具有高IR和可见光透射率及令人愉悦的轻微颜色至中性色的玻璃板制造技术

技术编号:20879277 阅读:37 留言:0更新日期:2019-04-17 12:25
本发明专利技术涉及一种玻璃板,其具有包含以下项的组成:总铁(以Fe2O3表示):0.002wt%‑0.06wt%,铬(表示为Cr2O3):3‑75ppm,锰(表示为MnO):50‑1000ppm,并且具有高于70%的LTD4。此种玻璃板同时展现出高光透射率、增加的红外(IR)辐射透射率和令人愉悦的轻微颜色或几乎中性色至中性色。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高IR和可见光透射率及令人愉悦的轻微颜色至中性色的玻璃板1.
本专利技术涉及一种玻璃板,所述玻璃板展现出高光透射率、增加的红外(IR)辐射透射率和令人愉悦的轻微颜色或几乎中性色至中性色。由于其高IR透射率,根据本专利技术的玻璃板因此可以有利地用于要求尺寸上大体上大的面板并且使用要求穿过所述面板(无论穿过主面(光程长度于是对应于板的厚度)或从它们的边缘开始)的非常好的红外辐射透射率的技术的任何装置中。例如,根据本专利技术的玻璃板可以有利地用在触摸屏或触摸面板或触摸板中,所述触摸屏或触摸面板或触摸板使用被称为平面散射检测(PSD)或还有受抑全内反射(FTIR)的光学技术(或者使用在玻璃的剪切边缘中的IR辐射的任何其他技术)以便检测在所述板的表面上的一个或多个物体(例如,手指或触控笔)的位置。本专利技术因此还涉及此种玻璃板在使用基本上在所述板内传播的红外辐射的装置中的用途。本专利技术由于其美学还适合作为建筑玻璃或室内玻璃(例如像在家具应用中),或作为汽车玻璃,或还在电子装置/显示器中作为盖板玻璃。2.现有技术的解决方案为了获得在红外区(以及在可见区)中的高透射率,已知的是减少在玻璃中铁(以Fe2O3表示,根据在本领域中的标准惯例)的总含量,从而获得低铁玻璃。硅酸盐类型的玻璃总是包含铁,因为铁作为在所使用的大多数起始材料(砂、石灰石、白云石、以及类似物)中的杂质存在。铁以三价铁Fe3+离子和亚铁Fe2+离子的形式存在于玻璃的结构中。三价铁Fe3+离子的存在给予玻璃低波长可见光的轻微的吸收以及近紫外区(以380nm为中心的吸收带)中较强的吸收,而亚铁Fe2+离子(有时表示为氧化物FeO)的存在导致在近红外区(以1050nm为中心的宽吸收带)中的强吸收。因此,总铁含量(以其两种形式)的增加增强了在可见区和红外区中的吸收。此外,高浓度的亚铁Fe2+离子导致在红外区(特别地,近红外区)中透射率的降低。然而,为了通过仅仅影响总铁含量获得在从780至1200nm波长范围内对于触摸应用足够低的吸收系数,将要求在总铁含量上的如此大的降低以致于(i)这将导致太高的生产成本,因为需要非常纯的起始材料(有时甚至不存在足够纯的),或者(ii)这将呈现生产问题(特别地炉的过早磨损和/或在炉中加热玻璃的困难)。为了进一步增加玻璃的透射率,还已知的是使存在于玻璃中的铁氧化,即,降低亚铁离子的含量以有利于三价铁离子的含量。玻璃的氧化程度由其氧化还原给出,定义为Fe2+原子的重量相对于存在于玻璃中的铁原子的总重量的比率(Fe2+/总Fe)。以等效的方式,还可以通过表示亚铁离子(Fe2+)和总铁(作为Fe2O3)的重量来确定氧化还原。可替代地,氧化还原有时也表示为亚铁离子(Fe2+)(表示为FeO)与总铁(表示为Fe2O3)之间的重量比。为了降低玻璃的氧化还原,已知的是将氧化组分添加至起始材料的批次中。然而,大多数已知的氧化剂(硫酸盐、硝酸盐、以及类似物)具有的氧化能力没有足够强到实现特别对于使用FTIR或PSD技术的触摸面板应用希望的IR透射率值或必须以过大的量加入,具有伴随的缺点,如成本、与生产方法不相容等。最近,已经提出了非常有吸引力且有效的解决方案,以使低铁玻璃板高度透射红外辐射,同时尽可能地保持其高光透射率。因此,在国际专利申请WO2014128016A1、WO2014180679A1、WO2015011040A1、WO2015011041A1、WO2015011042A1、WO2015011043A1和WO2015011044A1中值得注意地披露了具有包含低总铁含量(以Fe2O3计从0.002wt%至0.06wt%)和以Cr2O3计范围从0.0001wt%至0.06wt%的铬含量的组成的玻璃板。此种玻璃板显示出高光透射率和尤其高的IR透射率(与来自现有技术的无铬的经典低铁玻璃板相比)。然而,即使在IR透射方面非常有效,此最新的解决方案在显色方面也并非真正令人满意。确实,所得的含铬玻璃板示出了黄绿色彩,如果板的厚度增加和/或如果透过板的边缘看(由于延长的观察路径),则所述色彩更显著。此种玻璃板典型地具有依据CIELab值由负的a*和正的b*限定的颜色。即使略微黄绿色着色的玻璃(或具有显著着色的边缘)对于某些应用是可接受的,但是对于其他应用可能存在美学问题。通过在那些含铬玻璃中产生更带蓝色至中性的颜色已经部分地解决了这个问题。因此,WO2015091106披露了在含铬玻璃组成中添加钴产生了特征为略微负的a*和略微正的b*的颜色。然而,为了改进已知IR透射的含铬玻璃板的不希望的黄绿色彩,安排允许接近或达到中性色或达到除蓝色调之外但仍然接近中性色的其他色调(即暖色调或红色调)的其他解决方案仍然有意义。具体地,本文中“暖色调”(值得注意地包括木色调、蜂蜜色调)意指由a*b*系统中的正坐标限定的颜色,或者换言之,是位于a*b*图的第一刻度盘中的颜色。玻璃板(以及因此其边缘)的中性色通常通过其与光源(在a*b*系统中的0;0坐标)的邻近度来评估,并且特别地,它由定义如下的“N因子”量化:所述N因子必须尽可能降低以接近并达到中性色。3.专利技术目的在本专利技术实施例的至少一个中,本专利技术的目的是提供一种玻璃板,其具有高光透射率、高红外辐射透射率和令人愉悦的轻微颜色或几乎中性色至中性色。具体地,本专利技术的目的是提供具有高的近红外辐射(特别是在从780至1200nm波长范围内)透射率的此种玻璃板。本专利技术的另一个目的是提供一种玻璃板,其具有高光透射率、高红外辐射透射率和令人愉悦的轻微颜色或几乎中性色至中性色,所述玻璃板生产简单且便宜。4.具体实施方式本专利技术涉及一种玻璃板,其具有包含以下项的组成:-总铁(以Fe2O3表示):0.002wt%-0.06wt%-铬(表示为Cr2O3):3-75ppm-锰(表示为MnO):50-1000ppm,并且具有高于70%的LTD4。因此,本专利技术是基于新颖的并且创造性的方法,因为它允许解决所提出的技术问题。确实,诸位专利技术人已经令人惊奇地证明,通过在低铁玻璃组成中结合在特定含量范围内的铬和锰,有可能获得示出在可见光区域中的高透明度、近IR区中的高透明度与令人愉悦的轻微颜色/中性色之间的非常好的折衷的玻璃板。特别地,诸位专利技术人已经证明,通过在含铬玻璃组成中添加一定量的锰,可能在不显著降低光透射率的情况下“中和”玻璃的初始颜色的a*分量(将其向较小负值、零或甚至略微正值移动),同时与其中不存在锰的铬的情况相比,允许降低达到给定IR透射率水平所需的铬含量。达到给定高IR透射率所需的铬含量的此种降低是非常有利的,因为这已经导致诱导的黄绿色彩降低以在IR透射率方面达到相同的性能。此外,锰也以积极的方式对IR透射率起作用,即使比铬更轻微。从阅读以下通过简单的说明性和非限制性实例给出的优选实施例的描述,本专利技术的其他特征和优势将更清晰。贯穿本文,当指示范围时包括端值,除非以另一种方式明确描述。此外,在数值范围内的所有整数和子域值清楚地包括在内,如同明确地写出一样。此外,也贯穿本文,以百分比计的含量值是相对于玻璃的总重量表示的按重量计的(也提及为wt%)。最后,当给定玻璃组成时,这涉及玻璃的本体组成。在本说明书和权利要求书中,为了评估玻璃板(以及因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃板,其具有包含以下项的组成:‑总铁(以Fe2O3表示):0.002wt%‑0.06wt%,‑铬(表示为Cr2O3):3‑75ppm,‑锰(表示为MnO):50‑1000ppm;并且具有高于70%的LTD4。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.20 EP 16180331.71.一种玻璃板,其具有包含以下项的组成:-总铁(以Fe2O3表示):0.002wt%-0.06wt%,-铬(表示为Cr2O3):3-75ppm,-锰(表示为MnO):50-1000ppm;并且具有高于70%的LTD4。2.根据前一项权利要求所述的玻璃板,其特征在于,所述组成包含:总铁0.002wt%-0.04wt%。3.根据前一项权利要求所述的玻璃板,其特征在于,所述组成包含:总铁0.002wt%-0.02wt%。4.根据任一项前述权利要求所述的玻璃板,其特征在于,所述组成包含小于20ppm的Fe2+(以FeO的形式表示)含量。5.根据前一项权利要求所述的玻璃板,其特征在于,所述组成包含小于5ppm的Fe2+(以FeO的形式表示)含量。6.根据任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·兰布里彻A·多吉蒙A·德冈M·博盖尔特斯
申请(专利权)人:旭硝子欧洲玻璃公司
类型:发明
国别省市:比利时,BE

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