CN113816614A - 一种彩色玻璃磁控溅射制备***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种彩色玻璃磁控溅射制备***及方法，所述***包括：数据库模块，用于获取第一彩色玻璃信息、第一膜系结构组成信息及磁控溅射信息；磁控溅射模块，其与所述数据库模块连接，用于接收所述数据库模块发送的磁控溅射信息，执行彩色玻璃的每层膜系材料的磁控溅射；在线检测模块，其与所述磁控溅射模块及数据库模块连接，用于执行每层膜系材料信息的在线检测。本发明提供的彩色玻璃磁控溅射制备***可大面积生产、精准控制玻璃透过反射颜色，是实现室内颜色呈中性或接近中性的可靠保障。另外设备安装、改造成本低，因此具有广阔的市场应用前景。

Description

一种彩色玻璃磁控溅射制备***及方法
技术领域
本发明涉及一种彩色玻璃磁控溅射制备***及方法，属于镀膜装备领域。
背景技术
彩色玻璃通过透射和反射展现不同色彩，冷暖色调皆有，在建筑设计中独具一格。目前其色彩多来源与“中间膜”-在夹胶层中混合颜料制备而成，颜色显示种类多，但其染料为有机物，耐紫外性能差，长期户外使用，颜色饱和度下降，观赏性降低。另外为实现多种色彩，需要多台挤出机共挤，这种方法成本高昂且不易实现。而在玻璃上镀膜则可以避免夹胶层产生的问题，并能产生炫彩的效果，其炫彩可以通过材料厚度的变化产生；也可以通过材料成分的改变；或者材料厚度成分同时变化。但在炫彩工艺的实现上，目前设备普遍存在着最终结果远离设计要求，无法满足应用要求的问题，这主要与镀膜设备有关，目前市场上没有专门针对颜色玻璃的磁控溅射设备，往往都是由离线LowE镀膜线改造而成，导致工艺控制上很难满足设计需求，也大大减小了颜色玻璃市场应用范围，另外现有的炫彩玻璃极易造成光污染，影响室内人员的视觉舒适度，尽管设计上可以解决此问题，但缺少合适的设备和控制工艺解决此问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种彩色玻璃磁控溅射制备***及方法，该设备生产的彩色玻璃，可减轻光污染，提高室内人员视觉舒适度，进而增加了产品的市场竞争力。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出的一种彩色玻璃磁控溅射制备***，包括：
数据库模块，用于获取第一彩色玻璃信息、获取所述第一膜系结构组成信息及磁控溅射信息，所述第一彩色玻璃信息至少包括透过率、透过光谱、反射率、反射光谱、透过颜色或反射颜色以及对应的第一制备工艺信息；所述第一膜系结构组成信息至少包括：彩色玻璃的每层膜系材料组成、彩色玻璃每层膜系材料的功率、氩气的流量、氧气的流量、氮气的流量、镀膜时间以及彩色玻璃的每层材料随着厚度变化的光谱、颜色变化；所述磁控溅射信息至少包括镀膜的次数、溅射速率及每次镀膜的厚度；
磁控溅射模块，其与所述数据库模块连接，用于接收所述数据库模块发送的磁控溅射信息，执行彩色玻璃的每层膜系材料的磁控溅射；
在线检测模块，其与所述磁控溅射模块及数据库模块连接，用于执行每层膜系材料的在线检测，并将在线检测的第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息传送给数据库模块与所述数据库模块获取的第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其中所述磁控溅射模块包括多个依次相间连接为一体的镀膜腔体和过渡腔体，所述镀膜腔体内设有布气单元及用于固定靶材的一对阴极，所述过渡腔体内设有在线检测模块，所述在线检测模块与控制模块通讯连接。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其中所述在线检测模块包括光源、透射光谱仪及发射光谱仪，所述光源连接有光源光纤，所述发射光谱仪连接有发射光纤，所述透射光谱仪连接有多个透射光纤，多个透射光纤设于所述光源光纤的周围。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其中还包括树脂层，所述树脂层包覆所述光源光纤及反射光纤。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其中所述布气单元包括多个气路组，每个所述气路组包括总气路，所述总气路分别连接并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路为氩气气路；所述第二支路包括并联设置的氮气气路及氧气气路。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其中所述氩气气路、氮气气路及氧气气路还分别包括氩气源、氮气源及氧气源，以及与各气源连接的过滤器、气动切断阀、流量计；所述镀膜腔体和过渡腔体内分别设有真空计。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其中所述彩色玻璃包括玻璃基底，以及所述玻璃基的两个表面交替层叠的多个膜层。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其中还包括控制模块，其分别连接并控制数据库模块、在线检测模块及磁控溅射模块的动作。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。本发明提出的一种彩色玻璃磁控溅射制备方法，包括以下步骤：
获取第一彩色玻璃信息，所述第一彩色玻璃信息至少包括透过率、透过光谱、反射率反射光谱、透过颜色或反射颜色以及对应的制备工艺信息；
获取与所述第一彩色玻璃信息对应的第一膜系结构组成信息，所述膜系结构组成信息至少包括：彩色玻璃的每层膜系材料组成、彩色玻璃每层膜系材料的功率、氩气的流量、氧气的流量、氮气的流量、镀膜时间以及彩色玻璃的每层材料随着厚度变化的光谱、颜色变化；
根据所述膜系结构组成信息获取磁控溅射信息，所述磁控溅射信息至少包括镀膜的次数、溅射速率及每次镀膜的厚度；
利用磁控溅射信息对每层膜系材料进行磁控溅射；
通过在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息，并和所述第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备方法，其中所述通过在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息，并和所述第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较，具体包括：将在线检测的第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息传送给数据库模块与该数据库模块存储的所述第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较；若对应的二者比较的差异大于设定值，则在所述彩色玻璃的各层膜系材料基础上，进行新的各层膜系结构设计；若对应的二者比较的差异小于设定值，则由磁控溅射模块继续执行彩色玻璃的每层膜系材料的磁控溅射。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备方法，其中所述差异包括：透射率或反射率的偏差小于±2.5％，颜色的色差小于等于3.0CIELAB。
优选地，前述的彩色玻璃磁控溅射制备方法，其中所述在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息的步骤包括：光源发出的光通过光源光纤传到彩色玻璃表面，反射的光通过反射光纤接收进入反射光谱仪得到反射光谱，透过的光通过透射光纤接收进入透过光谱仪得到透过光谱，将反射光谱、透过光谱分别传送给数据库模块；优选的对于多个点同时测试时，使用同一个光源，通过光纤进行分光，保障光源的一致性，有利于测试结果的相互比较和颜色的精准实现。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的彩色玻璃磁控溅射制备***及方法，可大面积生产、精准控制玻璃透过反射颜色，是实现室内颜色呈中性或接近中性的可靠保障，对于改善室内人员视觉舒适度至关重要；另外，所述彩色玻璃磁控溅射制备***的设备安装、改造成本低，因此具有广阔的市场应用前景。
本发明提供的彩色玻璃磁控溅射制备***及方法，可实现设计目标，扩大颜色范围，满足市场需求，扩大应用范围，通过在线光谱监控和膜系设计，在提高外观颜值的同时，达到减少室内光污染的目的。特别是在溅射工艺不稳定时或者出现偏差时，该***可以自动进行检测到偏差，并在现有膜系基础上进行设计，由此达到目标要求，大大提高产品成品率，并精准控制颜色、透过率、反射率等光学性能，生产出满足设计要求的玻璃。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1为本发明的彩色玻璃磁控溅射制备***的结构示意图；
图2为本发明的彩色玻璃磁控溅射制备***中数据库模块的结构示意图；
图3为本发明的彩色玻璃磁控溅射制备***的磁控溅射模块的结构示意图；
图4为本发明的彩色玻璃磁控溅射制备***中磁控溅射模块的单个布气单元结构示意图；
图5为本发明的彩色玻璃磁控溅射制备***中在线检测模块的结构示意图；
图6为本发明的彩色玻璃磁控溅射制备***中在线检测模块的多个透射光纤与光源光纤的耦合结构示意图；
图7为本发明实施例1的彩色玻璃的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种彩色玻璃磁控溅射制备***及方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1-图5所示，本发明提供了一种彩色玻璃磁控溅射制备***，包括：
数据库模块10，用于获取第一彩色玻璃信息、第一膜系结构组成信息及磁控溅射信息，所述第一彩色玻璃信息包括透过率、透过光谱、反射率、反射光谱、透过颜色或反射颜色以及对应的制备工艺信息；所述膜系结构组成信息至少包括：彩色玻璃的每层膜系材料组成、彩色玻璃每层膜系材料的功率、氩气的流量、氧气的流量、氮气的流量、镀膜时间以及彩色玻璃的每层材料随着厚度变化的光谱、颜色变化；所述磁控溅射信息至少包括镀膜的次数、溅射速率及每次镀膜的厚度；
磁控溅射模块20，其与所述数据库模块10连接，用于接收所述数据库模块10发送的磁控溅射信息，执行彩色玻璃的每层膜系材料的磁控溅射；
在线检测模块30，其与所述磁控溅射模块20连接，用于执行彩色玻璃的每层膜系材料的在线检测，并将在线检测的第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息传送给数据库模块与所述数据库模块获取的第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较；
控制模块40，其分别与数据库模块10、磁控溅射模块20及在线检测模块30通讯连接并控制上述各个模块的动作。
具体地，如图2所示，所述数据库模块10包括膜系设计单元101、膜系自动拟合单元102和膜系导出单元103；所述膜系设计单元101包括目标参数输入子单元1011和膜系结构分解子单元1012；所述目标参数输入子单元1011用于输入目标彩色玻璃信息(预定的彩色玻璃信息)，所述膜系结构分解子单元1012用于通过光学干涉原理设置膜系结构组成信息，并通过膜系结构分解子单元1012将已设置的第一膜系结构组成信息，即材料组成与膜系性能指标，分解为磁控溅射模块可以执行的动作信息，例如每一层膜系的功率、流量及镀膜顺序等；所述膜系自动拟合单元102用于将膜系设计单元101的膜系结构分解子单元4012导出的设计光谱和目标光谱(客户需求)进行实时比较，若二者比较的差异大于设定值，则由膜系导出单元103向控制模块40发出返回膜系设计单元101的指令，在所述彩色玻璃的各层材料基础上，进行新的各层结构设计；若二者比较的差异小于设定值，则将设计光谱和在线检测模块30检测的实际光谱进行实时比较，若设计光谱和实际光谱二者比较的差异大于设定值，则由膜系导出单元103向控制模块40发出返回膜系设计单元101的指令，在所述彩色玻璃的各层材料基础上，进行新的各层结构设计；若设计光谱和实际光谱二者比较的差异小于设定值，则由膜系导出单元103向控制模块40发出磁控溅射模块20继续执行彩色玻璃的磁控溅射的指令，之后向控制模块40发出继续由在线检测模块30进行检测的指令。所述膜系导出单元103将膜系自动拟合单元102得到的指令通过控制模块40传送给膜系设计单元101或磁控溅射模块20，比如传送给磁控溅射模块20采用什么工艺镀膜，镀膜顺序，给在线检测模块30发出检测要求等。上述数据库模块10还可以进行最优结果的选择，优选的最优结果为膜层总厚度最小或膜层总制备时间最短，或者两者均为最优(即膜层总厚度最小且膜层总制备时间最短)；当两者的膜层总厚度最小且膜层总制备时间最短时，将靶材成本(每纳米的靶材价格)加入进行计算，即对两者的膜层厚度与每纳米靶材价格进行比较，得出最优结果。
在本发明的一些实施例中，所述磁控溅射模块20包括多个依次相间连接为一体的镀膜腔体21和过渡腔体22，以用于对多层薄膜的制备，实现更多颜色功能的实现，如图3所示，可以为一个镀膜腔体和一个过渡腔体；所述镀膜腔体21内设有布气单元211及与靶材的一起的一对阴极212，所述过渡腔体22内设有在线检测模块30，其数量为至少一个，例如可以设置六个在线检测模块30a、30b、30c、30d、30e、30f，这样可以在彩色玻璃的最上层到下层之间设置六个监控点，通过六个在线检测模块分别对应a、b、c、d、e、f六点同时进行监控；所述在线检测模块30与控制模块40通讯连接，在线检测模块位于过渡腔体，可大大减少在线监测模块受磁控溅射的影响，减少磁控溅射模块磁场、温度场以及辉光对监测的影响；所述镀膜腔体21和过渡腔体22内分别设有真空计23。所述真空计23与数据库模块10及控制模块40连接，真空计一方面反馈腔体真空度变化，另一方面反馈气体流量对腔体真空度的影响，保障制备工艺的稳定性，电源为阴极提供磁控溅射能量来源。
在本发明的一些实施例中，如图5、图6所示，所述在线检测模块30包括光源31、反射光谱仪32及透射光谱仪33，通过反射光谱和透射光谱的检测，实时得到膜系光学性能，并可与数据库模块10中的设计光谱进行比较，以达成目标光谱的实现，最大限度提高产品成品率、合格率和光谱设计的精准性。所述光源31连接有光源光纤311，将光通过光纤导出，所述反射光谱仪32连接有反射光纤321，通过反射光线接收反射光，所述透射光谱仪33连接有多个透射光纤331，由此保证多个出射光的一致性，有利于测试结果的对比和分析，多个透射光纤331设于所述光源光纤311的周围，以此减少检测模块在真空腔体中的体积，如图6所示，所述透射光纤35的数量为六个。此外，所述在线检测模块30可以根据测试要求安装一个或多个。
进一步的，所述彩色玻璃磁控溅射制备***还包括树脂层34，如图6所示，所述树脂层34包覆所述光源光纤311及反射光纤321，树脂层真空环境下不易挥发、吸附气体。这样相当于将光源光纤与反射光光纤耦合到一根光纤上，可以减少在线检测模块的体积，最大限度减少在线监测设备对腔体真空度的影响。
在本发明的一些实施例中，如图4所示，所述布气单元211包括多个气路组，每个所述气路组包括总气路2111，所述总气路2111分别连接并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路为氩气气路2112；所述第二支路包括并联设置的氮气气路2113及氧气气路2114，其中氮气和氧气气路合为第二气路，再与氩气合为总气路。通过气路的分支，以及气路上流量计的控制，实现不同支气路流量的不同，进而实现腔体不同位置氩气、氮气、氧气含量的不同，进而得到设计的膜层，该部分是实现颜色多样性的关键部件。
进一步的，所述氩气气路、氮气气路及氧气气路还分别包括氩气源、氮气源及氧气源，以及与各气源连接的过滤器2115、气动切断阀、流量计2116，不同气路的气动切断阀可以同时开启，也可以分开开启，以获得设计所需的氩气、氮气、氧气比例。
在本发明的其他实施例中，所述彩色玻璃包括玻璃基底，以及所述玻璃基的两个表面交替层叠的多个膜层。
在本发明的一些实施例中，所述彩色玻璃的每层膜系材料(即单层膜)的厚度大于2nm。大于2nm不仅有利于减少非必要膜层的存在，也有利于更加精准地控制膜系结构，从而减少误差的存在。
本发明还提供了一种彩色玻璃磁控溅射制备方法，包括以下步骤：
根据客户需求获取第一彩色玻璃信息(目标彩色玻璃信息)，所述第一彩色玻璃信息至少包括透过率、透过光谱、反射率反射光谱、透过颜色或反射颜色以及对应的制备工艺信息；
通过光学干涉法获取与所述第一彩色玻璃信息通对应的第一膜系结构组成信息，所述第一膜系结构组成信息至少包括：彩色玻璃的每层膜系材料组成、彩色玻璃每层膜系材料的功率、氩气的流量及气压、氧气的流量及气压、氮气的流量及气压、镀膜厚度、镀膜时间以及彩色玻璃的每层膜系材料随着厚度变化的光谱、透过率、反射率、颜色变化；
根据所述第一膜系结构组成信息获取磁控溅射信息，所述磁控溅射信息至少包括镀膜的次数、溅射速率及每次镀膜的厚度；
利用磁控溅射信息对彩色玻璃的每层膜系材料进行磁控溅射；
通过在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息，并和所述第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较。具体地，将在线检测的第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息传送给数据库模块与该数据库模块获取的第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较；若对应的二者比较的差异大于设定值，则在所述彩色玻璃的各层膜系材料基础上，进行新的各层膜系材料设计；若对应的二者比较的差异小于设定值，则由磁控溅射模块继续执行彩色玻璃的磁控溅射。这种差异与用户对产品的性能指标要求息息相关，可由用户产品性能指标反推得出。一般根据客户需求设定差异，满足客户需求即可，在无要求情况下可以在满足条件的基础上设定，为了方便***对结果进行评价和反馈，所述差异包括：透射率或反射率的偏差小于±2.5％，颜色的色差小于等于3.0CIELAB。
在一些优选的实施例中，所述差异具体可以包括：对于透过率或反射率，若设计透过率或反射率与实际测试的透过率或反射率之差的绝对值小于1％，则认为该差异满足设定值，若大于1％，则认为该差异不满足设定值。但当客户有明确要求时，则根据客户要求执行，比如当只对透过率或反射率有上限或者下限要求时，则以满足客户上限或下限要求即可；当客户无要求时，则不对透过率或反射率进行限定。
在一些优选的实施例中，所述差异具体可以包括：对于颜色，当设计的颜色与实际测试的颜色的色差的绝对值小于1CIELAB,则认为该差异满足设定值，大于1CIELAB，则认为该差异不满足设定值。但当客户有明确要求时，则根据客户要求执行；当客户无要求时，则不对颜色进行限定。
在一些实施例中，所述通过在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息，并和所述第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较，具体包括：将目标彩色玻璃信息(第一彩色玻璃信息)输入，通过光学干涉原理设计第一膜系结构组成信息；将已设计的第一膜系结构组成信息，即材料组成与膜系性能指标，分解为磁控溅射可以执行的动作信息，例如每一层膜系的功率、流量及镀膜顺序等；将膜系设计的设计光谱和目标光谱(客户需求)进行实时比较，若二者比较的差异大于设定值，则在所述彩色玻璃的各层材料基础上，进行新的各层膜系材料设计；若二者比较的差异小于设定值，则将设计光谱和实际光谱进行实时比较，若设计光谱和实际光谱二者比较的差异大于设定值，则在所述彩色玻璃的各层材料基础上，进行新的各层膜系材料设计；若设计光谱和实际光谱二者比较的差异小于设定值，则继续执行彩色玻璃的磁控溅射的指令，之后继续进行检测。
其中，所述在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息的步骤具体包括：如图4所示，光源31发出的光通过光源光纤311传到玻璃G的表面(发生干涉并反射)，反射的光通过反射光纤321接收进入反射光谱32(形成反射光路S1)得到反射光谱，透过的光通过透射光纤331接收进入透过光谱仪33(形成透射光路S2)得到透过光谱，将反射光谱、透过光谱分别传送给数据库模块，可大大减少在线监测模块的结构复杂性，有利于设备成本降低和维修。膜系设计单元将光谱导入膜系自动拟合单元，得到玻璃表面膜层的实时厚度，并与数据库模块中存储的光谱进行比较。
以下结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
本实施例提供了一种彩色玻璃磁控溅射制备方法，包括以下步骤：
根据客户需求，获取预定的第一彩色玻璃信息如下：玻璃厚度为6mm，可见光透过率大于60％，透过颜色呈中性。
基于此要求，打开电脑中的数据库模块-膜系设计单元，建立基本膜系结构SiO2/Nb2O5/glass(6mm)/SiO2/TiNxOy/SiO2/TiNmOn/SiO2，该膜系除了玻璃厚度确定，Nb2O5、Si3N4、SiO2的光学常数已知，其他参数如TiNxOy、TiNmOn中的x/y、m/n比例未知，各层材料对应的厚度未知(后续通过在线检测可以得到)。膜系基本结构建立后，根据光学干涉原理，将预定的彩色玻璃信息通过膜系设计单元计算可得到第一膜系结构组成信息如表1所示。
将第一膜系结构组成信息发送到磁控溅射模块，进行磁控溅射镀膜，在本实施例中，将布气单元设置为三组控制，可以为多组，组数越多，玻璃颜色越有多样性；
同时将第一膜系结构组成信息发送给在线检测模块，在线检测模块可以检测上述未知的各层材料对应的厚度、TiNxOy、TiNmOn中的x/y、m/n比例等数据，将在线检测的第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息传送给数据库模块与该数据库模块获取的第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较，如通过建立实际光谱曲线与设计光谱曲线进行比较。为了有效降低设备成本，重点对颜色起主要作用的氮氧化钛进行光谱监控，根据客户需求，对透过光谱或者反射光谱或者两者都进行监控，本实施例对透过光谱分为6个点(通过设置六个在线检测模块30进行检测，见图2)进行监控(从玻璃的最上层往下层依次为a、b、c、d、e、f)，可以根据指标要求增加或减少监控点；另外为了使得透过颜色呈中性，要首先镀玻璃的正面，再根据得到的光谱进行修正，一方面修正透过颜色，另一方面提升透过率。对于其他膜层，可以选择多点监控(设置多个在线检测模块)，也可以选择单点监控(设置单个在线检测模块)，其选择的依据一方面是成本考虑，另一方面是客户需求。单点监控的位置，一般选择玻璃中间位置点(c或者d的位置)，也可以根据客户要求选择。膜层厚度改变，比如表1的镀膜次序中的2和7，优选通过气体流量的改变，可最大限度地减少设备操作的复杂性，以保证工艺的稳定性。
图7为上述方法所制备的彩色玻璃，包括玻璃基底G(浮法玻璃)，所述玻璃基底G的上表面依次沉积有第一二氧化硅层(SiO2)1、氮化钛层(TiNx)2、第二二氧化硅层(SiO2)3、氮氧化钛层(TiNmOn)4、第三二氧化硅层(SiO2)5；所述玻璃基底G的下表面依次沉积氧化铌层(Nb2O5)6、第四二氧化硅层(SiO2)7a、第五二氧化硅层(SiO2)7b、第六二氧化硅层(SiO2)7c和第七二氧化硅层(SiO2)7d、第八二氧化硅层(SiO2)7e、第九二氧化硅层(SiO2)7f；其中玻璃基底G(浮法玻璃)的厚度为6mm，第一二氧化硅层(SiO2)1的厚度为5nm，氮化钛层(TiNx)2的厚度为2-10nm、第二二氧化硅层(SiO2)3的厚度为83nm，氮氧化钛层(TiNmOn)4的厚度为5nm，第三二氧化硅层(SiO2)5的厚度为129nm，氧化铌层(Nb2O5)6的厚度为9nm，第四二氧化硅层(SiO2)7a的厚度为132nm，第五二氧化硅层(SiO2)7b的厚度为120nm，第六二氧化硅层(SiO2)7c的厚度为115nm，第七二氧化硅层(SiO2)7d的厚度为96nm，第八二氧化硅层(SiO2)7e的厚度为95nm，第九二氧化硅层(SiO2)7f的厚度为90nm。
实施例2
在对与实施例1同样要求的彩色玻璃进行制备时，某一点透过率偏离，比如2b点，则将后续单点监控转移至3b、4b、5b、6b，或者增加2点或者更多的监控。本实施例继续实施单点监控，转移至3b、4b、5b、6b，在原光谱2b进行拟合时发现，调整顺序为7的SiO2的最高透过率为55.9(见表2)，无法满足客户需求，因此需要对膜系重新设计，并调整膜层结构，如表3所示。减少TiNmOn，取消顺序5和6，改变顺序7的SiO2的厚度，进而得到满足设计要求(表1所示)的玻璃结构。
表1
Figure BDA0003286419890000131
Figure BDA0003286419890000141
表2
Figure BDA0003286419890000142
Figure BDA0003286419890000151
表3
Figure BDA0003286419890000161
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明中所述的数值范围包括此范围内所有的数值，并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。本发明所有实施例中出现的同一指标的不同数值，可以任意组合，组成范围值。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种彩色玻璃磁控溅射制备***，其特征在于，包括：
数据库模块，用于获取第一彩色玻璃信息、第一膜系结构组成信息及磁控溅射信息，所述第一彩色玻璃信息至少包括透过率、透过光谱、反射率、反射光谱、透过颜色或反射颜色以及对应的第一制备工艺信息；所述第一膜系结构组成信息至少包括：彩色玻璃的每层膜系材料组成、彩色玻璃每层膜系材料的功率、氩气的流量、氧气的流量、氮气的流量、镀膜时间以及彩色玻璃的每层材料随着厚度变化的光谱、颜色变化；所述磁控溅射信息至少包括镀膜的次数、溅射速率及每次镀膜的厚度；
磁控溅射模块，其与所述数据库模块连接，用于接收所述数据库模块发送的磁控溅射信息，执行彩色玻璃的每层膜系材料的磁控溅射；
在线检测模块，其与所述磁控溅射模块及数据库模块连接，用于执行每层膜系材料的在线检测，并将在线检测的第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息传送给数据库模块与所述数据库模块获取的第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较。
2.如权利要求1所述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其特征在于，所述磁控溅射模块包括多个依次相间连接为一体的镀膜腔体和过渡腔体，所述镀膜腔体内设有布气单元及用于固定靶材的一对阴极，所述过渡腔体内设有在线检测模块，所述在线检测模块与控制模块通讯连接。
3.如权利要求2所述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其特征在于，所述在线检测模块包括光源、透射光谱仪及发射光谱仪，所述光源连接有光源光纤，所述发射光谱仪连接有发射光纤，所述透射光谱仪连接有多个透射光纤，多个透射光纤设于所述光源光纤的周围。
4.如权利要求3所述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其特征在于，还包括树脂层，所述树脂层包覆所述光源光纤及反射光纤。
5.如权利要求2所述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其特征在于，所述布气单元包括多个气路组，每个所述气路组包括总气路，所述总气路分别连接并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路为氩气气路；所述第二支路包括并联设置的氮气气路及氧气气路。
6.如权利要求5所述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其特征在于，所述氩气气路、氮气气路及氧气气路还分别包括氩气源、氮气源及氧气源，以及与各气源连接的过滤器、气动切断阀、流量计；所述镀膜腔体和过渡腔体内分别设有真空计。
7.如权利要求1所述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其特征在于，所述彩色玻璃包括玻璃基底，以及所述玻璃基的两个表面交替层叠的多个膜层。
8.如权利要求1所述的彩色玻璃磁控溅射制备***，其特征在于，还包括控制模块，其分别连接并控制数据库模块、在线检测模块及磁控溅射模块的动作。
9.一种彩色玻璃磁控溅射制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取第一彩色玻璃信息，所述第一彩色玻璃信息至少包括透过率、透过光谱、反射率反射光谱、透过颜色或反射颜色以及对应的制备工艺信息；
获取与所述第一彩色玻璃信息对应的第一膜系结构组成信息，所述第一膜系结构组成信息至少包括：彩色玻璃的每层膜系材料组成、彩色玻璃每层膜系材料的功率、氩气的流量、氧气的流量、氮气的流量、镀膜时间以及彩色玻璃的每层材料随着厚度变化的光谱、颜色变化；
根据所述第一膜系结构组成信息获取磁控溅射信息，所述磁控溅射信息至少包括镀膜的次数、溅射速率及每次镀膜的厚度；
利用所述磁控溅射信息对每层膜系材料进行磁控溅射；
通过在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息，并和所述第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较。
10.如权利要求9所述的彩色玻璃磁控溅射制备方法，其特征在于，所述通过在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息，并和所述第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较，具体包括：将在线检测的第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息传送给数据库模块与该数据库模块存储的所述第一彩色玻璃信息或第一膜系结构组成信息进行比较；若对应的二者比较的差异大于设定值，则在所述彩色玻璃的各层膜系材料基础上，进行新的各层膜系结构设计；若对应的二者比较的差异小于设定值，则由磁控溅射模块继续执行彩色玻璃的每层膜系材料的磁控溅射。
11.如权利要求10所述的彩色玻璃磁控溅射制备方法，其特征在于，所述在线检测每层膜系材料，获取第二彩色玻璃信息或第二膜系结构组成信息的步骤包括：光源发出的光通过光源光纤传到玻璃表面，反射的光通过反射光纤接收进入反射光谱仪得到反射光谱，透过的光通过透射光纤接收进入透过光谱仪得到透过光谱，将反射光谱、透过光谱分别传送给数据库模块。
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