具有反射减少的表面的玻璃板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造具有反射减少的表面的玻璃板的方法，其中

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有反射减少的表面的玻璃板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种制造具有反射减少的表面的玻璃板的方法
、
具有反射减少的表面的玻璃板及其应用
。

技术介绍

[0002]为玻璃板配备抗反射涂层是已知的
。
由此可以显著减少光在玻璃板的相关表面上的反射
。
已知各种不同类型的抗反射涂层
。
它们通常由多个薄层构成，其中具有高折射率和低折射率的层交替设置，并且通过干扰效应产生抗反射效果
。
例如由
EP0490613A2、US6068914A
和
WO2019179682A1
已知这样的抗反射涂层
。
这样的涂层通常通过物理气相沉积
、
特别是磁场辅助的阴极溅射
(“磁控溅射”)
形成
。
由于需要的单层数量大，因此制造成本高且耗时
。
另外，溅射涂层有时抗机械影响和老化的稳定性有限
。
[0003]作为备选方案，使用具有低折射率的抗反射涂层，这些涂层通过湿化学法涂敷在玻璃板上
。
例如由纳米多孔氧化硅构成的涂层是已知的，其中通过避免折射率突然和剧烈变化的界面产生抗反射效果
。
例如由
WO2008059170A2
已知这种利用溶胶
‑
凝胶法产生的涂层
。
然而，通过湿化学法涂敷的涂层往往具有显著的不均匀性，这通常对于美学要求高的应用是不足够的
。
另外，在这种涂层中抗机械影响和老化的稳定性也是有限的
。
[0004]由
US2021138577A1
已知一种方法，在该方法中通过激光辐射使玻璃表面功能化
。
在此，形成结构化的表面，其具有二维地分布的凸起
、
特别是所谓的激光诱导的周期性表面结构
(LIPSS
，
Laser
‑
Induced Periodic Surface Structures)
，这些凸起使表面具有减少反射的特性
。
在应用于高化学纯度的玻璃类型
、
特别是由纯氧化硅制成的石英玻璃的情况中，该方法产生好的结果
。
然而，已经证明，该方法仅仅是有条件地可转用到其他的玻璃类型
、
特别是化学纯度较低的玻璃类型
。
这样，在通常用作窗户玻璃的由钠钙玻璃制成的玻璃板上已经观察到，该方法导致不太明显的减少反射效果，并且经过处理的玻璃板在美学外观方面具有显著的不均匀性
。
特别是已经证明，玻璃板在一定程度上变得模糊
(“雾状”)
，这在通过玻璃板观看时在不可接受的程度上损害了它们的外观
。
[0005]从科学文献中已知，钠钙玻璃上的
SiO2
涂层导致通过等离子蚀刻能够使表面更好和更均匀地结构化，特别是以便产生疏水特性
(E.Yu
等，
Extreme wettability of nanostructured glass fabricated by non
‑
lithographic,anisotropic etching,Scientific Reports 5(2015)
，
Article number
：
9362)。
[0006]由
US6291797B1
已知一种方法，其中利用脉冲激光辐射对玻璃基材上的涂层
、
例如
SiO2涂层进行处理
。
在此，特别是通过蒸发或者烧蚀，产生由交替的凸形和凹形部分构成的表面结构
。
具有经处理的涂层的玻璃基材例如被设置用作衍射光栅
。US6291797B1
没有探讨所使用激光辐射的偏振
。
[0007]存在对用于形成反射减少的表面的改进方法的需要，该方法可经济地实施，实现好的抗反射效果，导致美学上有吸引力的结果，并且能独立于玻璃类型应用，特别是也可以应用于由钠钙玻璃构成的玻璃板
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供这样的改进的具有反射减少的表面的玻璃板及其改进的制造方法
。
[0009]根据本专利技术，这个目的通过根据权利要求1所述的方法得以实现
。
另外，这个目的通过根据并列权利要求所述的玻璃板得以实现
。
由从属权利要求中获得优选的实施方式和构造设计
。
[0010]下面一起介绍本专利技术的玻璃板和本专利技术的制造玻璃板的方法，说明和优选的构造设计同样涉及玻璃板和方法
。
若说明的优选特征与方法相关，则表明玻璃板优选也相应地构成
。
反之，如果说明的优选特征与玻璃板相关的话，则表明优选也相应地实施所述方法
。
[0011]根据专利技术人的推测，由钠钙玻璃构成的玻璃板上的表面结构化的有缺陷的结果与其化学成分相关
。
与由纯氧化硅构成的石英玻璃相比，在钠钙玻璃和其他的实用玻璃中具有大量的矿物混合物
、
特别是氧化钠和氧化钙
。
因此，化学成分明显不那么均匀，这在微米尺度和纳米尺度上特别明显
。
本专利技术的构思在于，为玻璃板配置由氧化硅
(SiO2)
构成的涂层，并且在该涂层上
、
而不是在玻璃基材本身上利用激光进行结构化
。
可以说，通过涂层实现了基材表面的化学均匀化
。
换言之，所述涂层提供了化学均匀的材料，在该材料上可以利用激光实施高质量的结构化，而在化学上不太均匀的玻璃基材则未受到激光处理
。SiO2涂层可比例如由多个具有不同折射率的薄膜层构成的抗反射涂层更容易和更经济地涂敷
。
此外，由于与基材的化学相似性之故，所述
SiO2涂层抗机械影响的稳定性非常高
。
它对基材起到一种保护层的作用
。
这就是本专利技术的重大优点所在
。
[0012]本专利技术用于制造具有反射减少的表面的玻璃板的方法包括一系列的方法步骤，其中
[0013](a)
提供由玻璃构成的基材，
[0014](b)
为所述基材的表面配备以
SiO2为基的涂层，和
[0015](c)
随后，通过如下方式使所述涂层的背离基材的表面的至少一个区域结构化，即通过激光器的辐射形成凸起
。
[0016]根据本专利技术，激光器的辐射是圆偏振的
。
激光器脉冲式运行，脉冲宽度在飞秒级范围或者纳秒级范围内
。
[0017]本专利技术的玻璃板可以利用本专利技术的方法制造
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于制造具有反射减少的表面的玻璃板的方法，其中
(a)
提供由玻璃构成的基材
(1)
，
(b)
为所述基材
(1)
的表面配备以氧化硅
(SiO2)
为基的涂层
(2)
，和
(c)
通过如下方式使所述涂层
(2)
的背离基材
(1)
的表面的至少一个区域结构化，即通过激光器
(3)
的辐射
(4)
形成凸起
(5)
，其中辐射
(4)
是圆偏振的，并且激光器
(3)
脉冲式运行，脉冲宽度在飞秒级范围或者纳秒级范围内
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中所述凸起
(5)
二维地分布在所述区域上，并且具有在纳米范围内
、
优选为
20nm
至
500nm、
特别优选为
50nm
至
200nm
的尺寸以及相互间的距离
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其中所述基材
(1)
由钠钙玻璃制成
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述涂层
(2)
具有
30nm
至
500nm、
优选
50nm
至
200nm
的厚度
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述涂层
(2)
具有小于或等于
1.60、
优选小于或等于
1.55、
特别优选小于或等于
1.50
的折射率
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述涂层
(2)
通过磁场辅助的阴极溅射
、
通过等离子体增强化学气相沉积或者通过常压化学气相沉积而沉积在基材
(1)
上
。7.
根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在方法步骤
(c)
中使所述辐射
(4)
在涂层
(2)
上移动
...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶丽雅，J，
申请(专利权)人：圣戈本玻璃法国公司，
类型：发明
国别省市：