一種靛藍色窗膜的制作方法

本實用新型涉及貼附在汽車、建筑物等的窗玻璃上的貼膜，尤其是一種陽光下呈靛藍色的窗膜。

背景技術：

汽車、建筑物等的窗玻璃上經常需要貼附貼膜，通常稱為窗膜，以提供隔熱、防紫外線等功能。同時，性能優異的窗膜還可以提供良好的可見光透光率，可以從窗玻璃的內側清晰觀察窗外。

傳統的窗膜存在著顏色單一，隔熱性能差等一些缺點，而且具有很強裝飾效果的靛藍色窗膜更是少見。目前大部分的窗膜都是節能性較差的熱反射涂層窗膜，其結構穩定性差，隔熱效果不佳，透光率較低，使用壽命較短，不利于產品大范圍推廣。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種靛藍色窗膜，以減少或避免前面所提到的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種靛藍色窗膜，在陽光下呈靛藍色，所述靛藍色窗膜的膜層結構由內向外依次為：厚度為23微米～50微米的柔性透明PET基材層；厚度為31nm～33nm的第一高折射率Nb₂O₅層；厚度為7nm～9nm的第一金屬氧化物ZnO:Sn層；厚度為15nm～17nm的第一銀銅合金層；厚度為0.8nm～1nm的第一阻隔NiCr層；厚度為70nm～72nm的第二高折射率Nb₂O₅層；厚度為10nm～12nm的第二金屬氧化物ZnO:Sn層；厚度為17nm～19nm的第二銀鈀合金層；厚度為1nm～1.2nm的第二阻隔NiCr層；厚度為25nm～37nm的第三高折射率Si₃N₄層。

優選的，所述柔性透明PET基材層的厚度為23微米；所述第一高折射率Nb₂O₅層的厚度為32nm；所述第一金屬氧化物ZnO:Sn層的厚度為8nm；所述第一銀銅合金層的厚度為16nm；所述第一阻隔NiCr層的厚度為0.9nm；所述第二高折射率Nb₂O₅層的厚度為71nm；所述第二金屬氧化物ZnO:Sn層的厚度為11nm；所述第二銀鈀合金層厚度為18nm；所述第二阻隔NiCr層的厚度為1.1nm；所述第三高折射率Si₃N₄層的厚度為36nm。

優選的，所述柔性透明PET基材層的可見光透光率≥89％，霧度≤1.5。

優選的，所述第一高折射率Nb₂O₅層的折射率為2.36；所述第二高折射率Nb₂O₅層的折射率為2.36；所述第三高折射率Si₃N₄層的折射率為2.06。

優選的，所述靛藍色窗膜在可見光范圍的透光率為68.3％。

優選的，所述靛藍色窗膜在波長為780nm～2500nm的紅外光范圍的透光率為9.8％。

優選的，所述靛藍色窗膜在波長為950nm波長處的紅外阻隔率為94.2％。

優選的，所述靛藍色窗膜在波長為1400nm波長處的紅外阻隔率為99.1％。

本實用新型的窗膜通過雙層銀合金層對紅外光的反射，與三層高折射層形成折射率匹配關系，并且通過厚度參數的配合，其顏色在太陽光下觀察為靛藍色，具有絕佳的視覺效果。同時，該靛藍色窗膜還具有優異的透光、隔熱以及抗氧化性能，使用壽命長，易于生產。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中，

圖1顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的靛藍色窗膜的層結構示意圖；

圖2顯示的是圖1所示靛藍色窗膜的透光率曲線圖；

圖3顯示的是圖1所示靛藍色窗膜的反射率曲線圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。其中，相同的部件采用相同的標號。

如圖1所示的本實用新型的靛藍色窗膜的層結構示意圖，膜層結構由內向外依次為：厚度為23微米～50微米的柔性透明PET基材層1，優選厚度為23微米；厚度為31nm～33nm的第一高折射率Nb₂O₅層2，優選厚度為32nm；厚度為7nm～9nm的第一金屬氧化物ZnO:Sn層3，優選厚度為8nm；厚度為15nm～17nm的第一銀銅合金層4，優選厚度為16nm；厚度為0.8nm～1nm的第一阻隔NiCr層5，優選厚度為0.9nm；厚度為70nm～72nm的第二高折射率Nb₂O₅層6，優選厚度為71nm；厚度為10nm～12nm的第二金屬氧化物ZnO:Sn層7，優選厚度為11nm；厚度為17nm～19nm的第二銀鈀合金層8，優選厚度為18nm；厚度為1nm～1.2nm的第二阻隔NiCr層9，優選厚度為1.1nm；厚度為25nm～37nm的第三高折射率Si₃N₄層10，優選厚度為36nm。

下面詳細說明本實用新型的靛藍色窗膜的制備步驟：

(1)首先提供柔性透明PET基材層1。在一個具體實施例中，為了獲得更優的透光率，可以選擇所述柔性透明PET基材層1的可見光透光率≥89％，霧度≤1.5。

(2)通過雙旋轉陰極、中頻反應磁控濺射的方式在該PET基材層1上沉積第一高折射率Nb₂O₅層2，優選所述第一高折射率Nb₂O₅層2的折射率為2.36。本實用新型通過磁控濺射的方式在PET膜上直接沉積第一高折射率Nb₂O₅層2，由于Nb₂O₅與PET膜之間具有良好的附著力，采用Nb₂O₅可以直接沉積在PET膜上，無需對PET膜進行額外的金屬鍍膜處理以提高附著力，從而可以減少層數提高透光性，同時如果采用金屬鍍膜處理，則會破壞本實用新型的窗膜的顏色，無法獲得期望的靛藍色。

(3)通過單旋轉陰極、直流反應磁控濺射的方式在該第一高折射率Nb₂O₅層2上沉積第一金屬氧化物ZnO:Sn層3。本實用新型的靛藍色窗膜中采用了兩層ZnO:Sn層(錫摻雜的氧化鋅層)，參見步驟7。ZnO:Sn層的厚度很小，只有幾個納米，但是這幾個納米厚度的ZnO:Sn層可以促進后續銀合金層的生長使其盡快長成連續的致密結構，因而顯著降低后續銀合金層的厚度，提高窗膜的透光性。同時致密的銀合金層可以有效反射紅外線和紫外線，提高窗膜的隔熱性能。在一個優選實施例中，第一金屬氧化物ZnO:Sn層3的厚度小于等于后續第一銀銅合金層4的厚度的2/3，并且，第二金屬氧化物ZnO:Sn層7的厚度小于等于后續第二銀鈀合金層8的厚度的2/3，即可獲得優選的透光性以及隔熱性能。

(4)通過單平面陰極、直流反應磁控濺射的方式在該第一金屬氧化物ZnO:Sn層3上沉積第一銀銅合金層4。優選所述銀銅合金層中包括99％的Ag，余量為1％的Cu，可以相對純銀獲得更好的抗氧化性能以及防潮能力，當然，銀銅合金層的設置主要是用于對紅外線和紫外線進行反射以提供優異的隔熱性能。同時應當指出，由于銀合金層的厚度大于等于其下方的ZnO:Sn層的厚度的3/2，并且形成的銀合金層的致密度較高，因而本實用新型的窗膜的顏色受到銀合金層的厚度的影響較大，當然，對于本實用新型的雙層銀合金層的設置來說，兩層銀合金層之間的間距以及三層高折射層的折射率匹配關系，也是獲得靛藍色窗膜的顏色的不可或缺的因素，后面對此詳細說明。

(5)通過單平面陰極、直流反應磁控濺射的方式在該第一銀銅合金層4上沉積第一阻隔NiCr層5。第一阻隔NiCr層5用于對第一銀銅合金層4進行保護，避免第一銀銅合金層4氧化而透光以及反射性能降低，確保銀銅合金層的紅外光的反射率不會隨著使用時間的延長而降低，延長了窗膜的使用壽命，具有持久的高隔熱效果。在一個優選實施例中，第一阻隔NiCr層5的厚度小于等于其下方的第一銀銅合金層4的厚度的1/5，該厚度比例可以利用最小厚度的第一阻隔NiCr層5獲得需要的抗氧化性能，因而可以用最小的厚度獲得最優的隔熱效果，提高了窗膜的整體透光性能。

(6)通過雙旋轉陰極、中頻反應磁控濺射的方式在該第一阻隔NiCr層5上沉積第二高折射率Nb₂O₅層6，優選所述第二高折射率Nb₂O₅層6的折射率為2.36。本步驟的第二高折射率Nb₂O₅層6的厚度相對其它的高折射率層都要大，即對于本實用新型的雙層銀合金層的來說，兩層銀合金層之間設置大折射率的第二高折射率Nb₂O₅層6，可以利用更小的兩層銀合金層之間的間隔形成反射紅外線和紫外線的雙反射結構，因而可以降低第二高折射率Nb₂O₅層6的厚度，提高窗膜的整體透光性能。

(7)通過單旋轉陰極、直流反應磁控濺射的方式在該第二高折射率Nb₂O₅層6上沉積第二金屬氧化物ZnO:Sn層7。本步驟中沉積的第二金屬氧化物ZnO:Sn層7的厚度比前述步驟3中的第一金屬氧化物ZnO:Sn層3的厚度略大，用以通過較厚的外層的第二銀鈀合金層8反射更多的紅外線和紫外線，能夠透過外層的第二銀鈀合金層8已經減少，因而內層的第一銀銅合金層4可以設置得更薄一些，相應的第一金屬氧化物ZnO:Sn層3的厚度也可以變小。通過第一金屬氧化物ZnO:Sn層3和第二金屬氧化物ZnO:Sn層7的厚度匹配，可以提高窗膜的光學均勻性，但是最顯著的作用是可以對本實用新型的窗膜的色度進行調整，即，本實用新型的靛藍色窗膜的靛藍色，主要由第一金屬氧化物ZnO:Sn層3和第二金屬氧化物ZnO:Sn層7以及其上的第一銀銅合金層4和第二銀鈀合金層8的厚度比例關系所確定。這是本實用新型區別于其它技術的最優參數組合，現有技術尚無任何方案提供獲得靛藍色窗膜的參數組合原理，該參數組合是非顯而易見的，具備突出的實質性特點和顯著的進步。

(8)通過單平面陰極、直流反應磁控濺射的方式在該第二金屬氧化物ZnO:Sn層7上沉積第二銀鈀合金層8。優選所述銀鈀合金層中包括98％的Ag，余量為2％的Pd。第二銀鈀合金層8的設置形成了反射紅外線和紫外線的雙反射結構，降低了窗膜厚度，提高了透光性能，同時加強了隔熱性能。

(9)通過單平面陰極、直流反應磁控濺射的方式在該第二銀鈀合金層8上沉積第二阻隔NiCr層9，用以對第二銀鈀合金層8形成保護，防止氧化，確保銀鈀合金層的紅外光的反射率不會隨著使用時間的延長而降低，延長了窗膜的使用壽命，具有持久的高隔熱效果。在一個優選實施例中第二阻隔NiCr層9的厚度小于等于其下方的第二銀鈀合金層8的厚度的1/5，該厚度比例可以利用最小厚度的第二阻隔NiCr層9獲得需要的抗氧化性能，因而可以用最小的厚度獲得最優的隔熱效果，提高了窗膜的整體透光性能。

(10)通過雙旋轉陰極、中頻反應磁控濺射的方式在該第二阻隔NiCr層9上沉積第三高折射率Nb₂O₅層10，優選所述第三高折射率Nb₂O₅層10的折射率為2.36。最外側的第三高折射率Nb₂O₅層10選擇對陽光中的紅外光進行有效反射，進一步提高了窗膜的隔熱性能。同時，三層高折射率層的折射與兩層銀合金層反射光線的疊加，最終形成了本實用新型所需的靛藍色窗膜。

其中，磁控濺射沉積鍍膜時，所有腔室內的溫度恒定，并且所有腔室內恒定溫度范圍為-15℃～15℃。

優選的，所述步驟(2)、步驟(3)、步驟(6)、步驟(7)、步驟(10)均包括：相應腔室中通入體積比為10:1～100:1的氬氣和氧氣的混合氣體，設定濺射真空度10^-6Torr，鍍膜穩定氣壓為10^-3Torr；雙旋轉陰極、中頻反應磁控濺射功率為20Kw～50Kw；單旋轉陰極、直流反應磁控濺射功率為2Kw～5Kw。

優選的，所述步驟(4)、步驟(5)、步驟(8)、步驟(9)均包括：相應腔室中通入純度不小于99.99％的氬氣，設定濺射真空度10^-6Torr，鍍膜穩定氣壓為10^-3Torr；單平面陰極、直流反應磁控濺射功率為0.5Kw～8Kw。

將本實用新型提供的靛藍色窗膜置于太陽膜測試儀中測試，結果如圖2-3所示，其分別顯示的是圖1所示靛藍色窗膜的透光率曲線圖和反射率曲線圖，圖中表明，本實用新型提供的靛藍色窗膜在可見光范圍的透光率為68.3％；在波長為780nm～2500nm的紅外光范圍的透光率為9.8％。另外，經過測試，本實用新型提供的靛藍色窗膜在波長為950nm波長處的紅外阻隔率為94.2％；在波長為1400nm波長處的紅外阻隔率為99.1％，表明本實用新型提供的靛藍色窗膜具有良好的光學性能和隔熱性能。

將本實用新型提供的這種靛藍色窗膜置于分光光度計中測試其顏色。透過色、反射色的顏色是按CIELAB顏色空間指標體系進行表征，其中L*代表亮度，數值大表示亮，數值小表示暗；a*代表紅綠度，其中a*負代表綠，數值越大表示越綠，a*正代表紅，數值越大表示越紅；b*代表黃藍度，其中b*負代表藍，數值越大表示越藍，b*正代表黃，數值越大表示越黃。透過色是從汽車內、建筑物內透過貼膜后的玻璃看外界景物時能看到的顏色；反射色是從汽車外、建筑物外透過貼膜后的玻璃看內部景物時能看到的顏色。經過測試，本實用新型提供的靛藍色窗膜在分光光度計中經過多點重復測試，其透過色的a*＝-1.88，b*＝1.17，反射色的a*＝4.69，b*＝-0.49，其顏色在太陽光下觀察為靛藍色，黑底上觀察無反紫、眩光現象，其反射光譜范圍為380nm～480nm，具有絕佳的視覺效果。

綜上所述，本實用新型的窗膜通過雙層銀合金層對紅外光的反射，與三層高折射層形成折射率匹配關系，并且通過厚度參數的配合，其顏色在太陽光下觀察為靛藍色，具有絕佳的視覺效果。同時，該靛藍色窗膜還具有優異的透光、隔熱以及抗氧化性能，使用壽命長，易于生產和推廣使用。

本領域技術人員應當理解，雖然本實用新型是按照多個實施例的方式進行描述的，但是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，并將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本實用新型的保護范圍。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合，均應屬于本實用新型保護的范圍。