本發(fā)明涉及減反玻璃領(lǐng)域，具體為一種雙面減反射無色硬質(zhì)玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前智能設(shè)備在窗口玻璃區(qū)域一般要制減反射膜。在光學(xué)零件表面的反射，不僅影響光學(xué)零件的通光能量，而且反射光還會(huì)在儀器中形成散光影響光學(xué)儀器的成像質(zhì)量，為了解決這些問題通常在光學(xué)零件的表面鍍減反射膜，目的是為了減小零件的反射光。

傳統(tǒng)的減反射膜只是在特定的波段起到減反射作用，沒有使整個(gè)可見光波段起到減反射作用；而且傳統(tǒng)的減反射膜抗摩擦能力、抗劃傷能力較差，用戶使用一段時(shí)間后便出現(xiàn)劃傷現(xiàn)象，從而影響產(chǎn)品的成像效果以及美觀；因此，對于部分的高要求精細(xì)光學(xué)儀器而言，傳統(tǒng)的減反射膜的減反射效果已經(jīng)無法滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙面減反射無色硬質(zhì)玻璃及其制備方法，可以解決玻璃在可見光范圍430nm~700nm處的透過率低引起的功能性不良問題；還能解決在制成的過程中因產(chǎn)品的硬度不佳而產(chǎn)生較多不良品的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種雙面減反射無色硬質(zhì)玻璃，包括玻璃基板，玻璃基板的兩側(cè)設(shè)有由高折射率層和低折射率層交替循環(huán)設(shè)置的膜層，且在最外層設(shè)置硬質(zhì)層。

進(jìn)一步地，所述的高折射率層為nb2o5、si3n4、tio2或ta2o5，所述的低折射率層為sio2、sioxny或mgf2。

進(jìn)一步地，所述硬質(zhì)層為sic材料層。

進(jìn)一步地，所述玻璃基板每側(cè)的高折射率層和低折射率層總數(shù)為6-8層。

優(yōu)選的方案中，玻璃基板厚度0.2mm~3.2mm；每側(cè)的高折射率層和低折射率層共六層，兩側(cè)對稱設(shè)置，從玻璃基板到外側(cè)的高折射率層的厚度依次為11nm~15nm、44nm~50nm和38nm~43nm，低折射率層的厚度依次為35nm~40nm、12nm~16nm和93nm~100nm；最外層硬質(zhì)層的厚度為3nm~5nm。

本發(fā)明還涉及所述玻璃的制備方法，具體為：利用真空磁控濺射技術(shù)，將高折射率材料層、低折射率層材料層依次鍍在玻璃基板上，最后鍍上硬質(zhì)層，即可得到所述的雙面減反射無色硬質(zhì)玻璃。

進(jìn)一步地，濺射鍍高折射率層時(shí)的工藝參數(shù)為：真空度：5.e-04pa~2.e-03pa，以nbxoy為濺射靶材，靶材濺射功率為：8000w~160000w,ar氣體流量200sccm~250sccm，o2氣體流量30sccm~40sccm。

進(jìn)一步地，濺射鍍低折射率層時(shí)的工藝參數(shù)為：真空度：5.e-04pa~2.e-03pa，以硅靶為濺射靶材，靶材濺射功率為：8000w~120000w,ar氣體流量200sccm~250sccm，o2氣體流量50sccm~150sccm。

進(jìn)一步地，濺射鍍硬質(zhì)層時(shí)的工藝參數(shù)為：真空度：5.e-04pa~2.e-03pa，以硅靶為濺射靶材，靶材濺射功率為：2000w~2500w,ar氣體流量200sccm~250sccm，c2h2氣體流量50sccm~150sccm。

本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，整個(gè)可見光400nm~700nm波段均起到了減反射作用；而且在可見光400~700nm波段的減反射效果平均反射率可以降低到1.3%以下，平均透過率可達(dá)到98.5%以上，能滿足高端精細(xì)的光學(xué)儀器；最后玻璃表面的硬度可以在莫氏硬度6以上、鉛筆硬度在9h以上，都有較高的抗劃傷和耐摩擦能力。

本發(fā)明玻璃基板每側(cè)的高折射率層和低折射率層總數(shù)為6~8層時(shí)，從400~700nm處的平均透過率在98.5%以上，700nm處的透過率為98%。與傳統(tǒng)的膜系設(shè)計(jì)不同后使玻璃在更寬的波長范圍內(nèi)的平均透過率均有提高。

本發(fā)明的硬質(zhì)層材料為sic材料層，其硬度高且與其下層的低折射率材料的結(jié)合力好；能夠采取磁控濺射的方式鍍膜；且材料鍍膜后與其他材料之間的結(jié)合力要好；最終形成的材料不僅對減反效果的影響小，還能夠增加減反效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是僅有玻璃基板層的反射光譜曲線圖。

圖3為本發(fā)明提供玻璃的反射光譜曲線圖。

圖4為本發(fā)明提供玻璃的色度圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說明本發(fā)明而不是用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。

實(shí)施例1：

如圖1所示，一種雙面減反射無色硬質(zhì)玻璃，包括玻璃基板1，玻璃基板的兩側(cè)設(shè)有由高折射率層2和低折射率層3交替循環(huán)設(shè)置的膜層，且在最外層設(shè)置硬質(zhì)層4。

進(jìn)一步地，所述的高折射率層為nb2o5、si3n4、tio2或ta2o5，優(yōu)選nb2o5，相對于選取si3n4、tio2或ta2o5，能夠進(jìn)行膜系設(shè)計(jì)時(shí)對整個(gè)波段的產(chǎn)生更好的減反射效果，且相較于si3n4、tio2或ta2o5，其在實(shí)際膜系設(shè)計(jì)的過程中在不同的波段會(huì)出現(xiàn)較小的反射差值。

所述的低折射率層為sio2、sioxny或mgf2，優(yōu)選sio2，相較于其他材料的結(jié)合力高，有利于膜層性能的監(jiān)控。

所述硬質(zhì)層為sic，因?yàn)閟ic材料的硬度高且與其下層的低折射率材料的結(jié)合力好。

所述玻璃基板每側(cè)的高折射率層和低折射率層總數(shù)為6-8層?？紤]到產(chǎn)品的量產(chǎn)性，一般連續(xù)式磁控鍍膜線的靶位會(huì)有限制，原則上設(shè)計(jì)的層數(shù)越多越好，但是實(shí)際超過6-8層后設(shè)備能力無法滿足一次成型，大大的降低了生產(chǎn)效率。

優(yōu)選的方案中，玻璃基板厚度0.2mm~3.2mm；每側(cè)的高折射率層和低折射率層共六層，兩側(cè)對稱設(shè)置，從玻璃基板到外側(cè)的高折射率層的厚度依次為11nm~15nm、44nm~50nm和38nm~43nm，低折射率層的厚度依次為35nm~40nm、12nm~16nm和93nm~100nm；最外層硬質(zhì)層的厚度為3nm~5nm。其中玻璃基板兩個(gè)面的膜層及對應(yīng)的厚度相同。每一層對應(yīng)的厚度均是單獨(dú)控制的。

具體制備所述玻璃的方法為：利用真空磁控濺射技術(shù)，將高折射率材料層、低折射率層材料層依次鍍在玻璃基板上，最后鍍上硬質(zhì)層，即可得到所述的雙面減反射無色硬質(zhì)玻璃。

進(jìn)一步地，濺射鍍高折射率層時(shí)的工藝參數(shù)為：真空度：5.e-04pa~2.e-03pa，以nbxoy為濺射靶材，靶材濺射功率為：8000w~160000w,ar氣體流量200sccm~250sccm，o2氣體流量30sccm~40sccm。

進(jìn)一步地，濺射鍍低折射率層時(shí)的工藝參數(shù)為：真空度：5.e-04pa~2.e-03pa，以硅靶為濺射靶材，靶材濺射功率為：8000w~120000w,ar氣體流量200sccm~250sccm，o2氣體流量50sccm~150sccm。

進(jìn)一步地，濺射鍍硬質(zhì)層時(shí)的工藝參數(shù)為：真空度：5.e-04pa~2.e-03pa，以硅靶為濺射靶材，靶材濺射功率為：2000w~2500w，ar氣體流量200sccm~250sccm，c2h2氣體流量50sccm~150sccm。

對于白玻（僅有玻璃基板層）及本發(fā)明制備的一種雙面減反射無色硬質(zhì)玻璃進(jìn)行檢測分析，其反射光譜曲線分別見圖2和圖3。白玻在400nm~700nm的平均反射率為8.35%，在白玻上雙面鍍完減反射硬質(zhì)膜層后400nm~700nm處的平均反射為0.473%，很大程度上提高了減反射效果。其中圖3在400nm~700nm波段內(nèi)的反射曲線越平劃則對應(yīng)的反射rea*、b*接近0點(diǎn)，最終產(chǎn)品呈現(xiàn)的顏色越接近無色。

圖4中，refl和trans分別代表反射與透射，加上對應(yīng)的x、y值則代表顏色坐標(biāo)，由圖上可以看出，本發(fā)明的玻璃的反射與透射值均在白色區(qū)間內(nèi)。

總結(jié)：

本發(fā)明制備的雙面減反射無色硬質(zhì)玻璃具有以下效果

1、在整個(gè)可見光400nm~700nm波段均起到了減反射作用；

2、雙面加鍍硬質(zhì)層材料使產(chǎn)品兩個(gè)面都有較高的抗劃傷和耐摩擦能力；常規(guī)的未鍍硬質(zhì)層的ar產(chǎn)品采用莫氏硬度測試只能達(dá)到3，采取鉛筆硬度測試只能達(dá)到6h，本發(fā)明加鍍硬質(zhì)層后莫氏硬度能夠達(dá)到6以上，鉛筆硬度能夠達(dá)到9h以上。

3、整個(gè)可見光400nm~700nm波段的減反射效果能達(dá)到0.5%以下，能滿足高端精細(xì)的光學(xué)儀器。