專利名稱：生產(chǎn)反射減少的玻璃品的方法
生產(chǎn)反射減少的玻璃品的方法本發(fā)明涉及生產(chǎn)反射減少的玻璃品(kheibe)的方法，使用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的玻璃品，和它的用途。除了在很多情況下所希望的高光學(xué)透明度之外，許多玻璃品還顯示強(qiáng)的光反射。 當(dāng)光照射到在具有不同的折射指數(shù)的介質(zhì)的界面上時(shí)，入射光的一部分被反射。取決于光源、波長(zhǎng)和入射角，這些反射可是顯著的。例如，太陽光在建筑物或前進(jìn)的車輛上的反射能夠使其它道路使用者目眩。光反射在光伏電壓中通常也是不希望有的，因?yàn)樗鼈儨p少在光電池的表面上光的量。由于減少量的光，太陽能電池的效率在許多情況下也會(huì)降低。原則上，許多方法在實(shí)踐中用于減少玻璃品的反射率。玻璃品的反射減少在很多情況下基于在玻璃表面上多孔、結(jié)構(gòu)化層的產(chǎn)生。這一多孔結(jié)構(gòu)化層能夠通過用合適的酸或堿蝕刻而產(chǎn)生。另一個(gè)可能性是通過SiO2在玻璃表面上的沉積，例如在溶膠-凝膠過程中，以產(chǎn)生多孔SiA層。原則上，蝕刻和沉積的兩種過程的結(jié)合也是可能的。因?yàn)椴ＡУ臋C(jī)械穩(wěn)定性，僅在回火和彎曲過程之后反射減少的方法通常才是可能的。因此，通常僅僅定制的玻璃品片段和因此有限數(shù)量的玻璃品能夠同時(shí)被蝕刻。US 2，486，431 A公開了產(chǎn)生低反射的玻璃表面的方法。玻璃表面用H2SiF6溶液蝕刻。取決于蝕刻過程的持續(xù)時(shí)間，玻璃表面在不同程度上被除去，并且因此，表面的光學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生調(diào)整和變化。DE 822 714 B公開了在玻璃物體的表面上生產(chǎn)反射減少膜的方法。為此，玻璃物體被浸入H2SiF6和膠體狀溶解的S^2的溶液中。取決于F—和S^2濃度，玻璃品表面被除去(蝕刻)和/或形成。US 4，019，884 A公開了在玻璃基材上生產(chǎn)反射減少層的方法。該方法包括在 6300C _660°C的溫度下加熱。玻璃然后在氫氟酸水溶液中蝕刻。DE 196 42 419 Al公開了生產(chǎn)抗反射涂層的方法。在該方法中，有機(jī)硅化合物是在溶膠-凝膠過程中被施涂于玻璃表面上。親水性，膠體狀溶解的聚合物或溶劑優(yōu)選作為催化劑而添加。DE 199 18 811 Al公開了具有耐擦拭的、多孔SiO2抗反射層的鋼化安全玻璃。安全玻璃的生產(chǎn)在第一步驟中通過用膠體狀分散的溶液涂覆玻璃來進(jìn)行。涂覆的玻璃品的玻璃被加熱至至少600°C和然后熱驟冷。本發(fā)明的目的是提供蝕刻和回火(Vorspannen)玻璃品的方法，它允許在回火過程(Vorsparmprozess)之前大面積玻璃品的在時(shí)間和成本上都有效的蝕刻。本發(fā)明的目的根據(jù)本發(fā)明是通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1、7和14的生產(chǎn)反射減少的玻璃品的方法，由該方法獲得的玻璃品，和其用途來達(dá)到的。優(yōu)選的實(shí)施方案來自從屬權(quán)利要求。生產(chǎn)反射減少的玻璃品的方法包括在第一步驟中玻璃品的蝕刻。玻璃品優(yōu)選含有玻璃，特別優(yōu)選平板玻璃(浮法玻璃)，石英玻璃，硼硅酸鹽玻璃，和/或鈉鈣玻璃。這里，在本發(fā)明的上下文中，“蝕刻”同時(shí)包括玻璃品的表面用酸和堿性溶液的處理。這兩個(gè)步驟能夠按照任何順序一個(gè)接著一個(gè)進(jìn)行。在蝕刻之后或?qū)τ诓煌奈g刻溶液而言，該玻璃品優(yōu)選用去離子水被洗滌和/或清潔。玻璃品的全部(多個(gè))區(qū)域以及僅僅一個(gè)玻璃品區(qū)域能夠被蝕刻。蝕刻的玻璃品然后被加熱到500°C -800°C的溫度。加熱的、蝕刻的玻璃品的快速冷卻(驟冷)是在玻璃品加熱之后進(jìn)行。在這一過程中，玻璃品的表面比芯區(qū)域更快冷卻，使得在玻璃中產(chǎn)生張力。這會(huì)提高玻璃的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。加熱和快速冷卻一起構(gòu)成了本發(fā)明方法的回火方法。該玻璃品在30秒至150秒內(nèi)利用冷空氣噴射被冷卻至優(yōu)選25°C -70
特別優(yōu)選35°C - 50°C的溫度。該蝕刻優(yōu)選通過將酸和/或堿的溶液施涂和/或噴霧在玻璃品的表面上來進(jìn)行。該蝕刻優(yōu)選通過將玻璃品浸漬在酸和/或堿的溶液中來進(jìn)行。玻璃品優(yōu)選用HF，H2SiF6, (SiO2)m*nH20 (m，η = 0，1，2，3，…·)，HCl，H2SO4, H3PO4, HNO3, CF3COOH, CCl3COOH, HC00H, CH3COOH, NaOH, KOH, Ca (OH) 2 和 / 或它們的混合物進(jìn)行蝕刻。該玻璃品優(yōu)選在第一步驟中用HF或NaOH溶液處理。該玻璃品然后用去離子水洗滌一次或多次。玻璃品的實(shí)際蝕刻優(yōu)選用KSiFf^n (SiO2)m*nH20的溶液來進(jìn)行。膠體狀溶解的(SiO2)m*nH20的濃度優(yōu)選比(Si02)m* ηΗ20飽和濃度高至多3 mmoL· 在這方面的更詳細(xì)說明在DE 822 714 B中可發(fā)現(xiàn)，它的內(nèi)容是本申請(qǐng)的一部分。蝕刻的玻璃品優(yōu)選被加熱到550°C -650°C。加熱的、蝕刻的玻璃品被冷卻，優(yōu)選在50秒-90秒內(nèi)。該冷卻優(yōu)選用冷空氣噴射來進(jìn)行。本發(fā)明進(jìn)一步包括根據(jù)本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的反射減少的玻璃品。該玻璃品包括至少一個(gè)玻璃品基體和至少一個(gè)反射減少的玻璃品表面。玻璃品的表面優(yōu)選具有>80 %，優(yōu)選>90 %的透射率(根據(jù)DIN-EN 410 1998作為能量透射率)。該玻璃品的表面優(yōu)選具有1. 20 - 1. 45，特別優(yōu)選1. 25 - 1. 40的折射指數(shù)。玻璃品的表面的層厚度優(yōu)選是10 nm-1000 nm，特別優(yōu)選50 nm-200 nm。玻璃品的表面優(yōu)選含有HF，H2SiF6, (SiO2)m^nH2O, HCl，H2SO4, H3PO4, HNO3, CF3COOH, CCl3COOH, HC00H, CH3COOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2JP / 或它們的混合物。玻璃品體優(yōu)選具有>80%，優(yōu)選>90%的透射率。玻璃品體優(yōu)選具有>0. 5 m2，優(yōu)選>5 m2，和特別優(yōu)選>19 m2的面積。本發(fā)明進(jìn)一步包括根據(jù)本發(fā)明的玻璃品作為反射減少的玻璃品的用途。根據(jù)本發(fā)明的玻璃品優(yōu)選用作建筑玻璃，汽車玻璃，和/或光伏電壓玻璃。在下文中，本發(fā)明參考附圖和實(shí)施例以及對(duì)比實(shí)施例來詳細(xì)解釋。附圖是純粹示意性的描繪并且不是真實(shí)比例。它無論如何不限制本發(fā)明。本發(fā)明的實(shí)施例被描繪在附圖中并且在下面詳細(xì)描述。該附圖描繪


圖1根據(jù)本發(fā)明的反射減少的玻璃品(3)的橫截面，
圖2 根據(jù)本發(fā)明的玻璃品(3)的玻璃品表面⑴的飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜 (ToF-SIMS) (Cs2F+/ 氟)，
圖3對(duì)比玻璃品(3)的玻璃品表面(1)的飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜(ToF-SIMS) (Cs2F+/氟)°圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的反射減少的玻璃品( 的橫截面，該玻璃品包括透明玻璃品體(2)和反射減少玻璃品表面(1)。圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的玻璃品(3)的玻璃品表面⑴的飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜 (ToF-SIMS)(實(shí)施例1)。檢測(cè)在玻璃品表面(1)上作為Cs2F+結(jié)合的氟。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的玻璃品(3)來說，在從O nm至150 nm的玻璃品表面的范圍內(nèi)的相對(duì)強(qiáng)度的最高值優(yōu)選是對(duì)于(另外相同的)回火的和隨后蝕刻的玻璃品的情況的至少5倍(圖3)。玻璃品表面(1)隨時(shí)間(濺射時(shí)間，秒)被除去和檢測(cè)釋放的離子。圖3描繪對(duì)照玻璃品的玻璃品表面(1)的飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜(ToF-SIMS)(對(duì)比實(shí)施例2)。檢測(cè)在玻璃品表面(1)上作為Cs2F+結(jié)合的氟。實(shí)驗(yàn)條件與在圖2中相同。附圖標(biāo)記表示
(1)玻璃品表面，
(2)玻璃品體，
(3)玻璃品。在下文中，本發(fā)明參考本發(fā)明方法的實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例來詳細(xì)解釋。在兩個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)本發(fā)明的玻璃品的玻璃品表面(1)的相對(duì)氟濃度(實(shí)施例1)和由鈉鈣玻璃制成的對(duì)照玻璃品(對(duì)比實(shí)施例幻的相應(yīng)濃度進(jìn)行比較。在本發(fā)明的上下文中，表達(dá)短語“相對(duì)的氟濃度”是指在ToF-SIMS實(shí)驗(yàn)中Cs2F+信號(hào)的強(qiáng)度。以信號(hào)強(qiáng)度為基礎(chǔ)，可以針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的玻璃品(3)的玻璃品表面(1)中的氟的相對(duì)濃度比率 (實(shí)施例1)和對(duì)照玻璃品⑶的相應(yīng)值(對(duì)比實(shí)施例2)進(jìn)行表述。a)實(shí)施例1 (根據(jù)本發(fā)明)
該玻璃品用HF溶液O wt%)預(yù)蝕刻，用去離子水洗滌，和在浸漬浴中用吐31&(1.2 mol/L)蝕刻30分鐘-120分鐘。該玻璃品然后用去離子水洗滌和干燥。在第二步驟中，該玻璃品被加熱至600°C并在冷空氣噴射(回火)中在70秒內(nèi)冷卻。對(duì)于Cs2F+信號(hào)的后續(xù)分析和檢測(cè)，使用ION-TOF (Tascon) GmbH公司08149 Miinster，德國)的IONTOF “TOF. SIMS 5”。對(duì)于該濺射，對(duì)于在300X300 Mm2的樣品面積上100 nA的電流，使用1-keV Cs+離子束。用25_keV Bi3+離子束和在100X100 Mm2的面積上0. 5 pA的電流進(jìn)行分析。極性是正的。所得譜描繪在圖2中。b)對(duì)比實(shí)施例2
對(duì)照玻璃品(3)與本發(fā)明的實(shí)施例1的區(qū)別在于，對(duì)照玻璃品是在蝕刻之前在大約 600°C下回火和然后在冷空氣噴射中在約70秒內(nèi)被冷卻。然后在與實(shí)施例1中相同的條件下進(jìn)行蝕刻。對(duì)于Cs2F+信號(hào)的后續(xù)分析和檢測(cè)，使用ION-TOF (Tascon) GmbH公司08149 Miinster，德國)的IONTOF “TOF. SIMS 5”。對(duì)于該濺射，對(duì)于在300X300 Mm2的樣品面積上100 nA的電流，使用1-keV Cs+離子束。用25_keV Bi3+離子束和在100X100 Mm2的面積上0.5 pA的電流進(jìn)行分析。極性是正的。所得譜示于圖3中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1和對(duì)比實(shí)施例2的相對(duì)強(qiáng)度的最高值的對(duì)比參見表1。表1 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1和對(duì)比實(shí)施例2的作為Cs2F+表示的氟的相對(duì)強(qiáng)度最大值的對(duì)比。實(shí)施例相對(duì)強(qiáng)度(最大俏)實(shí)施例1IO5對(duì)比實(shí)施例2IO4 表1顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1中氟的信號(hào)強(qiáng)度是在對(duì)比實(shí)施例2中的10 倍。因此，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)從相同的基礎(chǔ)材料生產(chǎn)的對(duì)照玻璃品(3)(對(duì)比實(shí)施例幻相比， 更高比例的氟通過蝕刻過程結(jié)合于根據(jù)本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的玻璃品(3)(實(shí)施例1)的玻璃品表面⑴上。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)反射減少的玻璃品(3)的方法，其中a.玻璃品被蝕刻，b.蝕刻的玻璃品被加熱到5000C-8000C的溫度，和c.加熱的、蝕刻的玻璃品用冷空氣噴射在30秒一150秒之內(nèi)被冷卻到25°C -70°C的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中玻璃品表面(1)是通過在表面上施涂和/或噴射酸和 /或堿的溶液而蝕刻的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中玻璃品C3)是通過浸入酸和/或堿的溶液中而蝕刻的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中一項(xiàng)的方法，其中玻璃品是用HF,H2SiF6, (SiO2)m^nH2O, HCl, H2SO4, H3PO4, HNO3, CF3COOH, CCl3COOH, HC00H, CH3COOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2JP / 或它們的混合物蝕刻的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)的方法，其中蝕刻的玻璃品被加熱至550°C-650°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中一項(xiàng)的方法，其中該加熱的、蝕刻的玻璃品在50秒-90秒內(nèi)被冷卻。
7.玻璃品(3)，它包括具有至少一個(gè)玻璃品表面(1)的玻璃品體O)，可通過根據(jù)權(quán)利要求1-6中一項(xiàng)的方法獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的玻璃品(3)，其中該玻璃品表面(1)具有>80%，優(yōu)選>90 %的透射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的玻璃品(3)，其中該玻璃品表面(1)具有1.20- 1.45，優(yōu)選 1.25 - 1.40的折射指數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7- 9中一項(xiàng)的玻璃品(3)，其中玻璃品表面(1)的層厚度是10 nm -1000 nm，優(yōu)選 50 nm - 200 nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中一項(xiàng)的玻璃品(3)，其中該玻璃品表面(1)含有HF，H2SiF6, (SiO2) m*nH20，HCl，H2SO4, H3PO4, HNO3, CF3COOH, CCl3COOH, HC00H, CH3COOH, NaOH, KOH, Ca (OH)2, 和/或它們的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中一項(xiàng)的玻璃品(3)，其中玻璃品體(2)具有>80%，優(yōu)選>90% 的透射率。
13.根據(jù)權(quán)利要求7-12中一項(xiàng)的玻璃品(3)，其中該玻璃品體( 具有>0.5m2，優(yōu)選 >5 m2，和特別優(yōu)選〉19 m2的面積。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中一項(xiàng)的玻璃品(3)作為反射減少的玻璃品的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的玻璃品( 的用途，該用途是作為建筑玻璃，汽車玻璃，和/或光伏電壓玻璃。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)反射減少的玻璃品(3)的方法，其中a)玻璃品被蝕刻，b)蝕刻的玻璃品被加熱到500℃-800℃的溫度，和c)加熱的、蝕刻的玻璃品用冷空氣噴射在30秒－150秒之內(nèi)被冷卻到25℃-70℃的溫度。
文檔編號(hào)G02B1/11GK102422184SQ201080020772
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者延森 D., 內(nèi)安德 M. 申請(qǐng)人:法國圣戈班玻璃廠