例5:在沉積紅外透過選擇截止濾過膜系時，每對陰極上所施加的功率為30?40kw之間變化，施加在靶材上的電流可以在75?100A之間變化;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm左右，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的8?10%之間變化。
[0034]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本發明不限于以上所述典型的實施方案，本領域普通技術人員在閱讀本發明后受到啟發，可能對此進行相應各種改動和變形，只要在本發明權利要求范圍內的部分所做的其他修改或者等同替換，仍應隸屬于本發明保護范圍之內。
【主權項】
1.全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝，其特征在于，在玻璃的表面依次沉積可見光透過均衡膜系、可見光透過增透膜系、紫外光截止濾過膜系、功能連接轉換膜系、紅外透過選擇截止濾過膜系、表面覆蓋膜系，所有的膜系根據各自膜層匹配的薄膜材料和沉積厚度要求，進行磁控濺射鍍膜工業化連續生產，在薄膜正常生產濺射過程中，可調節玻璃的傳送速度為I?3m/min，每對陰極上所施加的功率在25?40kw之間變化，施加在靶材上的電流在60?10A之間變化;氣相沉積時通入的工藝氣體為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?10%。2.如權利要求1所述的全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝，其特征在于，在沉積可見光透過均衡膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?35kw，施加在靶材上的電流在60?80A之間；氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?8%。3.如權利要求1所述的全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝，其特征在于，在沉積可見光透過增透膜系時，每對陰極上所施加的功率為30?40kw，施加在靶材上的電流在75?100A之間；氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的3?10%。4.如權利要求1所述的全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝，其特征在于，在沉積紫外光截止濾過膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?30kw，施加在靶材上的電流在60?75A之間；氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的5?10%。5.如權利要求1所述的全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝，其特征在于，在沉積功能連接轉換膜系時，每對陰極上所施加的功率為25?30kw，施加在革巴材上的電流在60?75A;氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300SCCm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的8?10%。6.如權利要求1所述的全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝，其特征在于，在沉積紅外透過選擇截止濾過膜系時，每對陰極上所施加的功率為30?40kw，施加在靶材上的電流在75?100A之間；氣相沉積時通入的工藝氣體主要為氬氣，其中氬氣的流量為300sccm，并有可調節范圍，當所需的工藝氣體為氬氣和氧氣的混合時，此時所加入的氧氣的流量為相應氬氣流量的8?10%。7.如權利要求1所述的全介質陽光選擇車窗玻璃復合膜系連續磁控濺射沉積工藝，其特征在于，表面覆蓋膜系是由高硬度的各種透明的氧化鈦、氧化鋯和氧化鈮類過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金屬氧化物相互沉積組成； 紅外透過選擇截止濾過膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯和氧化鈮類過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜的非金屬氧化物等光學薄膜材料沉積構成； 功能連接轉換膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物相互沉積組成，形成不同種材料和功能的膜系之間的梯度平滑過渡； 紫外光截止濾過膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物或二氧化硅薄膜等非金屬氧化物相互沉積組成； 可見光透過增透膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物等光學薄膜材料依次沉積構成； 可見光透過均衡膜系是由各種透明的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等過度金屬氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金屬氧化物依次沉積組成。
【文檔編號】C03C17/34GK106007401SQ201610322792
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】莊志杰, 周鈞
【申請人】賽柏利安工業技術（蘇州）有限公司