一种多功能型复合膜及其镀膜产品制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能型复合膜，该多功能型膜主要由5层膜组成，从下到上依次为第一层高折射率膜层、第二层低折射率膜层、第三层高折射率膜层、第四层低折射率膜层、第五层保护膜层；所述第一层高折射率膜层的厚度为3～20nm，所述第二层低折射率膜层厚度为15～80nm，所述第三层高折射率膜层厚度为80～150nm，所述第四层低折射率膜层厚度为50～100nm，所述第五层保护膜层厚度为1～15nm。相对于现有多层式增透减反膜，难以实现对良好光学性能和耐磨耐腐蚀机械性能而言，本实用新型专利技术所述多功能型膜，通过对各膜层结构的优选调整，使各膜层功能之间相互协同配合，得到兼高透减反光学性能和耐磨耐腐蚀性能的多功能型复合膜，应用范围更广、膜层制备成本更低、工业适用价值更高。

A Multifunctional Composite Film and Its Coating Products

【技术实现步骤摘要】
一种多功能型复合膜及其镀膜产品
本技术涉及光学镀膜玻璃生产制造
，具体涉及一种可同时用于透明性基底和非透明性基底的多功能型膜及其镀膜产品。
技术介绍
真空镀膜技术是一种新颖的材料合成与加工的新技术，是表面工程
的重要组成部分。随着全球制造业高速发展，真空镀膜技术应用越来越广泛。从半导体集成电路、LED、显示器、触摸屏、太阳能光伏、化工、制药等行业的发展来看，对真空镀膜设备、技术、材料需求都在不断增加，包括制造大规模集成电路的电学膜；数字式纵向与横向均可磁化的数据纪录储存膜；充分展示和应用各种光学特性的光学膜；计算机显示用的感光膜；TFT、PDP平面显示器上的导电膜和增透膜；建筑、汽车行业上应用的玻璃镀膜和装饰膜；包装领域用防护膜、阻隔膜；装饰材料上具有各种功能装饰效果的功能膜；工、模具表面上应用的耐磨超硬膜；纳米材料研究方面的各种功能性薄膜等。玻璃镀膜和具有各种光学特性的镀膜作为真空镀膜技术中的一种产物，已经得到越来越广泛的应用。通过不同的材料组合，利用不同的生产技术和生产设备，能够镀制出具有各种功能的光学薄膜。目前主流的光学薄膜如：增透减反膜、红外增透膜、分光膜、反射膜、宽带膜、窄带膜等等。增透减反膜作为一种应用广泛的功能膜，目前有多种制备技术。如溶胶-凝胶发、热蒸发沉积、化学气相沉积以及磁控溅射等。最简单的增透膜是单层膜，它镀制在基底表面的一层折射率较低的薄膜。如果膜层的光学厚度是某波长的四分之一，相邻两束光的光程差恰好为π，即振动方向相反，相邻两束光的光程差恰好为π，即振动方向相反，这时基底表面的反射光可以完全消除。上述单层增透膜存在可调解光谱区较窄，适用范围受限较大的缺陷。为在单波长实现趋于零的反射，或再较宽的光谱区达到好的增透(减反)效果，现有技术中往往采用双层、三次甚至更多层数的膜层设计。但为确保现有多层增透膜产品增透反射光学性能的实现，现有技术还无法兼顾其机械耐磨性能：如专利CN201962203U和专利CN201424436公布的此类产品为4层膜结构，其最外层为SiO2膜层，该膜层作为最外层时，整体膜层的化学稳定性不高，且机械性能不佳。因为氧化硅长期暴露在空气中容易受潮发生化学反应，导致膜层收到破坏。本方案实现的膜层结构可以有效增强膜层的化学稳定性；专利CN103753897A与专利CN102922825公布此类方案中，其实现的膜层结构化学稳定性差，且整个膜层的反射率较高。为此，研究开发一种能够兼顾可调节光谱区域大、增透反射光学功能强，且兼具良好耐磨耐腐蚀机械性能的多功能型膜及其镀膜产品，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决现有增透反射功能膜存在的上述不足和缺陷，本技术提供一种能够兼顾可调节光谱区域大、增透反射光学功能强，且兼具良好耐磨耐腐蚀的机械性能的多功能型膜及其镀膜产品新型的多功能型膜。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种多功能型复合膜，该多功能型膜主要由5层膜组成，从下到上依次为第一层高折射率膜层、第二层低折射率膜层、第三层高折射率膜层、第四层低折射率膜层、第五层保护膜层；所述第一层高折射率膜层的厚度为3～20nm，所述第二层低折射率膜层厚度为15～80nm，所述第三层高折射率膜层厚度为80～150nm，所述第四层低折射率膜层厚度为50～100nm，所述第五层保护膜层厚度为3～15nm。其中，所述“从下到上”具体指以基底表面开始从下到上的方向。所述第一层高折射率膜层和第三层高折射率膜层在波长550nm处的折射率大于2.1；所述第二层低折射率膜层和第四层低折射率膜层在波长550nm处的折射率小于1.52。所述第五层保护膜层可选用机械性能强和/或疏水性好的膜层介质材料。优选地，所述第一层高折射率膜层在波长550nm处的折射率为2.2～2.6；所述第二层低折射率膜层在波长550nm处的折射率为1.2～1.5；所述第三层高折射率膜层在波长550nm处的折射率为2.4～2.8；所述第四层低折射率膜层在波长550nm处的折射率为1.2～1.5；所述第五层保护膜层在波长550nm处的折射率为1.2～1.8，优选为1.5～1.7。依据上述技术方案，本技术为克服现有多层式增透减反膜无法同时满足增透减反光学性能和耐磨耐腐蚀机械保护性能的缺陷，通过将所述多功能型膜设计为由所述第一层高折射率膜层、第二层低折射率膜层、第三层高折射率膜层、第四层低折射率膜层和第五层保护膜层组成的5层复合式多层膜结构，并结合对各膜层厚度的调节，使各膜层功能之间相互协同配合，从而使得到的复合膜结构在具备良好的耐磨耐腐蚀机械性能的同时，还能保持良好的增透减反性能。经实验检测表明：在透明基底表面镀覆本技术所述多功能型膜层，最高可将基底的可见光反射率降低7～8个点，同时将基底的透光率增加5～8个点。优选地，所述第五层保护膜层，可选用氧化铝、氧化硅和/或碳化硅膜层。更优选地，所述第五层保护膜层为氧化铝膜层，且所述氧化铝膜层厚度为1～5nm。或，所述第五层为氧化硅膜层，且所述氧化硅膜层厚度为3～10nm。或，所述第五层为碳化硅膜层，且所述碳化硅膜层厚度为8～15nm。对应上述第五层保护膜层材料结构的优选方案，为确保与其他四层高、低折射率材料膜层复合成复合膜层时，该复合膜层能够同时具备在较宽光波范围内具备良好的增透反射光学性能和良好的耐磨耐腐蚀机械性能，其他四层膜层的厚度依次对应优选如下：所述第一层高折射率膜层的厚度优选为5～17nm；所述第二层低折射率膜层厚度优选为20～55nm；所述第三层高折射率膜层厚度优选为80～130nm；所述第四层低折射率膜层厚度优选为60～100nm。依据上述优选方案，通过将各膜层厚度进一步优选控制在上述参数范围内，可使各膜层之间功能协同配合效果更好，所得镀膜产品的综合性能更优。此外，本技术还进一步公开了一种多功能型复合膜的镀膜产品，该镀膜产品是选用透明或非透明材料作为基底，并在所述基底表面镀覆上述任一一种的多功能型复合膜而得到。进一步，所述透明和/或非透明材料制成的基底的厚度优选为3～800mm。进一步，所述多功能型复合膜可镀覆在所述基底的单面和/或双面。即，所述镀膜产品具体包括如下4类产品：(1)在透明基底的单面上镀覆上述任一所述多功能膜而制得的产品；(2)在透明基底双面镀覆上述任一所述多功能膜而制得的产品；(3)在半透明基底的单表面上镀覆上述任一所述多功能膜而制得的产品；(4)在半透明基底的双面镀覆上述任一所述多功能膜而制得的产品。更具体地，作为本技术的优选例：一种多功能型复合膜的镀膜产品，该镀膜产品是选用透明或非透明材料作为基底，并从基底开始从下到上依次镀覆有第一层高折射率膜层、第二层低折射率膜层、第三层高折射率膜层、第四层低折射率膜层、第五层氧化铝保护膜层；所述第一层高折射率膜层的厚度为3～20nm，所述第二层低折射率膜层厚度为15～80nm，所述第三层高折射率膜层厚度为80～150nm，所述第四层低折射率膜层厚度为50～100nm，所述第五层氧化铝保护膜层厚度为1～5nm。作为本技术的另一个并列优选例：一种多功能型复合膜的镀膜产品，该镀膜产品是选用透明或非透明材料作为基底，并从基底开始从下到上依次镀覆有第一层高折射率膜层、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能型复合膜，其特征在于，该多功能型膜主要由5层膜组成，从下到上依次为第一层高折射率膜层、第二层低折射率膜层、第三层高折射率膜层、第四层低折射率膜层、第五层保护膜层；所述第一层高折射率膜层的厚度为3～20nm，所述第二层低折射率膜层厚度为15～80nm，所述第三层高折射率膜层厚度为80～150nm，所述第四层低折射率膜层厚度为50～100nm，所述第五层保护膜层厚度为1～15nm。

【技术特征摘要】
1.一种多功能型复合膜，其特征在于，该多功能型膜主要由5层膜组成，从下到上依次为第一层高折射率膜层、第二层低折射率膜层、第三层高折射率膜层、第四层低折射率膜层、第五层保护膜层；所述第一层高折射率膜层的厚度为3～20nm，所述第二层低折射率膜层厚度为15～80nm，所述第三层高折射率膜层厚度为80～150nm，所述第四层低折射率膜层厚度为50～100nm，所述第五层保护膜层厚度为1～15nm。2.根据权利要求1所述的一种多功能型复合膜，其特征在于，所述第五层保护膜层为氧化铝膜层，且所述氧化铝膜层厚度为1～5nm。3.根据权利要求1所述的一种多功能型复合膜，其特征在于，所述第五层为氧化硅膜层，且所述氧化硅膜层厚度为3～10nm。4.根据权利要求1所述的一种多功能型复合膜，其特征在于，所述第五层为碳化硅膜层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建根，张开欣，徐伯永，黄成龙，
申请(专利权)人：四川南玻节能玻璃有限公司，中国南玻集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51