CN101209904A - 一种镀膜玻璃 - Google Patents

Abstract

一种镀膜玻璃，该镀膜玻璃包括玻璃基片和膜层，其中，所述膜层为金属膜，所述金属膜直接附着在玻璃基片的至少一个表面。该镀膜玻璃的颜色不会随着视角的不同而发生改变，可以呈现各种具有金属光泽的颜色，能达到透过率低于50％的要求，并且制作非常方便，附着力、铅笔硬度、强度、耐溶剂性能都能达到要求。

Description

一种镀膜玻璃

技术领域

本发明涉及一种镀膜玻璃。

背景技术

各种电子产品的面板或视窗，例如手机、MP3等各种电子产品的装饰玻璃视窗，一般选用无机硅酸盐玻璃或者亚克力玻璃作为基片，为了与整个产品配套，通常需要着色、镀膜。传统的着色方法是在玻璃基片上镀光学膜，通过调整光学膜的波长、膜料的种类以及膜层的搭配，光学膜可以呈现出非常丰富的色彩。再在膜层上丝印黑色油墨，以显现出光学膜的颜色。

这样的制作方式虽然可以获得非常丰富的颜色，但是也有不足之处：(1)光学膜层的膜系设计复杂，膜层从数层到数十层不等，镀膜的时间较长，成本较高，且需要高精密的设备方可完成。(2)光学膜层会因为视角不同而产生明显的颜色变化。

CN1749782A公开了一种镀膜玻璃镜片，其包括一玻璃基材、形成于玻璃基材的第一表面的第一膜层及形成于玻璃基材的与第一表面相对应的另一表面的第二膜层；其特征在于：第一膜层为多层光学薄膜构成，第二膜层为多层抗反射膜，通过抗反射膜来平衡光学薄膜对玻璃基材所产生的应力。该光学薄膜与抗反射膜层数相对应，该多层光学薄膜由高折射率材料与低折射材料相互间隔堆叠形成，高折射材料为五氧化二钽(Ta₂O₅)，低折射材料为二氧化硅(SiO₂)，该抗反射膜的材质为低折射率化合物与高折射率金属化合物层叠的蒸镀层，低折射率化合物为MgF₂，高折射率金属化合物为ZnO₂或TiO₂。该镀膜玻璃镜片既可消除镀膜产生的应力又能提高光学性能。但是该镀膜玻璃镜片制备工艺复杂，需要镀制膜层数层或数十层，而且该镀膜玻璃镜片会因为视角不同而产生明显的颜色变化。

CN2188587Y公开了一种具有三种膜层的彩色镀膜玻璃，由玻璃基片、底层膜、中间层和外层膜组成，其特征在于底层膜为采用参氧反应磁控溅射制备的金属氧化物膜，中间层为非反应磁控溅射制备的金属或合金膜，外层膜为高硬度和高抗腐蚀性的过渡金属氧化物膜。其中，底层膜为氧化锡或氨氧化物膜，中间层金属或合金膜为钛、铬或无磁不锈钢，外层膜为氧化钛或氨氧化钛。该彩色镀膜玻璃可以提高生产效率，也可以保证镀膜玻璃的化学稳定性、耐磨性和使用寿命。但是该彩色镀膜玻璃的颜色会随着视角的不同而发生明显改变。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的彩色镀膜玻璃的颜色会随着视角的不同而发生明显改变的缺陷，提供一种颜色不会随着视角的不同而发生改变的镀膜玻璃。

本发明提供了一种镀膜玻璃，该镀膜玻璃包括玻璃基片和膜层，其中，所述膜层为金属膜，所述金属膜直接附着在玻璃基片的至少一个表面。

采用本发明提供的镀膜玻璃，颜色不会随着视角的不同而发生改变，可以呈现各种具有金属光泽的颜色，能达到透过率低于50％的要求。本发明使用金属来着色，不用进行复杂的膜系设计，对于特定颜色的装饰玻璃，特别是需要金属质感的装饰玻璃视窗的制作非常方便。

本发明的镀膜玻璃，在金属膜上还附着有保护层，可以保护金属膜不被氧化，不受到划伤、腐蚀的损害，而且可以调节并且部分修正玻璃的透过率，可以将蒸镀金属膜的玻璃片的透过率增加2-5％，并增强玻璃片的附着力、铅笔硬度、强度和耐溶剂性能。

附图说明

图1为本发明镀膜玻璃的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的镀膜玻璃，包括玻璃基片和膜层，其中，所述膜层为金属膜，所述金属膜直接附着在玻璃基片的至少一个表面。

根据本发明提供的镀膜玻璃，在优选情况下，所述金属膜为选自银、铝、锡、铜、铬和镍中的一种或几种的膜，所述金属膜的厚度为20-60纳米。

该金属膜用于着色和调节透过率，可以使玻璃呈现金属的光泽，颜色越深，玻璃片的透过率越低，反之则越高。通过蒸镀不同的金属材料，可以得到不同颜色的装饰镀膜玻璃，例如蒸镀金属铬可以得到褐色的镀膜玻璃，蒸镀镍可以得到蓝色的镀膜玻璃，将锡和铝混合蒸镀，可以得到黄色的镀膜玻璃，蒸镀银可以得到银色的镀膜玻璃。

本发明人发现，采用本发明提供的优选的实施方式，在所述金属膜上蒸镀保护膜，可以保护金属膜不被氧化，不受到划伤、腐蚀的损害，而且可以调节并且部分修正玻璃的透过率，可以将蒸镀金属膜的玻璃片的透过率增加2-5％，并增强玻璃片的附着力、铅笔硬度、强度和耐溶剂性能。

根据本发明提供的优选的实施方式，所述保护层可以是各种能够起到保护金属膜作用的涂层，例如，所述保护层可以为选自氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或几种的保护层。保护层的厚度优选为55-600纳米，为了达到增加蒸镀金属膜的玻璃的透过率，该保护层的厚度更优选为1-6的整数倍的1/4可见光波长。

根据本发明提供的优选的实施方式，所述金属膜直接附着在所述玻璃基片的一个表面上，在所述玻璃基片的另一表面上还附着有应力平衡层。该应力平衡层起到平衡保护层引起的应力的作用，并且可以起到部分修正玻璃的透过率的作用，以进一步提高玻璃片的附着力、铅笔硬度、强度和耐溶剂性能。

所述应力平衡层可以是各种能够起到平衡保护层引起的应力的作用，并且可以起到部分修正玻璃透过率的作用的应力平衡层，例如，所述应力平衡层可以为选自氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或几种的应力平衡层。该应力平衡层的厚度优选与所述保护层的厚度相同。

根据本发明提供的镀膜玻璃，所述玻璃基片为硅酸盐玻璃或亚克力玻璃。

本发明所提供的镀膜玻璃的制备方法包括在玻璃基片的至少一个表面上蒸镀金属膜。优选情况下，该方法包括在玻璃基片的一个表面上蒸镀上金属膜，然后分别在金属膜上和玻璃基片的另一个表面上蒸镀上保护层和应力平衡层。

本发明所提供的镀膜玻璃的制备方法进一步为，预先将无色透明的玻璃基片清洗干净并烘干。

具体地说，该方法包括以下步骤：

1、清洗玻璃基片：清洗的方式可以任选采用机械、化学、超声清洗等多种已知的方式。下面以化学方式为例说明：将无色透明的玻璃基片用干净纱布蘸水后沾取适量的碳酸钙细粉，均匀地用力擦拭玻璃基片表面，用自来水冲洗干净；将擦拭过的玻璃基片放入玻璃洗液(35毫升重铬酸钾或铬酸饱和溶液，1毫升硫酸)中浸泡5-15分钟，用自来水冲净；用干净纱布将玻璃基片上的水擦干，再用滴管滴酒精***混合液(1∶1)与于基底表面，让液体流遍整个表面后用力甩干，去掉残留的水分；再滴几滴酒精***混合液(1∶1)混合液、在红外线灯下用干净纱布使劲擦玻璃基片表面，直到无水迹和污痕为止，再用干净纱布擦一次，烘烤，直到玻璃基片发烫为止，观察表面，直到无擦痕无灰尘为止。

2、镀膜：使用真空蒸镀法，在低于8.0×10^-3帕的真空下，在该玻璃基片的一个表面上沉积金属膜，通过改变蒸发皿中金属的重量或者通过膜厚控制仪来控制金属膜的透过率和颜色。

3、然后在低于8.0×10^-3帕的真空下，在金属膜上蒸镀一层保护层，该保护层的厚度控制在1/4可见光波长的1-6的整数倍。

4、最后在低于8.0×10^-3帕的真空下，在玻璃基片的另一面上蒸镀一层与保护层厚度相同的应力平衡层来部分修正玻璃的透过率，以进一步提高玻璃片的性能，同时可以用来平衡保护层的应力。该应力平衡层的厚度与保护层的厚度相同，同样控制在1/4可见光波长的1-6的整数倍。

上述真空蒸镀法为本领域技术人员已知的方法，以本发明优选的镀膜玻璃为例，采用TS系列光学真空镀膜机，真空蒸镀法的具体步骤为：

1、上料

打开真空室门，在电极上装上蒸发皿并放入所要蒸镀的金属丝；在坩埚内分别装入需蒸镀保护层和应力平衡层的氧化物颗粒，略低于坩埚口即可；安装测量镀膜玻璃的透过率以及波长的对比玻璃片；加入玻璃基片工件；关紧真空室门。

2、抽真空

打开维持泵、扩散泵；扩散泵油温达到工作温度后方可进行工作(预设为180℃)；打开机械泵、粗抽阀，开始抽气；开真空计；打开玻璃基片工件旋转开关，速度设定为15-25；开烘烤开关，温度设定为200-300℃；抽真空至低于5帕时关掉粗抽阀，开前置阀、精抽阀；抽真空至低于8.0×10^-3帕后即可开始镀膜；

3、镀膜

先蒸镀金属，打开电极的蒸发电压至80-120伏，打开挡板，如果通过膜厚控制仪控制透过率时，则待到达设定的透过率时即关闭挡板；如果通过金属的量控制透过率时，则通过观察窗口观察蒸发皿内金属的余量，确保金属完全蒸发即可关闭挡板；关电极电源并切换到电子***式。

待真空度重新上升到8.0×10^-3帕时开始蒸镀保护层；依次打开扫描电源灯丝电源和高压电源；开控制板上的电子枪转换坩埚至装有保护层的氧化物镀料的位置；调整电子枪的能量和扫描幅度预熔待镀材料；等到待镀材料熔融后打开挡板，开始镀膜，观察光学膜厚控制仪显示的读数，达到需要的波长时关闭挡板；调节电子束能量至零，关闭两轴扫描；依次关掉精抽阀、前置阀、真空计、机械泵；关烘烤开关、旋转开关；至少5分钟后打开充气阀向真空室充气；取出所镀工件。

翻转工件至已镀膜层的另一面，开始蒸镀应力平衡层；重复第3步抽真空；转换坩锅至装有应力平衡层的氧化物镀料的位置；调整电子枪的能量和扫描幅度预熔待镀材料；等到待镀材料熔融后打开挡板，开始镀膜，观察光学膜厚控制仪显示的读数，达到需要的波长时关闭挡板；调节电子束能量至零，关闭两轴扫描；依次关掉精抽阀、前置阀、真空计、机械泵；关烘烤开关、旋转开关；至少5分钟后打开充气阀向真空室充气；取出所镀工件。

经过上述真空蒸镀法获得本发明优选的镀膜玻璃。

下面结合附图以实施例的方式对本发明作进一步详细描述，但不应认为是对本发明保护范围的限制。

实施例1

制作蒸镀铬的透过率为50％±5的褐色镀膜玻璃：

1、将无色透明的无机硅酸盐玻璃基片1放入单槽式超声波清洗机(超声波功率为600W，频率为28KHz)，确保放入清洗机中的玻璃基片全部浸入蒸馏水中，清洗15分钟，之后在40℃的温度下烘烤15分钟。

2、使用光学真空镀膜机(腾胜TS-600ZZS)，真空蒸镀金属铬粉，真空抽至8×10^-3帕时开始镀膜，通过OFTM 2000全自动光学膜厚控仪来控制金属膜的透过率，当透过率达到50％时即停止镀膜。在玻璃基片上蒸镀了厚度约为45纳米的金属铬膜2。

3、然后在金属铬膜2上蒸镀一层氧化硅作为金属膜2的保护层3，通过设定OFTM 2000全自动光学膜厚控仪，将该氧化硅层的厚度控制在4倍的1/4可见光波长。

通过目视观察，该镀膜玻璃的颜色不会随着观察角度的不同而改变，并呈现金属光泽。

实施例2

制作蒸镀镍的透过率为50％±5的蓝色镀膜玻璃：

1、将无色透明的无机硅酸盐玻璃基片1放入单槽式超声波清洗机(超声波功率为600W，频率为28KHz)，确保放入清洗机中的玻璃基片全部浸入蒸馏水中，清洗25分钟，之后在40℃的温度下烘烤15分钟。

2、使用光学真空镀膜机(腾胜TS-600ZZS)，真空蒸镀金属镍，真空抽至8×10^-3帕时开始镀膜，通过改变蒸发装置中镍丝的重量来控制金属膜的透过率和颜色，使用0.1克镍丝时基片的透过率为50％±5。在玻璃基片上蒸镀了厚度约为25纳米的金属镍膜2。

3、然后在金属镍膜2上蒸镀一层氧化锆作为金属膜的保护层3，通过设定OFTM 2000全自动光学膜厚控仪，将该氧化锆层的厚度控制在3倍的1/4可见光波长。

4、最后，通过设定OFTM 2000全自动光学膜厚控仪，在玻璃基片1的另一面上蒸镀一层厚度为3倍的1/4可见光波长的氧化硅作为应力平衡层4用来部分修正镀膜玻璃的透过率，以进一步提高玻璃片的性能，同时可以平衡基片内应力。

通过目视观察，该镀膜玻璃的颜色不会随着观察角度的不同而改变，并呈现金属光泽。

实施例3

制作蒸镀锡和铝的透过率为20％±5的暗黄色镀膜玻璃：

1、将无色透明的亚克力玻璃基片1放入单槽式超声波清洗机(超声波功率为600W，频率为28KHz)，确保放入清洗机中的玻璃基片全部浸入蒸馏水中，清洗30分钟，之后在40℃的温度下烘烤15分钟。

2、使用光学真空镀膜机(腾胜TS-600ZZS)，真空蒸镀金属锡和铝，真空抽至8×10^-3帕时开始镀膜，先镀锡，再镀铝，通过改变蒸发装置中金属锡和铝的重量来控制金属膜的透过率和颜色，使用0.1克锡和0.1克铝时基片的透过率为20％±5。在玻璃基片上蒸镀了厚度约为50纳米的金属锡和铝的膜2。

3、然后在金属膜2上蒸镀一层氧化铝作为金属膜2的保护层3，通过设定OFTM 2000全自动光学膜厚控仪，将该氧化铝层的厚度控制在5倍的1/4可见光波长。

4、最后，通过设定OFTM 2000全自动光学膜厚控仪，在玻璃基片1的另一面上蒸镀一层厚度为5倍的1/4可见光波长的氧化硅作为应力平衡层用来部分修正玻璃的透过率，以进一步提高玻璃片的性能，同时可以平衡基片内应力。

对实施例1-3的镀膜玻璃进行附着力、铅笔硬度、强度和耐腐蚀性的性能测试，试验结果列于表1。

通过目视观察，该镀膜玻璃的颜色不会随着观察角度的不同而改变，并呈现金属光泽。

表1

测试项目	设备及检验方法	允许范围	结果
				附着力实验	百格刀ASTM D3359间距：1毫米拉起角度：90°胶带：3M600	≥3B	实施例1：5B实施例2：5B实施例3：5B
铅笔硬度测试	铅笔硬度计ASTM D3363负荷：750g铅笔：牌号为三菱UNI	≥H	实施例1：4H实施例2：3H实施例3：5H
				自由跌落测试	坠落高度1.5M	产品无脆裂	实施例1：完好实施例2：完好实施例3：完好
抗溶剂实验	溶剂：1、汽油(馏程为60-95℃，辛烷含量约95％)2、异丙醇(纯度＞98％)3、人工汗(PH 6.50±0.10)分别用软布浸润了上述三种溶剂后，在样品表面摩擦2分钟。	2小时后目视表面，不允许有痕迹	实施例1：无明显痕迹实施例2：无明显痕迹实施例3：无明显痕迹

表中人工汗的配方方法为：在900毫升蒸馏水中依次加入1***纯的尿素、5***纯的氯化钠、1.14***纯的乳酸，充分搅拌，用浓度为1％的氨水调节PH值至6.50±0.10。

表1的结果说明，本发明的镀膜玻璃的附着力、硬度、强度和耐溶剂性部明显超过了上述标准允许的范围。

Claims (10)

1.一种镀膜玻璃，该镀膜玻璃包括玻璃基片和膜层，其特征在于，所述膜层为金属膜，所述金属膜直接附着在玻璃基片的至少一个表面。

2.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其中，所述金属膜为选自银、铝、锡、铜、铬和镍中的一种或几种的金属膜。

3.根据权利要求1或2所述的镀膜玻璃，其中，所述金属膜的厚度为20-60纳米。

4.根据权利要求1或2所述的镀膜玻璃，其中，所述镀膜玻璃还包括保护层，所述保护层附着在金属膜上。

5.根据权利要求4所述的镀膜玻璃，其中，所述保护层为选自氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或几种的保护层。

6.根据权利要求4所述的镀膜玻璃，其中，所述保护层的厚度为55-600纳米。

7.根据权利要求6所述的镀膜玻璃，其中，所述保护层的厚度为1/4可见光波长的1-6的整数倍。

8.根据权利要求4所述的镀膜玻璃，其中，所述金属膜直接附着在所述玻璃基片的一个表面上，在所述玻璃基片的另一表面上还附着有应力平衡层。

9.根据权利要求8所述的镀膜玻璃，其中，所述应力平衡层为选自氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或几种的应力平衡层，所述应力平衡层的厚度与所述保护层的厚度相同。

10.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其中，所述玻璃基片为硅酸盐玻璃或亚克力玻璃。

Images