摘要：本文通过对控制Low-E镀膜玻璃色差方案的分析，结合实例，提出采用单片Low-E镀膜玻璃数据与其中空玻璃实物相结合的方法，来控制色差，效果很好。
论文关键词：Low-E,颜色值,色差,中空玻璃
在Low-E镀膜玻璃生产过程中，影响产品质量的因素很多，如耐刷洗性能，耐剥离性能，颜色一致性… …。其中颜色一致性问题，是生产准备过程中和生产过程中最值得关注的，因为它不但要保证本批产品之间无色差，还要保证本批产品与前批产品（一个月甚至一年前）之间无色差，这就需要操作人员适当调整生产工艺参数，以弥补工艺状态不同造成的影响，如靶材溅射沟深浅不同引起溅射效率不同带来的影响、开始生产时的冷态靶与生产半小时后的热态靶溅射效率不同带来的影响… …。要调整镀膜玻璃的颜色，首先要确定膜系结构，然后根据各层膜厚度对成品颜色、透过率的影响，微调各靶溅射功率和玻璃在镀膜室的运行速度，使成品与标准样之间的色差△E≤2CIEL*ab，这种调整经常会影响生产的正常进行，导致设备空耗。下面就相关问题进行简单解析。
2.磁控溅射镀膜的工艺原理
在充入少量工艺气体的真空室内，当极间电压很小时，只有少量离子和电子存在，电流密度在10－15A/cm2数量极，当真空室内阴极（靶材）和阳极间电压增加时，带电粒子在电场的作用下加速运动，能量增加，与电极或中性气体原子相碰撞，产生更多的带电粒子，直至电流达到10－6A/cm2数量极，当电压再增加时，则会产生负阻效应，即“雪崩”现象。此时离子轰击阴极，击出阴极原子和二次电子，二次电子与中性原子碰撞，产生更多离子，此离子再轰击阴极，又产生二次电子，如此反复。当电流密度达到10-2A/cm2数量级时，电流将随电压的增加而增加，形成高密度等离子体的异常辉光放电，高能量的离子轰击阴极（靶材）产生溅射现象。溅射出来的高能量靶材粒子沉积到阳极（玻璃毛坯）上，从而达到镀膜的目的。
3.镀膜玻璃改变颜色的原理
物体的颜色取决于物体对各种波长光线的吸收、反射和透视能力。物体分消色物体和有色物体。
3.1消色物体的颜色
消色物体指黑、白、灰色物体，它对照明光线具有非选择性吸收的特性，即光线照射到消色物体上时，被吸收的入射光中，各种波长的色光是等量的；被反射或透射的光线，其光谱成分也与入射光的光谱成分相同。当白光照射到消色物体上时，反光率在75%以上，即呈白色；反光率在10%以下，即呈黑色；反光率介于两者之间，就呈深浅不同的灰色。
3.2有色物体的颜色
有色物体对照明光线具有选择性吸收的特性，即光线照射到有色物体上时，入射光中被吸收的各种波长的色光是不等量的，有的波长被吸收得多，有的波长被吸收得少。白光照射到有色物体上，其反射或透射的光线与入射光线相比，不仅亮度有所减弱，光谱成分也改变了，因而呈现出各种不同的颜色。对可见光选择吸收是物体呈现颜色的主要原因。
4. 控制色差的方法
Low-E镀膜玻璃生产线一般均配有真空室内可见光透过率仪，安装在镀膜室最后一个靶位之后，检测成品的可见光透过率和透过色。在真空室外还安装一台在线移动扫描式检测仪，可以测量玻璃的可见光透过率、透过色、玻璃面反射色和膜面反射色。大多数企业配有便携式分光光度计测色仪，很多有实力的企业还配有实验室级的台式分光光度计，测量玻璃的颜色值和可见光、近红外线、远红外线透过率。一片玻璃用不同的仪器测量，其颜色值都不相同，特别是在线检测仪，与其它仪器的测量结果差别就更大了。
4.1 使用在线检测设备控制产品色差
我们在生产某个品种的Low-E镀膜玻璃时，为了保证现在生产的产品与以前生产的同样品种的颜色一样，可以在第一次生产时，将当时生产的玻璃颜色值记录下来，第二次生产时与其比对，差值符合要求就可以生产了。那么该如何保留某个品种第一次生产时的颜色值呢？某个厂家采用保存在线检测仪的颜色值，作为生产过程中色差控制基准。其理由很简单，一是不用购新仪器，二是在线检测仪是自动工作，即感应开关检测到有玻璃过来，就自动扫描检测一次，不用人管，省时省力，非常方便，三是该仪器是世界知名企业产品，可靠性有保证。这一方法得到了生产人员的赞许，并开始使用。开始生产任务少，只有白天生产，因此使用效果很好。后来生产任务多了起来，开始两班生产，发现生产同样品种的Low-E镀膜玻璃，同样的参数，白班生产正常，二班生产过程中玻璃颜色值偏差就越来越大，以至停产，第二天白天复检昨天二班生产的玻璃，发现颜色值与基准值偏差很小，这种现象持续了几天后，通过分析发现原来是白天没开厂房照明灯，晚上开了照明灯，引起测量偏差。厂房照明引起的测量偏差问题还没有解决，生产人员又反应，连续几天下午两点多钟生产调试时，昨天刚用过的参数，不能用了，修改参数调了一个多小时，都调不好，二班接班后发现昨天用过的参数又能用了，后来通过观察发现原来是太阳惹的祸，太阳恰好在下午两点多种透过一扇玻璃窗，照到地面一个固定的位置，反光又正好落在检测仪镜头初始位置，造成仪器基准偏差，测量值也跟着偏差了。后来安装了一个遮光罩，解决了以上两个问题，但不久又出现了更严重的问题，移动式检测仪安装在现场，工作环境不好，生产一组玻璃就移动测量一次，每天要移动上百个来回，新的仪器工作还正常，用了几个月以后就开始频繁出现故障，造成生产无法正常进行，后来被迫改用便携式测色仪，彻底解决了这一难题。
同一片镀膜玻璃用不同厂家、不同型号的测色仪测量，其L*、a*、b*值都不完全一样，有时差距很大，在仪器的更换使用过程中，在原始颜色标准值转换过程中，不可避免地会出现偏差，特别是仪器多次更换后，累积偏差就会非常大。因此这种保留镀膜玻璃标准值的方法，从理论上分析不够科学，短期使用效果很好，但长期使用不可靠。
移动式在线测色仪，控制生产过程中的产品色差非常方便，而且可以快速测量玻璃横向20多个点的颜色值，对监控镀膜玻璃横向均匀性，是非常有用的工具。
4.2 使用镀膜中空玻璃标准样控制产品色差
在热反射镀膜玻璃生产过程中，控制批次与批次之间的色差，一般采用保留标准样的方法，即第一次生产某个品种的镀膜玻璃时，切割一片100X100mm或300X300mm的玻璃保存起来，作为标准样，以后每次生产该品种的镀膜玻璃时，先生产一片调试片，将其可见光透过率、颜色值与标准样相对比，若差值小于国标或企标要求时，才开始生产，若差值超过标准，则要调整工艺参数再生产一片，至到差值符合要求。这样就能保证不管生产时间间隔多长，生产出的产品一模一样。Low-E镀膜玻璃不能长时间单片存放，因为膜层中的银膜会被氧化，若要保存标准样，就只能保存中空玻璃。可是中空玻璃测出的颜色值与单片玻璃的颜色值一样么？如果不一样，那么他们之间的差值有什么关系呢？我们选用一种由七层膜组成的Low-E镀膜玻璃产品，模拟生产前的调试过程，将标准样玻璃颜色数值和调试片进行对比，同时对比由它们组成的中空玻璃之间的颜色值，见表1。
为了方便描述镀膜玻璃的不同表面，我们用图1进行表示。
图1 单片镀膜玻璃和镀膜中空玻璃示意图
标准样玻璃颜色数值和调试片对比表 表1
1侧颜色值
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