[发明专利]采用TiO2陶瓷靶磁控溅射的膜系玻璃结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀有双银层、TiO₂为基层的低反射率镀膜玻璃。由该新型的膜系机构，使玻璃的光学性能和热学性能达到最佳的匹配，属于无机非金属技术领域。

背景技术

真空溅射方法用来生产光学薄膜已经有很长的历史，自20世纪70年代中期以来，由于磁控溅射的出现，大幅度地提高了真空溅射方法的镀膜速度。90年代以来，用真空磁控溅射生产的低辐射玻璃在欧美发展很快，其作用是在玻璃表面镀制可以反射红外光线的薄膜，从而降低玻璃表面的辐射率，减少玻璃因热辐射而造成的传热损耗，以提高玻璃窗的保温隔热能力，这种低辐射玻璃配合双层中空玻璃使用，可以隔绝玻璃传导、对流、辐射三种传热途径，为一种非常有实用价值的节能环保产品。

市场上现有的双银镀膜低辐射玻璃，普遍高透低反，遮阳系数较高，从而目前开发新型双银镀膜低辐射玻璃大都围绕着降低反射为出发点，而降低反射的一般做法为利用光的干涉原理，通过膜层中的介质层来做到减反的效果。在一些发明中，还出现了复合电介质层，或在电介质层后面再增加复合吸收层，等等。如：王茂良等人在发明专利申请公开说明书CN200710045930[1].9中提出了在底层电介质层后增加一层厚度为12nm～14nm的NiCr/ZnOx陶瓷的复合吸收层，此复合吸收层意在提高对可见光的吸收性。而本发明的不同在于底层介质层的前面与玻璃基片相接触的为TiO₂基层膜，意在降低对可见光的反射；王等人还提出了复合电介质层作为两层银的中间电介质层，则与本发明没有实质性区别，王等人的复合电介质层采用的材料为锡/锌/氧化钛，本发明采用锡/锌铝，且厚度相对较薄。

采用真空磁控溅射法生产普通低辐射玻璃的膜层结构一般为：玻璃/底层电介质层/银层/阻挡保护层/上层电介质层。

底层电介质层的材料一般为金属或非金属的氧化物或氮化物，如：SnO₂，ZnO，Nb₂O₅，Si₃N₄等；

阻隔保护层一般为NiCr或者NiCrO_X；

上层和中间电介质层的材料一般为金属或非金属的氧化物或氮化物，如SnO₂，ZnO，Nb₂O₅，Si₃N₄等；

但是，这种传统结构的低辐射玻璃，不能同时满足低遮阳系数和中低反射的条件，主要是指公共/商用建筑和车辆的侧窗用途。在上述的低辐射产品中，如果要大幅度提高遮阳能力和节能效果，只能靠增加银层厚度来实现，这会使玻璃的反射率增加，颜色发生变化，而一般低辐射膜玻璃中的电介质在这种情况下，无法有效地调节以达到降低低反射、调节颜色的作用。

因为低遮阳系数往往要求产品有较低的反射率，在降低了遮阳系数的同时会形成较高的反射率。随着目前许多国家和地区为了限制光污染纷纷出台限制玻璃的可见光反射率法规。这种结构的低辐射玻璃已经越来越达不到客户的要求。为了同时满足低遮阳系数和中低反射的要求，本企业发明了一种采用陶瓷TiO₂为基层的双银膜系，因TiO₂有较高折射率(折射率n＝2.35～2.65)，根据光学干涉原理，可以更有效的降低银层反射。在以前的一些发明当中，人们也在努力的制造中低透射，低反射的玻璃，例如：发明专利申请公开说明书CN200710045930[1].9，采取了一种在底层介质层后面增加一层复合吸收层的方式来减少反射。本发明与举例中的发明有着明显的不同之处，举例中的发明是在介质层后面增加吸收层，利用的是某些材料的高吸收性；而本发明是在介质层的前面增加陶瓷TiO₂基层膜，利用的是TiO₂薄膜的特殊光学性能来达到减少反射的目的。

此双银镀膜玻璃做到中低透过率时，可以做到较低的反射率。基于此，开发出了中低遮阳的低反射双银镀膜玻璃新产品。

发明内容

为了同时满足中低遮阳系数和低反射的要求，本发明的目的是提供一种采用陶瓷TiO₂膜为基层膜的新型膜系结构玻璃及生产工艺。

本发明的技术方案如下：

一种采用TiO₂陶瓷靶磁控溅射的膜系玻璃结构，该玻璃的膜层结构自玻璃板向外依次为：

玻璃/TiO₂基层/底层电介质层/底银层/底层阻挡保护层层/中间复合电介质层/顶层银/顶层阻挡保护层/上层电介质层。