本發明屬于光學玻璃制造及應用領域，尤其涉及一種可調節的寬頻減反增透(ar)鍍膜玻璃的制備方法，適用于各種顯示器、電腦及電子顯示觸摸屏、相框及電子數碼相框、汽車儀表、醫療顯示器及字畫的蓋板玻璃等領域，生產具有低反射高透射率的非導電鍍膜玻璃。

背景技術：

當一束光照射到玻璃基板上，玻璃對光的透過取決于玻璃的反射r、透過t、漫反射d、散射s和吸收a五個部分，即遵從下面的方程：

r+t+d+s+a＝100％

因而，對于減反增透或防反射玻璃來說，其目的是最大程度地增加t，同時盡可能地減小(r+d+s+a)。通常不著色的平面普通、光學或電子玻璃，若沒有防眩光效果，它的吸收，漫反射和散射很小，可忽略不計。如果采用著色玻璃，因過多的吸收可影響光的透射、反射和散射，若想得到較多的透射，則勢必要減少反射、散射和吸收。一般而言，玻璃的反射率為8％左右。普通玻璃的透過率為90％左右，它隨著玻璃厚度的增加而相應減少，超白的電子玻璃透光率為可達92％左右。由于玻璃的這種“低”透光，“高”反射的性能，大大降低了其顯示屏的清晰度，因而有必要給玻璃鍍減少反射增加透射的薄膜，以增加其清晰和透明度。

目前，減反增透鍍膜玻璃的生產，主要通過干法即真空鍍膜或磁控濺射的方法。其優點是可以得到致密的膜層，缺點是設備成本高，而且不適合大基板的鍍膜。此外，超聲波清洗這樣的鍍膜，可造成膜層的損壞。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種用濕法即溶液化學法制備可調節的寬頻非導電減反增透鍍膜玻璃的方法，主要采用浸漬提拉法，或淋涂、輥涂及刮涂等鍍膜工藝和熱固化過程。該方法可任意選擇玻璃基板的厚度、顏色及透過率，制成的鍍膜不易被腐蝕或損壞。

本發明的技術方案是：

一種用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，非導電的減反增透鍍膜玻璃具有玻璃基板及沉積于玻璃基板上的交替的具有高折光和低折光膜層，減反增透薄膜通過溶液化學浸漬提拉法沉積于玻璃基板的表面，通過加熱固化后，形成非導電具有高透射性能的鍍膜玻璃。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，玻璃基板是單塊的玻璃片，厚度為0.2～20毫米；優選的，玻璃基板厚度為0.5～12毫米。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，當所述鍍膜層數為偶數層時，也即膜層為2,4,6,8,…時，首先鍍一層非導電的具有高折射率nh1的金屬氧化物或混合物，其折射率在1.6～2.6之間，第一層鍍膜加熱固化后，接著鍍一層非導電的具有低折射率nl1，其折射率在1.36～1.55之間的物質，加熱固化后，即形成具有低反射高透射率的減反增透鍍膜玻璃；

當需增加低反射和高透射頻帶寬度時，繼續鍍一層具有高折射率物質nh2，其折射率在1.6～2.6之間，固化后，接著再鍍一層低折射率物質nl2，其折射率在1.36～1.55之間，固化后即為產品；如此反復即制備具有多偶數膜層的樣品。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，可生成高折射率氧化物的前驅化合物，采用醋酸鋅、硝酸鋅、醋酸鋁、硝酸鋁、醋酸鉍、硝酸鉍、硝酸鈰、醋酸鈰、m(or1)(or2)(or3)(or4)、mo(or1)(or2)(or3)或m(or1)(or2)(or3)(or4)(or5)，或它們和低折射率前驅化合物的混合物；該前驅化合物溶于水或醇類，或者前驅化合物溶于水和醇類的混合溶劑，生成鍍膜液，醇類為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇或乙二醇；必要時，加入酸或堿，酸為醋酸、硝酸或鹽酸，堿為氫氧化銨或氫氧化鈉；

在m(or1)(or2)(or3)(or4)中，m＝鈦、鋯或鉿；r1、r2、r3、r4為烷基、苯基或取代苯基，烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基，r1、r2、r3、r4相同或不同；

在mo(or1)(or2)(or3)中，m＝釩，r1、r2、r3為烷基、苯基或取代苯基，烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基，r1、r2、r3相同或不同；

在m(or1)(or2)(or3)(or4)(or5)中，m＝鈮或鉭，r1、r2、r3、r4、r5為烷基、苯基或取代苯基，烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基，r1、r2、r3、r4、r5相同或不同；

可生成低折射率二氧化硅的前驅物，采用si(or1)(or2)(or3)(or4)、r1si(or2)(or3)(or4)、r1r2si(or3)(or4)或r1r2r3si(or4)，r1、r2、r3、r4為烷基、苯基或取代苯基，烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基，r1、r2、r3、r4相同或不同；前驅物溶于醇類，在酸或堿的催化作用下和水反應，生成溶膠-凝膠鍍膜液；醇類為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇或乙二醇，酸為醋酸、硝酸或鹽酸，堿為氫氧化銨或氫氧化鈉。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，加熱固化溫度在50～720℃之間，固化時間隨固化溫度和玻璃厚度而改變，固化時間在100秒到20小時之間。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，具有非導電減反增透鍍膜玻璃的膜層為兩層或多層，各層鍍膜的厚度≥10nm，多層鍍膜的總厚度≥30nm；優選的，各層鍍膜的厚度15～300nm，多層鍍膜的總厚度為60～1200nm；具有非導電鍍膜玻璃的膜層為雙面或單面，即玻璃基板的兩面或一面。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，當膜層為兩層時，其反射光譜呈“v”型，當增加鍍膜層數時，反射光譜呈“u”型，即低反射頻帶寬度增大范圍。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，采用溶液化學浸漬提拉的方法通過調整鍍膜液的濃度手段，適用于淋涂、輥涂或刮涂技術。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，化學浸漬提拉速度為每秒0.05毫米到每秒100毫米。

所述的用溶液化學法制備可調節的寬頻減反增透鍍膜玻璃的方法，通過調整化學浸漬提拉速度也即鍍膜厚度來調節透過率極大值和反射率極小值的位置，從而調整鍍膜的顏色如從紅到紫紅到紫到偏藍顏色。

本發明的設計思想是：

本發明方法是通過鍍兩層或多層(三層以上)膜的方式實現的：首先鍍一層非導電的金屬氧化物或混合物，其折射率在1.6～2.6之間，簡稱為高折射率物質nh。第一層鍍膜加熱固化后，繼續鍍一層折射率在1.36～1.55之間的非導電物質，簡稱為低折射率物質nl。低折射率物質固化后即為減反增透鍍膜產品。如需增加低反射和高透射寬度，繼續鍍一層具有高折射率物質nh2，其折射率在1.6～2.6之間，固化后，接著再鍍一層低折射率物質nl2，其折射率在1.36～1.55之間，固化后即為產品；如此反復即可制備具有多偶數膜層的樣品。

圖1顯示這種鍍膜結構的例子，d代表膜層的厚度。鍍膜的最終反射率和透光率取決于膜層的厚度及各層物質的折射率，而膜層的厚度與溶液的濃度，提拉的速度以及固化溫度有關。如果采用淋涂、輥涂或刮涂，相應的影響鍍膜厚度的工藝參數，都會影響膜層的最終厚度。高折射率物質由金屬氧化物，如：氧化鋁、氧化鋅、氧化鉍、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化釩、氧化鈮或氧化鉭等或它們的混合物或其與低折射率物質的混合物等組成，低折射率物質多由二氧化硅及帶有孔隙的二氧化硅等組成。

本發明的優點及有益效果是：

1、采用本發明生產的非導電減反增透玻璃鍍膜，具有玻璃基板及沉積于玻璃基板上的高反射膜，和其上面的低折射膜層，所述非導電減反增透鍍膜通過化學浸漬提拉法沉積于玻璃基板表面，經加熱固化生成減反增透的非導電鍍膜玻璃。這樣制備的鍍膜玻璃具有優異的耐超聲波清洗和耐物理鋼化的性能，具有優異的機械性能。

2、采用本發明可兩面同時浸鍍，強化鍍膜效果。采用背靠背或貼膜的方式，也可單面鍍膜。

3、由于上述鍍膜采用溶液化學法，在分子或離子的級別上混合，得到均勻的鍍膜液，化學鍵結合，膜層附著強，牢固性好，因此可任意選擇玻璃基板的顏色、透過率及厚度，形成的鍍膜具有優異的均勻性、抗超聲波、耐氣候和環境變化及抗劃傷等機械性能。

4、采用本發明設備簡單，造價低，不需要昂貴的真空系統，投資少。

附圖說明

圖1是本發明實施例的減反增透膜結構示意圖。

圖2是本發明實施例的一些反射光譜。圖中，橫坐標wavelength為波長(nm)；縱坐標r為反射率(％)。

圖3是本發明實施例的一些透射光譜。圖中，橫坐標wavelength為波長(nm)；縱坐標t為透射率(％)。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下對本發明進行進一步詳細說明。可以理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明的應用范圍。

在具體實施過程中，本發明可生成高折射率氧化物的前驅化合物，如：醋酸鋅、硝酸鋅、醋酸鋁、硝酸鋁、醋酸鉍、硝酸鉍、硝酸鈰、醋酸鈰、m(or1)(or2)(or3)(or4),(m＝鈦、鋯或鉿；r1、r2、r3、r4為烷基、苯基或取代苯基或相似化合物，烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基或相似化合物等，r1、r2、r3、r4可以相同或不同)、mo(or1)(or2)(or3),(m＝釩，r1、r2、r3為烷基、苯基或取代苯基或相似化合物，烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基或相似化合物等，r1、r2、r3可以相同或不同)、m(or1)(or2)(or3)(or4)(or5),(m＝鈮或鉭，r1、r2、r3、r4、r5為烷基、苯基或取代苯基或相似化合物，烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基或相似化合物等，r1、r2、r3、r4、r5可以相同或不同)或高折射率氧化物的前驅化合物和可生成低折射率二氧化硅的前驅化合物的混合物，溶于水、醇類(如：甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇或類似物等)，或溶于水和醇類的混合物等溶劑。必要時，加酸(如：醋酸、硝酸或鹽酸等)或堿(如：氫氧化銨或氫氧化鈉等)，生成具有一定濃度的鍍膜液。同樣，可生成低折射率二氧化硅的前驅化合物，如：si(or1)(or2)(or3)(or4)、r1si(or2)(or3)(or4)、r1r2si(or3)(or4)、r1r2r3si(or4)(r1，r2，r3，r4為烷基或苯基，如：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、苯基、取代苯基或相似化合物，可以相同或不同)溶于醇類(如：甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇或類似物等)，在酸(如：醋酸、硝酸或鹽酸等)或堿(如：氫氧化銨或氫氧化鈉等)的催化作用下和水反應，生成溶膠-凝膠鍍膜液。

采用提拉機將清洗干凈的玻璃基板浸入到相應的鍍膜液中，室溫下，將基板用一定速度提拉出鍍膜液。一般而言，提拉速度越快，膜層越厚，提拉速度越慢，膜層越薄。將鍍膜的基板放入烘烤爐中，加熱固化，兩層浸鍍，烘干完成后，即得到所要的減反增透鍍膜。

如圖2所示，給出一些減反增透膜的反射光譜。如圖3所示，給出和圖2相應的透射光譜。一般而言，隨著膜層的增加，低反射率和高透射率的頻帶寬度增加。例如，當膜層為兩層時，反射光譜呈“v”型，當膜層為四層時，反射光譜呈“u”型。因此，選用不同的鍍膜材料、鍍膜層數、膜層厚度(取決于鍍膜液的固含量濃度和提拉速度)、膜層材料的折射率、固化溫度(影響材料的折射率)和固化時間等，可以制備出具有不同反射率極小值或透射率極大值及不同低反射率和高透射率寬頻帶的減反增透材料。

本發明用提拉法制備的非導電減反增透鍍膜玻璃和用磁控濺射及真空鍍膜技術制備的鍍膜玻璃相比，除其它性能可比外，顯示出獨特優異的耐超聲波清洗和耐物理鋼化性能。后者在超聲波清洗中，出現薄膜脫落現象，而在物理鋼化過程中，如果采用先鋼化后鍍膜的工藝，鋼化過程造成的針孔缺陷會很明顯，而采用先鍍膜后鋼化工藝，則出現薄膜脫落現象。而溶液化學法則不會出現這種現象。這種溶液化學的方法可以通過調整鍍膜液的濃度等手段，有可能適用于輥涂、淋涂、刮涂和噴涂等技術。

下面，通過實施例對本發明進一步詳細闡述。

實施例1:具有高折射率鍍膜液的制備

將80克al(no3)3·9h2o溶于210克去離子水中，加210克乙醇和0.5克德國巴斯夫(科寧)水性涂料潤濕劑hydropalat875，攪拌均勻，得到溶液a。

實施例2：具有低折射率鍍膜液的制備

將15克ch3si(och3)3和10克(ch3)2si(och3)2溶于370克無水乙醇中，加入1.0克濃度為70wt％的硝酸和10克去離子水的混合液，攪拌5小時，得到溶液b。

實施例3:提拉法制備減反增透膜

將溶液a置于500毫升燒杯中并放入提拉機，將清洗干燥好的1.8×70×150毫米玻璃基板浸入溶液a中，用每秒2.5毫米的速度提拉，然后在烘箱中加熱至350℃保持30分鐘，即得到第一層具有高折射率的鍍膜。溶液b置于500毫升燒杯中并放入提拉機，將鍍完溶液a并固化后的玻璃基板浸入溶液b中，用每秒2.5毫米的速度提拉，然后在烘箱中加熱至350℃保持30分鐘，即得到減反增透鍍膜。膜層厚度第一層為80納米，第二層為125納米。

參照以上方法，可以制備用不同前驅化合物的鍍膜液，用提拉方法制備具有不同膜層厚度的非導電減反增透鍍膜。這樣制備的鍍膜玻璃具有優異的耐超聲波清洗和耐物理鋼化的性能。經過7槽超聲波清洗，鍍膜保持原樣，沒有脫落現象。而磁控濺射制備的鍍膜經過同樣的清洗，出現鍍膜脫落現象。當用5×100×400毫米玻璃做基板鍍膜，經700℃/200秒鋼化，膜層也沒有脫落現象，而磁控濺射制備的鍍膜經鋼化處理，鍍膜有脫落現象，某些鍍膜玻璃的基本性能見表1。

表1.某些減反增透鍍膜玻璃的基本性能