高红外线透射率玻璃板制造技术

本发明专利技术涉及一种具有高IR透射率的玻璃板。更确切地说，本发明专利技术涉及一种具有以下组成的玻璃板，所述组成包含以所述玻璃的总重量的百分比表示的含量：55％≤SiO2≤85％ 0≤Al2O3≤30％ 0≤B2O3≤20％ 0≤Na2O≤25％ 0≤CaO≤20％ 0≤MgO≤15％ 0≤K2O≤20％ 5％<BaO≤20％ 0.002％≤总铁(以Fe2O3的形式表示)≤0.06％，所述组成包含以玻璃的总重量的百分比表示的铬含量，诸如：0.0001％≤Cr2O3≤0.06％。根据本发明专利技术的玻璃板由于其高IR透射率而可以有利地用于例如屏幕或面板或平板中，其中所述玻璃板限定了触敏表面。本发明专利技术还涉及此种玻璃板在使用了基本上在所述板内传播的红外线辐射的设备中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】1.专利
本专利技术涉及一种具有高红外线透射率的玻璃板。本专利技术还涉及此种玻璃板在使用了基本上在所述板内传播的红外线辐射的设备中的用途。根据本专利技术的玻璃板因为其高的红外线(IR)透射率而实际上可以有利地用于触摸屏或触摸面板或触摸板中，该触摸屏或触摸面板或触摸板例如使用被称为平面散射检测(PSD)或受抑全内反射(FTIR)的光学技术(或者要求高IR透射率的任何其他技术)来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。因此，本专利技术还涉及包括此种玻璃板的触摸屏、触摸面板或触摸板。2.现有技术的解决方案PSD和FTIR技术允许获得多重检测触摸屏/面板，这些触摸屏/面板是廉价的并且可以具有相对显著的触敏表面(例如，3至100英寸)同时还具有低的厚度。这两种技术涉及：(i)将红外线辐射(IR)例如借助于LED从一个或若干个边缘/侧面注入红外线透明基板中；(ii)通过全内反射的光学现象使该红外线辐射在所述基板(因此充当波导)内传播(没有辐射从该基板“离开”)；(iii)使该基板的表面与任何物体(例如，手指或触控笔)接触，通过在所有方向上的辐射的扩散引起局部扰动；一些偏离的射线将因此能够“离开”该基板。在FTIR技术中，这些偏离的射线在与该触敏表面相反的基板的内表面上形成红外光点。这些被位于该设备下方的特殊照相机看见。PSD技术本身涉及除步骤(i)-(iii)列表之外的两个附加步骤：(iv)由检测器分析在该基板的边缘的水平处所产生的IR辐射；以及(v)从所检测到的辐射通过算法计算与该表面接触的一个或多个物体的一个或多个位置。具体地，在文件US2013/021300A1中披露了这种技术。基本上，玻璃是用于触摸面板所选择的材料，因为其机械特性、其耐久性、其耐擦伤性、其光学透明度并且因为其可以被化学或热强化。在用于PSD或FTIR技术的具有非常大的表面面积并且因此具有相对大的长度/宽度的玻璃面板的情况下，所注入的IR辐射的光程是长的。在这种情况下，由该玻璃的材料吸收IR辐射因此对该触摸面板的灵敏度具有显著的影响，这然后可能不令人希望地在该面板的长度/宽度上减小。在用于PSD或FTIR技术的具有较小的表面面积并且因此具有所注入的IR辐射的较短光程的玻璃面板的情况下，由该玻璃的材料吸收IR辐射还特别地对结合该玻璃面板的设备的能量消耗具有影响。因此，在此背景下对红外线辐射高度透明的玻璃板很有用，以确保当这个表面较大时，在整个触敏表面上未受损的或足够的灵敏度。具体地，通常在这些技术中使用的在1050nm的波长下具有最低可能的吸收系数的玻璃板是所希望的。为了获得高红外线透射率(以及在可见光中的透射率)，已知的是减少玻璃中总铁含量(以Fe2O3表示，根据在该领域中的标准惯例)以获得低铁的玻璃。硅酸盐基的玻璃总是含有铁，因为铁在所使用的许多原料(并且特别是砂)中作为杂质存在。铁以三价铁离子Fe3+和亚铁离子Fe2+的形式存在于玻璃的结构中。三价铁离子Fe3+的存在给予玻璃低波长可见光的轻微吸收以及近紫外(以380nm为中心的吸收带)中较高的吸收，而亚铁离子Fe2+(有时表示为氧化物FeO)的存在导致在近红外(以1050nm为中心的吸收带)中的高吸收。因此，总铁含量(以其两种形式)的增加增强了在可见光和红外中的吸收。此外，高浓度的亚铁离子Fe2+引起在红外(特别是在近红外)中的透射率的降低。然而，为了通过仅仅作用于总铁含量获得在波长1050nm下对于触敏应用足够低的吸收系数，将要求总铁含量的此种显著的降低，使得(i)或者这将招致太高的生产成本，由于需要非常纯的原料(有时甚至不以足够纯的状态存在)，(ii)或者这将造成生产问题(特别是炉的过早磨损和/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该玻璃中的铁氧化，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，定义为相对于存在于玻璃中的铁原子的总重量Fe2+的原子重量比(Fe2+/总Fe)。为了降低该玻璃的氧化还原，已知的是将氧化组分添加至原料的批次中。然而，大多数已知的氧化剂(硫酸盐、硝酸盐...)不具有足够高的氧化能力来获得对于使用了FTIR或PSD技术的触摸面板应用所寻求的IR透射值，或必须以过高的量被添加，具有伴随的缺点如成本、着色、与生产方法不相容等。3.专利技术目的在本专利技术的实施例的至少一个中，本专利技术的目的是提供一种具有高红外线透射率的玻璃板。具体地，本专利技术的目的是提供一种具有高的近红外线辐射透射率的玻璃板。在本专利技术的实施例的至少一个中，本专利技术的目的是提供一种具有高红外线透射率的玻璃板，该玻璃板具体地在使用了基本上在所述板内传播的红外线辐射的设备中是尤其有利的。在本专利技术的实施例的至少一个中，本专利技术的另一个目的是提供一种玻璃板，当该玻璃板被用作在大尺寸的触摸屏、触摸面板或触摸板中的触敏表面时，其不产生触敏功能的灵敏度的任何损失，或者如果产生损失也是非常小的。在本专利技术的实施例的至少一个中，本专利技术的另一个目的是提供一种玻璃板，当该玻璃板被用作在更加中等尺寸的触摸屏、触摸面板或触摸板中的触敏表面时，其对于该设备的能量消耗是有益的。在本专利技术的实施例的至少一个中，本专利技术的另一个目的是提供一种具有高红外线透射率并且具有对于所选择的应用的可接受的美学外观的玻璃板。最终，本专利技术的目的还是提供一种生产廉价的具有高红外线透射率的玻璃板。4.专利技术概述本专利技术涉及一种具有以下组成的玻璃板，该组成包含以玻璃的总重量的百分比表示的含量：55％≤SiO2≤85％0≤Al2O3≤30％0≤B2O3≤20％0≤Na2O≤25％0≤CaO≤20％0≤MgO≤15％0≤K2O≤20％5％≤BaO≤20％0.002％≤总铁(以Fe2O3的形式表示)≤0.06％。根据具体实施例，所述组成附加地包含以玻璃的总重量的百分比表示的铬含量，诸如：0.0001％≤Cr2O3≤0.06％。因此，本专利技术是基于一种完全新颖的且创造性的方法，因为它使得能够解决所提出的技术问题。事实上诸位专利技术人已经出人意料地示出通过在玻璃组成中在特定的含量范围内结合低含量的铁和铬(尤其被称为在所谓的“选择性”着色本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有以下组成的玻璃板，所述组成包含以玻璃的总重量的百分比表示的含量的以下各项：55％≤SiO2≤85％0≤Al2O3≤30％0≤B2O3≤20％0≤Na2O≤25％0≤CaO≤20％0≤MgO≤15％0≤K2O≤20％5％<BaO≤20％0.002％≤总铁(以Fe2O3的形式表示)≤0.06％，其特征在于，所述组成包含以玻璃的总重量的百分比表示的铬含量，诸如：0.0001％≤Cr2O3≤0.06％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.24 EP 13177775.71.具有以下组成的玻璃板，所述组成包含以玻璃的总重量的百
分比表示的含量的以下各项：
55％≤SiO2≤85％
0≤Al2O3≤30％
0≤B2O3≤20％
0≤Na2O≤25％
0≤CaO≤20％
0≤MgO≤15％
0≤K2O≤20％
5％<BaO≤20％
0.002％≤总铁(以Fe2O3的形式表示)≤0.06％，
其特征在于，所述组成包含以玻璃的总重量的百分比表示的铬含
量，诸如：0.0001％≤Cr2O3≤0.06％。
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
具有以下铬含量，诸如：0.0005％≤Cr2O3≤0.06％。
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
具有以下铬含量，诸如：0.001％≤Cr2O3≤0.06％。
4.根据前一项权利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述组成
具有以下铬含量，诸如：0.002％≤Cr2O3≤0.06％。
5.根据以上权利要求之一所述的玻璃板，其特征在于，所述组
成具有相对于所述玻璃的总重量按重量计0.002％至0.04％的总铁(以
Fe2O3的形式表示)含量。
6.根据前一项权利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述组成
具有相对于所述玻璃的总重量按重量计0.002％至0.02％的总铁(以
Fe2O3的形式表示)含量。
7.根据以上权利要求之一所述的玻璃板，其特征在于，所述组
成具有以所述玻璃的总重量的百分比表示的S...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·兰布里特，A·多吉蒙特，
申请(专利权)人：旭硝子欧洲玻璃公司，旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：比利时;BE