一种可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃及其制备方法。所述双功能镀膜玻璃包括近中红外线反射玻璃以及设置在所述近中红外线反射玻璃表面的可见光增反射层；所述近中红外线反射玻璃为浮法FTO玻璃基片或者所述近中红外线反射玻璃包括玻璃基板及依次设置于所述玻璃基板表面的隔离层和透明导电半导体层，所述隔离层为SiOx膜层；透明导电半导体层为ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO‑SiO2膜层中的任意一种；可见光增反射层包括依次交替设置的SiOx膜层和高折射率介质膜层；高折射率介质膜层包括二氧化钛、五氧化二铌、二氧化锆、二氧化锡、氧化锌或氮化硅膜。本发明专利技术得到的镀膜玻璃能够截止红外线、可见光反射率高，减少室外热量通过玻璃向视窗内部传递。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于显示窗、隔离窗、隔断墙隐私单向透视保护玻璃板、LED灯具罩、以及橱柜窗和家电门体等使用玻璃的领域，具体涉及一种可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃及其制备方法。
技术介绍
在隔离窗、隔断墙隐私单向透视保护玻璃板、以及橱柜窗和家电门体等使用玻璃作为视窗的领域，由于普通玻璃具有89％以上的可见光透射率,使视窗内部的物品能够被外部人员窥视,不能有效保护隐私；同时，由于外部的热量(近、中红外线)能够通过普通玻璃传递到视窗内部，造成视窗内部空间温度上升，消耗视窗内部制冷能源。为了防止视窗内部被外部窥视，就需要减少玻璃的可见光透射率；为了减少室外热量通过玻璃向视窗内部传递，就需要使玻璃反射近、中红外线。当视窗内部的可见光亮度/强度大于视窗外部的可见光亮度/强度时，通过视窗外部可以观察视窗内部。根据固体物理和薄膜光学理论，玻璃表面高反射可见光的方法有两种：一是在玻璃表面镀制金属，例如：金属铝或金属银等，形成镜子。但是，镜子基本不透射可见光，即使视窗内部再强的反射光也很难从视窗外部观察内部；另外，金属容易被氧化锈蚀，降低视窗的使用寿命。二是在玻璃表面镀制多层氧化物膜，通过膜层之间的光谱干涉，增强玻璃的可见光反射率，达到可见光高反射的目的。玻璃截止红外线的方法有：一是在玻璃表面镀制金属，例如：金属铝或金属银等，形成镜子，利用金属反射。但是，镜子基本不透射可见光，很难从视窗外部观察内部；另外，金属容易被氧化锈蚀，降低视窗的使用寿命。二是在玻璃表面镀制透明氧化物半导体膜，例如：锡掺杂氧化铟(ITO)，氟掺杂氧化锡(FTO)，TiN，铝掺杂氧化锌，锑掺杂氧化锡等，达到反射近、中红外线的目的。目前，单面反射的专利技术有很多，例如，技术专利(CN201520381186.X)报道了单面反光玻璃，通过在玻璃背面设有铝膜，铝膜上设有小孔和遮光物的结构，可以有效的利用铝膜上的小孔和遮光物来实现玻璃的单面反光，在室内的人能够看见室外景色的同时，使室外的人不能透过玻璃看见室内景象，从而保证室内的隐私不被泄露。专利(CN201410632689.X)公开了一种房屋建筑使用的反光玻璃，包括玻璃基层，玻璃基层的一侧设置有磨砂面，玻璃基层的另一侧设置有光滑面，光滑面的表层覆盖有一层采用玻璃微珠形成的高分子材料反光板。专利(CN201610150155.2)公开了一种用于汽车天窗的可发光的隐私镀膜玻璃及绑定方法，采用玻璃基板的上表面均匀粘贴导电膜，玻璃基板的下表面均匀的粘贴隐私镀膜。专利(CN201610076289.4)公开了一种镀膜玻璃及其制备工艺，利用Al2O3和ZrO2的混合液体，湿法镀制一混合膜。专利(CN201510924830.8)提供一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，自基底向上依次设置的第一金属吸收层(Ni或Ni和Cr合金)、第一介质层、第二金属吸收层(Ni或Ni和Cr合金，或Al)，达到制备成具有蓝色反射效果的镜面反射玻璃的目的。专利(CN201521015796.4)提供一种镀膜玻璃门，用热反射玻璃作为外层玻璃，内层玻璃为平板浮法玻璃，外层玻璃和内层玻璃之间设置有由四条间隔条围合而成的四方间隔框，并在四方间隔框内形成有封闭空腔。专利(CN201520307660.4)提供了一种蓝光高反射而对其他可见光低反射的镀膜玻璃，反射率大于99％，基本不透可见光。专利(CN201510156849.2)公开了一种高透高反高效节能单银LOW-E镀膜玻璃，在自基片玻璃向外依次设置第一电介质层、第二电介质层、Ag层、保护层、第三电介质层、第四电介质层，其中第一电介质层为SiAlNx，第二电介质层为ZnAlOx，保护层为Ti，第三电介质层为ZnAlOx，第四电介质层为SiAlNx，可见光反射率30％。专利(CN201410008955.1)提供一种具有红外反射功能的镀膜玻璃，镀膜由内向外的膜层结构为(高-低-高折射率膜层结构)：第一电介质组合层膜，第二电介质组合层膜，第三层透明氧化物导电膜，第四层电介质组合膜，第五层膜，第六层膜，可见光反射率8.2～24.8％。但是，目前还没有能够同时实现可见光高反射和截止红外线双功能的镀膜玻璃。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃及其制备方法。本专利技术为解决上述技术问题所采用的方案为:一种可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃，所述双功能镀膜玻璃包括近中红外线反射玻璃以及设置在所述近中红外线反射玻璃表面的可见光增反射层；所述近中红外线反射玻璃为浮法FTO玻璃基片或者所述近中红外线反射玻璃包括玻璃基板及依次设置于所述玻璃基板表面的隔离层和透明导电半导体层，所述隔离层为SiOx膜层，其中x＝1-2，所述隔离层的折射率为1.44-1.48；所述透明导电半导体层为ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO-SiO2膜层中的任意一种；所述可见光增反射层包括依次交替设置的SiOx膜层和高折射率介质膜层，其中x＝1-2，所述SiOx膜层的折射率为1.44-1.48；所述高折射率介质膜层包括二氧化钛、五氧化二铌、二氧化锆、二氧化锡、氧化锌或氮化硅膜。上述方案中，根据薄膜光学计算，所述透明导电半导体层的面电阻为10～30Ω/□，该膜层反射近中红外线外，还能与可见光增反射膜层匹配，协同反射率的提高。上述方案中，所述隔离层的厚度5nm～80nm，所述可见光增反射层的厚度为150nm～280nm。所述的可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃的制备方法，包括以下步骤：1)玻璃清洗：采取去离子水清洗玻璃、干燥，得到洁净玻璃；2)在氮气气氛下，用等离子体轰击处理洁净玻璃表面；3)采取磁控溅射的方法在玻璃基板表面依次镀制隔离层、透明导电半导体层及可见光增反射层；或者当所述近中红外线反射玻璃为浮法FTO玻璃基片时，采用浮法在线气相沉积法制备FTO玻璃基片，然后采取磁控溅射的方法在所述FTO玻璃基片表面镀制可见光增反射层。上述方案中，步骤3)中磁控溅射的操作条件为：氩气作为工作气体，氧气或氮气作为反应气体，氧气和氩气流量比例5～15％，氮气和氩气流量比例5～35％。上述方案中，步骤2)中的等离子体是500～1000V电压形成的等离子体。上述方案中，溅射室背底真空(3.5～8.5)×10-4Pa，溅射沉积气压(2.5～4.5)×10-1Pa。上述方案中，采用陶瓷、金属或合金作为靶材反应溅射。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术采取了磁控溅射法在玻璃上镀膜，利用多膜层的干涉提高玻璃的可见光反射率、在视窗内部的光线亮度/强度大于视窗外部时，外部可以观察内部；利用透明半导体材料膜和介质膜反射近、中红外线。二者在玻璃表面形成均匀、与玻璃结合牢固、硬度和耐磨性达到实用要求、具有可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃。2)本专利技术的可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃及其制备方法，第一是制备工艺简单、方法成熟；第二是制备过程无污染；第三是得到的镀膜玻璃能够截止红外线、可见光反射率高，使视窗内部的物品不能够被外部人员窥视，有效保护隐私；在视窗内部的光线亮度/强度大于视窗外部时，外部可以观察内部；减少室外热量通过玻璃向视窗内部传递，节省视窗内部降低温度上升消耗的能源。该双功能镀膜玻璃可广泛用于显示窗、隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃，其特征在于，所述双功能镀膜玻璃包括近中红外线反射玻璃以及设置在所述近中红外线反射玻璃表面的可见光增反射层；所述近中红外线反射玻璃为浮法FTO玻璃基片或者所述近中红外线反射玻璃包括玻璃基板及依次设置于所述玻璃基板表面的隔离层和透明导电半导体层，所述隔离层为SiOx膜层，其中x＝1‑2，所述隔离层的折射率为1.44‑1.48；所述透明导电半导体层为ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO‑SiO2膜层中的任意一种；所述可见光增反射层包括依次交替设置的SiOx膜层和高折射率介质膜层，其中x＝1‑2，所述SiOx膜层的折射率为1.44‑1.48；所述高折射率介质膜层包括二氧化钛、五氧化二铌、二氧化锆、二氧化锡、氧化锌或氮化硅膜。

【技术特征摘要】
1.一种可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃，其特征在于，所述双功能镀膜玻璃包括近中红外线反射玻璃以及设置在所述近中红外线反射玻璃表面的可见光增反射层；所述近中红外线反射玻璃为浮法FTO玻璃基片或者所述近中红外线反射玻璃包括玻璃基板及依次设置于所述玻璃基板表面的隔离层和透明导电半导体层，所述隔离层为SiOx膜层，其中x＝1-2，所述隔离层的折射率为1.44-1.48；所述透明导电半导体层为ITO、ATO、AZO、GZO或ZnO-SiO2膜层中的任意一种；所述可见光增反射层包括依次交替设置的SiOx膜层和高折射率介质膜层，其中x＝1-2，所述SiOx膜层的折射率为1.44-1.48；所述高折射率介质膜层包括二氧化钛、五氧化二铌、二氧化锆、二氧化锡、氧化锌或氮化硅膜。2.如权利要求1所述的可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃，其特征在于，所述透明导电半导体层的面电阻为10～30Ω/□。3.如权利要求1所述的可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃，其特征在于，所述隔离层的厚度5nm～80nm，所述可见光增反射层的厚度为150nm～280nm。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵青南，董玉红，赵杰，刘旭，
申请(专利权)人：江苏秀强玻璃工艺股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32